崩坡积体中深路堑开挖的变形控制技术

为提高深路堑边坡设计的合理性和科学性,针对重庆石黔高速公路项目页岩顺层边坡进行了详细的坡面稳定性分析论证与综合研究。对开挖施工工况进行了模拟与计算,对大型崩坡积体中深路堑开挖变形控制技术进行了研究。研究结果显示:该项目地质、地形复杂多样,切割边坡陡峭,存在边坡稳定性不良等问题;开挖后应根据不同切割边坡的地质条件采用适当的防护措施来进行施工,防止变形。     

路堑边坡开挖稳定性及加固处治机理宏细观分析

高速公路深挖路堑形成的高大边坡稳定性问题，一直是公路建设中的重点风险源。以广东省江门市迎宾西路路堑边坡开挖及处治工程为背景，采用宏细观相结合的方法对边坡开挖及锚索加固处治机理进行分析。结果表明:①边坡开挖塑性变形区位移与接触力链发展方向显著相关，呈现沿坡面方向的链状发展规律；②边坡稳定性与坡体应力状况及局部区域应力发展变化密切相关，锚索加固的处治方案，可有效消除边坡体剪应变率贯通的剪切滑移面，边坡稳定性明显提高。     

地震作用下坡高和坡率对黄土高边坡稳定性的影响研究

以兰州南坡坪地区多级高边坡工程为依托,建立边坡有限元模型,模拟分析边坡的抗震性,研究在地震作用下坡高和坡率对黄土高边坡稳定性的影响。结果表明:单级坡高取8 m,坡率1∶0.50的安全系数为1.06,坡率1∶0.75的安全系数为1.18,坡率1∶1.00的安全系数1.27,边坡坡率越大,边坡抗震稳定性越差。边坡开挖坡率一定,在第五~第七级坡高均取8 m的工况下,边坡安全系数为1.18,边坡支护可取得比较好的抗震效果,并结合不同坡高和坡率下,黄土高边坡的土方开挖量和支护面积,讨论了边坡开挖的经济性。     

公路软质岩边坡坡率的适度原则

通过总结贵州境内崇遵、玉凯、厦蓉高速公路的软质岩边坡实际放坡情况,分析了软质岩边坡的物理力学特征、开挖路基的破坏机理,运用坡率法对路堑边坡进行治理设计。在边坡稳定性分析中,采用简化Bishop法进行计算,分析边坡坡率对边坡稳定性的影响,确定合理的坡率,使路堑边坡的安全性、经济性得到了很好的结合。     

预应力锚索肋板在高边坡防护工程中的应用

山区高速公路初建时期由于施工开挖、工程爆破、防护不到位或者高边坡防护措施不合理,后期易受到雨水冲刷发生浅层山体滑塌,严重威胁高速公路行车安全。文章针对某高速公路路堑高边坡发生浅层山体滑坡的实际,在边坡施工条件受限情况下,选择有效边坡加固防护方案,先对边坡进行稳定性分析确定设计施工参数,然后对该段高边坡施工安装预应力锚索和浇筑肋板墙加固处治,有效提高了坡体的稳定性。目前边坡浅层表面未出现继续滑塌现象,坡面裂缝未有明显变化,达到了加固防护目的。     

大型岩质高边坡稳定性分析与综合设计

以福建省某市政公路龟山高边坡为例，对大型花岗岩质高边坡的地质条件与变形破坏模式进行了分析，并采用赤平投影法和强度折减法对边坡的稳定性进行了综合性评价。分析表明:受弱、微风化花岗岩岩体与结构面强度控制，该边坡的破坏形式以楔形体破坏与浅层失稳掉块为主；不同优势结构面组合对边坡稳定性的影响较大，其中，受D3优势结构面组合控制的边坡稳定安全系数最低。基于分析结果，提出了边坡设计时应综合考虑坡体开挖、坡面防护、危岩落石防护与动态设计，以确保设计措施安全可靠。     

基于现场监测和数值模拟的公路边坡开挖方案研究

通过对广乐高速公路工程K102高边坡长期监测，利用现场监测数据修正ABAQUS计算模型，反算力学参数，依据此力学参数对边坡进行了不同开挖方案的数值模拟，研究了该边坡的最优开挖方案。研究结果表明:原现场开挖方案中的坡率不合理，不能控制边坡施工期间的变形和整体稳定性；放缓坡率开挖能有效地提高K102边坡整体稳定性，与原开挖方案相比，既安全又经济。     

路堑顺层边坡稳定性分析及支挡防护数值模拟研究

为研究含泥岩夹层顺层白云岩边坡的变形特征、稳定性及支挡防护,以某路堑边坡为例,基于midas GTS有限元软件进行了数值仿真计算,并结合现场观测分析边坡开挖及支挡防护后的坡体变形特征、应力状态、塑性区分布、抗滑桩受力特性,以及边坡加固后的稳定性状态。结果表明,研究边坡开挖至路基标高后,泥岩夹层出露,其破坏模式为平面滑动,稳定性系数为0.92,边坡不稳定,需做进一步支挡;边坡开挖后预应力锚索在坡体表面发生应力集中,且产生了良好的反向约束力,改善了坡体内部的应力分布;坡脚施加抗滑桩后与预应力锚索共同约束坡体,防止其沿泥岩夹层滑动,起到了良好的阻隔作用,且二者相结合后固脚强腰效果良好,确保了边坡整体稳定与局部稳定;经长期观测,边坡采用抗滑桩+框架锚索等多种结构综合治理具有良好的支护效果。     

抗滑桩长度对边坡稳定性影响研究

以金沙江特大桥丽江岸边坡为工程背景建立有限元模型,分析抗滑桩长度对桥墩基坑大开挖边坡稳定性的影响。结果表明,边坡上桥墩基坑的大开挖影响边坡的整体稳定性,采用抗滑桩加固边坡能提高开挖边坡的稳定性;抗滑桩长度增加能抑制开挖边坡的水平和竖向位移,也能使边坡的水平应力分布更均匀;锚杆应力随桩长增加而变大,且在一定桩长范围内效果显著。     

浅埋偏压大断面隧道洞口段开挖顺序优化

结合某工程隧道洞口段存在浅埋偏压大断面的特点,采用FLAC3D模拟了多种开挖工法对不同坡度边坡处隧道洞口段的开挖,并对分步开挖工法的开挖顺序进行了优化分析,研究其对隧道洞口段边坡的稳定性影响。研究结果表明:开挖工法控制边坡稳定性的效果为双侧壁导坑法CRD法CD法台阶法,对于开挖浅埋偏压大断面隧道不建议采用台阶法;分步开挖法不同的开挖顺序对边坡稳定性有一定的影响,其影响差异主要集中在开挖前几个步骤中;由于超前支护的作用,先开挖靠近边坡坡面一侧的边坡稳定性要优于先开挖远离边坡坡面一侧。因此,为保证隧道开挖时边坡的安全稳定,建议加强超前支护,采用分步开挖工法,并先开挖靠近边坡坡面一侧。     

维德公路某松散层边坡失稳机理及防治措施研究

维德公路的松散层边坡路段,在自然状态下整体是稳定的,坡面局部地段存在浅层滑移迹象。当前由于在坡脚进行公路建设活动,进行了切坡开挖,造成坡面多处出现张裂缝,且坡面两侧裂缝有贯通趋势,说明坡体处于临界状态。设计了1个初始地形、2个开挖地形和3个极端演替地形边坡稳定性的计算工况,经对其滑动面变化和安全系数变化分析发现:该滑坡是典型的人类工程活动引发的,为3级牵引式滑动模式,滑坡发展规模和坡面裂缝位置均与计算结果基本对应。针对边坡目前的稳定状态,提出了加固坡脚和防护坡面的具体治理措施。对于该公路其他松散层边坡地段的治理具有借鉴和推广意义。     

黄土路堑边坡最佳综合坡率的研究

黄土路堑边坡的综合坡率是黄土边坡设计的一个重要参数。根据开挖卸载后坡体应力重分布的特征,建立土体应力松弛函数,将边坡问题简化为平面应变问题;采用泛函理论,结合热力学定律及负指数概念,考虑土体的破坏条件,得到黄土边坡的综合坡率理论公式。实例应用结果表明:该理论公式计算得到的综合坡率和采用工程地质类比法得到的结果基本一致。     

古堰塞湖相沉积地层挖方边坡自稳特征及稳定性控制

川汶公路修建期间,沿道路两侧开挖了多达上百处古堰塞湖相沉积地层边坡,这些边坡通常未进行防护,不仅失稳常有发生,而且坡面水土流失严重,严重影响美观。该文在详细野外调查工作基础上,通过边坡自稳特征统计和破坏模式分析,结合稳定性计算,对古堰塞湖相沉积地层挖方边坡进行了优化设计,并给出相应的生态防护措施建议。结果表明:古堰塞湖相沉积地层产状近水平,节理裂隙不发育,有利于边坡稳定,当地层含水率较低时,边坡具有较强的自稳能力,但随着坡高及含水率的增大,自稳能力大幅下降,可能以滑坡或崩塌的形式发生失稳破坏。通过坡率设计和生态防护,能够有效控制该地层挖方边坡的稳定性。     

青岱公路穿越古滑坡稳定性分析与治理研究

当公路必须穿越古滑坡时,通过分析原始边坡的稳定性、开挖后边坡的整体稳定性,认为古滑坡在自然状态下是稳定的,对规划公路进行开挖后边坡整体是稳定的,但公路上方边坡的稳定性无法满足要求,通过削坡、支挡等方法治理,可满足设计要求。工程实践证明,边坡稳定性情况良好。     

基于强度折减法的山区高速公路边坡稳定性分析

基于有限元强度折减法,运用有限元分析软件Abaqus对邢汾高速公路邢台至冀晋界段的边坡,采用不同坡率、分级开挖的施工过程和施工结束后运营期的长期稳定性进行了仿真分析,验证边坡在施工过程中的稳定性和运营期的长期稳定性,并对边坡失稳判据进行了对比验证。结果表明:两种情况的边坡都是稳定的。     

基坑开挖对既有桥梁岸坡稳定性影响研究

公路既有桥梁附近基坑开挖可能对桥梁岸坡稳定性产生影响。结合工程实例,查明场区的工程地质条件;建立稳定性计算模型,采用刚体极限平衡法计算基坑开挖前后岸坡的稳定性;基于快速拉格朗日有限差分法(FLAC3D),建立数值模拟模型,模拟各种情况下边坡的应力场、位移及塑性区分布情况。根据上述方法计算分析结果,综合分析基坑开挖对既有桥梁岸坡稳定性的影响。结果表明,基坑开挖后,最不稳定部位均扩展至基坑脚,各断面的稳定性系数均有所降低,但在基坑开挖前后稳定性系数均大于1.3,边坡稳定;基坑开挖仅对桥墩边坡基坑外20m左右范围(2-4号桩8m位置)存在一定的影响,表现为应力重新调整、位移量较小;调节池基坑开挖对边坡整体稳定性及桥梁基础无影响,可不进行特殊处治。     

深部位移监测在边坡开挖中的应用研究

目前通过深部位移监测的位移曲线对不稳定边坡判别已经得到大量应用,且较为成熟,但目前很少进行在边坡开挖之前到边坡开挖之后的深部位移监测,即坡体开挖前自然稳定的位移监测特征曲线向不稳定状态发展时的位移监测曲线形态特征还不十分清晰。本文通过总结现场边坡开挖过程中深部位移监测曲线,来验证边坡稳定性计算的成果,达到通过边坡深部位移监测变形特征曲线来反映边坡开挖过程中的稳定性演化规律,是坡体稳定性评估一种可靠的方法。     

FLAC模拟在滑坡的前期稳定性分析及防护后评价中的应用

结合赣泰高速公路K236高边坡开挖防护实例,采用FLAC模拟边坡开挖和防护过程,并通过对模拟过程的分析,揭示滑坡形成的机理及发展演变的过程。通过对防护前后边坡应力图、位移图及相关数据的比较,对边坡的稳定性及防护后效果做出评价,为采用合理的防护结构提供依据。     

预应力锚索框架梁在某多级边坡治理工程中的数值模拟

以贵州某高速公路多级边坡为例,采用FLAC3D软件构建三维计算模型,分析预应力锚索框架梁对多级边坡的支护效果及开挖对框架梁的受力影响。研究结果表明:当采用预应力锚索框架梁+抗滑桩对边坡进行防护后,边坡变形得到有效控制;坡面框架梁所承担的荷载随坡体开挖逐渐增加;第二级坡面框架梁较第三级、第四级坡面框架梁所受荷载大;边坡水平位移最大值出现在边坡的中下部,在开挖过程中应防范该处发生"鼓胀"破坏。     

新型水玻璃-酯类浆液对风积沙边坡稳定性研究

针对风积沙边坡稳定性差的问题,在新型水玻璃-酯类浆液性质研究的基础上,采用新型水玻璃-酯类浆液对风积沙边坡进行加固,并通过数值模拟的方法研究新型水玻璃-酯类浆液填充率和加固深度对桥台开挖工况下风积沙边坡稳定性的影响。研究结果表明,天然状态下风积沙边坡安全系数为1.15,滑动面近似平行于坡面。在未对风积沙边坡进行加固时,桥台开挖后风积沙边坡最大水平位移为30.6cm,塑性区通过桥台开挖形成的转角处,安全系数为1.03、低于天然状态下的1.15,说明在未加固的条件下对风积沙边坡进行桥台开挖会极大降低风积沙边坡稳定性。新型水玻璃-酯类浆液填充率和加固深度对桥台开挖状态下风积沙边坡稳定性影响结果表明,随着浆液填充率和加固深度的增加,风积沙边坡安全系数不断增加。