离散元法在贵阳某层状岩质边坡稳定性分析中的应用

以实际工程为背景,介绍了贵阳某层状岩质边坡的特点,分析了边坡的破坏机理及破坏模式,采用二维离散元法对该边坡进行了稳定性分析,指出了在前缘临空情况下,边坡容易发生滑移-拉裂破坏。模拟计算结果与理论分析相符,说明用离散元法分析层状岩质边坡的稳定性是可行的。     

公路岩质边坡常见结构类型及防护措施

文章对我国公路岩质边坡常见结构类型进行了简要分析,按结构划分为块状结构、层状同向缓倾、层状同向陡倾、层状反向、层状斜向和碎裂结构共6类,对各类岩质边坡的工程地质特征、变形破坏机理、稳定性评价和治理原则作了简要总结。最后通过对公路边坡几种防护方式的研究,分析了各种方式的优缺点,并提出了今后应加强生态防护的建议。     

顺倾向层状岩土质混合高边坡稳定性分析

运用FLAC3D数值软件对某典型顺倾向岩土互层的岩土质混合高边坡进行开挖数值模拟,比较分析岩土互层边坡与一般层状岩质高边坡的开挖影响,得出了岩土质混合边坡受开挖影响局部产生位移突变现象及位移变化量、影响深度等较一般岩质边坡大的变形特征,并结合现场位移监测结果推断出第Ⅰ、Ⅱ级坡可能发生浅层剪切破坏;通过比较分析岩土互层边坡中土层与岩层的粘聚力对边坡安全系数及最大变形位移的影响,得出岩土互层边坡中的土层对边坡稳定性影响比岩层明显得多.     

基于FLAC3D的顺层岩质边坡稳定性分析

结合某高速公路顺层岩质边坡工程实例,运用FLAC3D软件建立顺层岩质边坡的三维模型,对该边坡的稳定性进行了数值模拟.结果表明,顺层岩质边坡上部四层结构面的应变较大,应力较小,容易发生失稳破坏;在顺层岩质边坡处治方案选择中需考虑边坡失稳形式,加固处理过程中要以靠近坡脚处的第四层结构面作为处理重点.     

层状岩土质混合高边坡施工期破坏机制与稳定性研究

层状岩土质混合边坡为一种特殊的地质体,具有特殊的工程性质,该文利用UDEC软件建立层状岩土互层边坡数值计算模型,分析边坡的破坏机制及稳定性.研究结果表明:顺倾向层状岩土质混合边坡破坏模式主要为平面滑移—拉裂、平面滑动、平面—圆弧复合滑动破坏模式；层状岩土互层边坡与普通层状岩质边坡位移大小、规律、开挖影响深度有着明显的差别；土层对边坡稳定性影响大,土层厚度不同,位移大小明显不同.     

基坑坑壁土钉支护技术应用研究

结合新疆中天大楼深大基坑支护工程,采用三维有限差分程序FLAC3D对坑壁土钉支护及基坑的开挖过程进行了模拟分析,并通过与现场实测数据的对比研究,研究了土钉支护技术的应用效果。结果表明,数值模拟可以实现施工全过程的动态开挖,坑壁水平位移峰值点约在基坑深度的3/4位置,土钉在基坑开挖过程中均承受拉应力。     

有相邻建筑物的顺层岩质基坑支护设计实例

以坡顶有相邻重要建筑物的重庆临江门某高层顺层岩质基坑支护作为工程实例,结合基坑边坡破坏模式,对比分析了基坑常用支护结构的优缺点,确定采用抗滑桩+锚索的基坑支护方案,并按照变形控制法原则对基坑工程进行了支护设计,采用施工过程中的关键控制技术。监测结果表明:基坑支护设计安全有效地保证了基坑自身和坡顶建筑物的安全。     

基于3DEC的岩质边坡倾倒破坏稳定性分析

倾倒变形是河谷地区层状岩质边坡失稳的一种典型变形破坏模式。为解决倾倒破坏的稳定性问题,利用3DEC软件在分析块体的运动和变形方面的优势,探讨岩质边坡倾倒破坏失稳动态过程及边坡变形破坏趋势,分析变形破坏关键区域对整个边坡失稳的影响,根据破坏机理进行稳定性分析判断,为治理设计提供依据。实例应用表明,该方法可以直观地模拟倾倒破坏的块体变形和运动特点;数值模拟结果表明,坡面第二级拉裂倾倒区域为变形破坏的关键区域,如继续发展将与后缘沉降区域贯通,边坡将进入失稳破坏阶段。     

汶川地区含软弱层岩质边坡地震响应研究

汶川地震中含软弱层顺层岩质边坡破坏严重。为探究其地震响应情况，以大光包滑坡为工程背景，运用FLAC3D建立一含软弱层边坡模型，按不同工况加载，研究边坡响应规律。结果表明:边坡响应剧烈程度与地震波幅值具有正相关关系，与软弱层强度反相关；波形对边坡响应影响具有重要作用，需要区别对待；软弱层存在增大了边坡响应，增加了地震作用下边坡破坏的风险，是岩质边坡地震稳定性评价中重要因素。     

深埋隧道层状岩体破坏过程特征模型试验

针对深埋隧道层状岩体围岩变形破坏的复杂性,以渝沙高速公路共和隧道工程为背景,采用自行研制的弹脆性相似材料构筑层状岩体隧道物理模型,利用应变监测技术和内窥摄影技术,研究了层状岩体在不同荷载作用下围岩应力分布及变形破坏过程特征。结果表明：深部层状岩体受层理结构面的影响,围岩具有明显偏压特征;在沿层理面方向主要受到与其一致的应力挤压从而产生剪切破坏,垂直于层理方向的破坏呈X型裂纹且沿洞壁深部发展;掉落块体呈楔型体,隧道围岩破坏范围呈明显的不均现象;模型试验结果与现场测试结果基本一致,为理论分析深部层状岩体破坏机理提供了可靠的试验结果。     

复合土钉墙支护结构的静力和动力响应分析

针对国内用FLAC对基坑复合土钉墙支护结构动力响应分析的空白,通过预应力锚杆复合土钉支护的试验基坑以土钉和锚杆的轴力为研究对象,在静力和动力两种工况下进行模拟。结果表明:两种工况下,土钉轴力沿长度方向为两端小、中间大,基本呈枣核形;土钉因所处位置不同发挥的作用有差异,但在动载荷作用下基本都呈增加趋势;预应力锚杆的最大轴力在自由段且相同,地震作用对锚固段轴力影响较大,其最大变化达81.4%;通过支护结构轴力分析,提出了布设预应力锚杆的合理位置。     

基于FLAC3D的基坑开挖方案优选

运用FLAC3D软件对深基坑工程的开挖方案进行数值模拟。不同的基坑开挖方案进行数值模拟,分析其对基坑变形的影响。重点研究同一基坑的不同开挖方法对基坑侧壁、支护桩、坑底隆起等变形量的影响规律。结合施工经验和数值分析,对基坑开挖方案进行设计,择优确定开挖方案,合理控制基坑变形,从而达到减小对周围环境的影响,降低工程造价和确保施工安全的目的。     

基于屈服接近度的基坑安全性评价方法研究

为解决基坑施工过程中周边土体未进入塑性状态的危险区域无法得到有效划分的问题,引入屈服接近度概念对基坑工程进行区域安全度评价。基于fish语言编译求解程序,通过FLAC3D软件进行求解,并将所得结果与有限差分法所求得的塑性区分布及岩土体竖向位移结果进行对比分析,同时基于屈服接近度概念对基坑开挖过程中周边土体区域的安全状态进行计算,得到基坑施工过程中周边土体屈服接近度的分布与变化趋势。结果表明： YAI方法可对有限差分法计算结果进行有效的表达,并在其基础上求解非塑性区的屈服接近度,能有效实现对基坑危险区域的划分,并为基坑工程的安全评价提供参考。     

富水圆砾地层超深地下连续墙参数优化及施工控制技术研究

依托昆明轨道交通火车北站深大基坑的工程实例,运用理正深基坑软件模拟基坑开挖和回筑全过程,计算深大基坑地下连续墙的内力、位移,对富水圆砾地层深大基坑地下连续墙的变形规律进行研究,并对地下连续墙的结构参数进行优化比选.分析研究得出:对于富水圆砾地层采用分层开挖方法及内支撑体系,其深度达到35.0 m的深大基坑,地下连续墙嵌...     

临近水利枢纽工程的扶壁式挡墙在施工期和运营期的受力变形特性研究

以江苏省沿江城际铁路工程和机厂河水利枢纽工程为例，运用有限差分软件FLAC，对城际铁路常州段桥梁基坑工程与水利枢纽工程的相互影响展开研究。分析了施工期的护岸钢筋混凝土扶壁式挡土墙变形和内力特征，以及水利枢纽蓄水和跌水期扶壁式翼墙变形。结果表明:在桥梁工程的施工期，扶壁式翼墙和基坑变形都较小，满足规范要求；但在跌水期，翼墙有发生滑移破坏的危险，应及时监测和加固。     

车站基坑揭露断层带注浆加固效果数值模拟研究

为研究注浆对明挖基坑揭露断层带的加固效果,以南京地铁上元门车站基坑工程为背景,考虑基坑开挖过程中渗流场与围岩应力场的相互耦合作用,建立相应的有限元分析模型,对软弱破碎层、注浆加固带、基坑地下连续墙以及围岩所组成的耦合系统进行模拟,研究注浆加固前后围岩渗流场、位移场以及应力场的特征,最终获得基坑地下连续墙的水平位移、基坑外地表沉降、围岩塑性区分布、基坑内围岩变形以及基坑内涌水量变化规律。研究结果表明： 1）通过对基坑底部断层带的注浆加固,基坑侧向位移及基坑外地表沉降均得到有效控制,相比于注浆加固前,其最大水平位移和地表累计沉降量减小50%以上,满足工程要求; 2）基坑底部区域内塑性区范围明显减少,基坑外塑性区扩散也得到有效抑制; 3）基坑底部断层带注浆改变了渗流场分布,有效降低了基坑涌水量,基坑治理区域涌水量由最初的94 m3/h逐渐减小到4 m3/h,堵水率达96%; 4）注浆结束后现场钻孔取芯率达到75%~80%,开挖揭露大量劈裂作用形成的浆脉,验证了注浆可有效治理明挖基坑所揭露的软弱断层破碎带。     

土体参数对基坑变形影响的正交试验研究

利用正交试验方法研究了弹性模量、泊松比、内摩擦角、粘聚力等四个土体主要物理参数对支挡物水平位移、坑底最大隆起量、地面最大沉降等基坑开挖变形效应的影响程度。通过正交化设计将256次FLAC3D数值试验，简化设计为16次试验;应用FLAC3D三维有限差分软件对这16种情况进行计算，得出了每种情况下基坑开挖的变形效应。正交试验结果得出了各个参数在影响基坑开挖效应中所占的权重，对基坑工程的预测和支护设计起到了指导作用，并为土体参数反演问题提供了依据。     

列车振动荷载作用下明挖隧道施工过程中支护结构的动力响应分析

为了研究既有铁路沿线附近明挖隧道施工过程中支护结构的动力稳定性,结合FLAC3D软件分别采用列车静载和动载模型研究车致振动对周围自由场以及隧道基坑开挖施工的影响。主要结论如下:1)采用列车静载模型所得结果小于动载模型的结果;2)车致振动以竖向分量为主,振动幅度沿水平向衰减很快,在距既有线6 m范围内衰减剧烈,之后趋于稳定;3)沿竖向衰减较慢,在20 m深度范围内,沉降量基本与深度呈二次曲线关系,之后趋于稳定;4)在既有线列车荷载作用下,不同施工阶段基坑底部总体有反拱趋势,为5~8 mm;5)采用锚索支护体系可以明显减小基坑侧壁的内倾变形。研究表明,既有线的列车荷载作用在水平方向上对于拟开挖隧道无明显振动影响,在竖向上当采用围护桩和锚索支护体系后可确保明挖隧道施工过程的整体稳定性。     

土岩复合地层吊脚桩支护结构力学分析与优化设计

为了更加安全经济地进行土岩复合地层中基坑工程设计,针对上土下岩复合地层中吊脚桩基坑支护结构的受力及变形特性进行研究。采用二维数值分析方法,建立土岩复合地层条件下吊脚桩支护基坑开挖模型,分别分析基坑开挖过程中吊脚桩支护结构内力、变形的发展过程,以及土岩弹性模量比RE、吊脚桩嵌岩深度t、岩肩宽度b与桩体受力、变形之间的相关关系。结果表明： 1）随着基坑开挖深度逐渐增大,桩身侧移增大且桩身最大侧移发生位置逐渐下移,最大下移幅度为土层厚度的17.5%; 2）当基坑开挖至土岩交界面时,吊脚桩桩身内力达到最大值,下部岩层的开挖使得桩身最大负弯矩减小27.5%; 3）当岩层弹性模量介于600 MPa和4 800 MPa之间时,最优设计嵌岩深度为1.5 m,最优设计岩肩宽度为1.5~2.0 m。