黄土高边坡开挖过程中的稳定性分析

根据甘肃兰州南坡坪—恩寺段K0+400~K1+498黄土高边坡地质地形特征，运用有限元软件对边坡支护和未支护工况进行数值模拟，对比分析两种工况下边坡的变形形态，塑性区的分布以及边坡稳定性。分析结果表明:未支护开挖和及时支护开挖各级测点的水平位移增量值变化趋势基本一致，产生的水平位移均指向坡外，坡面中部水平位移最大，坡顶水平位移最小；在竖向变形中，支护和未支护两种工况都表现出高测点比低测点变形大，最大竖向变形出现在坡顶，每级开挖都出现卸载回弹现象。综上说明，支护措施可有效减少水平和竖向变形，维持坡体稳定。     

公路软岩边坡稳定性及支护设计优化研究

高速公路深挖路堑形成的边坡稳定性及支护方案,一直是公路路基工程普遍关注的问题。该文以红河州建水(个旧)至元阳高速公路项目K10+900~K11+080段左侧路堑边坡为研究对象,利用FLAC^3D有限差分软件,基于等比/非等比强度折减法,通过对比原边坡设计方案,获得了优化前后的边坡稳定性状态研究模型。结果表明:结合边坡施工工况,通过对比边坡设计方案优化前后安全系数、坡体最大位移和剪应变增量云图潜在滑面等边坡稳定性指标,并结合传统强度折减和非等比强度折减的分析方法,证明该边坡可以在施工过程中取消所有锚杆(索)支护结构,既满足设计要求,又减少工程成本,极大地满足了该边坡设计的合理性和效益性双重指标。     

偏压隧道洞口段坡体钢花管注浆加固效果分析

为了解决偏压隧道施作套拱初期致局部坡体滑移的问题,提出3种边坡加固方案进行对比分析,采用有限元强度折减法,建立相应的计算模型,分析3种加固方案下边坡安全系数、侧坡总位移、有效塑性应变、最大剪应变及隧道开挖的地表竖向位移值。通过对3种加固方案的对比及坡体测点的位移监测数据分析表明： 对边坡施作工况3（对坡面挂网喷浆支护、坡体施作锚杆支护和局部钢花管注浆）的支护方式加固后坡体的稳定性明显优于工况1与工况2这2种坡体加固方案,工况3加固方案不仅提高了边坡的整体稳定性,而且能最大程度减小隧道开挖对地表变形的影响,在工程应用中取得了较好的经济效益与社会效益。     

锚杆参数对预应力锚固边坡稳定性的影响研究

采用三维弹塑性有限元分析软件,对预应力锚杆加固的大连石门山高陡边坡工程进行数值模拟,并将数值模拟结果与现场实测进行对比分析,验证了计算模型的可靠性。结合强度折减法,研究了边坡在不同锚杆参数条件下的稳定性与变形规律。研究结果表明:随着锚杆预应力的增大,边坡坡面的水平位移和坡顶竖向沉降都逐渐减小,但是当预应力超过界限值后,其边坡位移的影响不太明显;在一定范围内减小锚杆间距能够有效地减小边坡的位移,增加边坡的稳定性;采用分层开挖方式较一坡到底开挖方式,更有利于保证边坡的安全稳定。文中关于锚杆参数对预应力锚固边坡稳定性影响规律研究,可为类似的边坡支护工程提供一定技术参考。     

基于有限元强度折减法的路堑高边坡稳定性分析

为研究不同工况下高边坡的变形及稳定性,依托某高边坡工程,根据强度折减法的理论,采用有限元数值模拟和现场监测相结合的手段,对比分析天然工况、开挖未支护及支护加固工况对高边坡稳定性的影响。结果表明:对高边坡进行开挖但未支护,安全系数由天然状态的1.33减小为1.20,处于不稳定状态,采用预应力锚杆支护后安全系数增大至1.65,同时由坡脚至坡顶贯通的塑性区向后发展;有限元数值模拟结果显示锚杆+框格梁的支护方案安全系数比预应力锚杆支护小,整体位移比预应力锚杆大,后者的支护效果明显优于前者;高边坡自上而下各测点现场监测的累计位移呈现增长—缓慢增长的变化趋势,数值模拟高边坡整体最大位移为20.47mm,与实际预应力锚杆支护整体最大位移21.00mm相差0.53mm,有限元计算的结果与现场监测的高边坡侧向位移基本吻合。因此,在施工过程中,要对高边坡进行动态监测,及时布置支护结构,加固坡脚。     

暴雨工况下路堑高边坡格构支护效果评价

依托兰州南绕城典型路堑边坡工程,运用有限差分FLAC3D软件,以暴雨无支护和暴雨有支护两种工况对所选边坡稳定性进行模拟分析。结果表明:暴雨无支护结构工况下,边坡处于不稳定状态且有潜在滑动面;暴雨有支护结构工况下边坡处于稳定状态,与实际情况相符。同时,对格构锚固后的边坡位移、应变增量、塑性区分布、支护结构受力等情况进行了分析,格构全长黏结式锚杆支护提高了边坡的整体稳定性。     

预应力锚杆(索)在三福高速公路类土质边坡加固工程中的应用

针对三福高速公路沿线类土质边坡物理力学性质特征和边坡稳定性分析结果,采用预应力锚杆(索)和混凝土框架梁以及拱型骨架植草等综合治理方案,取得了良好的防护效果。结合现场实测资料,分析类土质边坡加固后,边坡坡体变形特点及锚杆(索)应力变化特征,为类似工程积累经验并提供参考依据。     

某岩溶泥槽边坡稳定性评价及处治方案研究

文中采用GeoStudio模拟分析了某岩溶泥槽边坡稳定性和支护方案的效果,结果表明,开挖后边坡下部第一级坡位移最大,最大值达14.8 cm;泥槽与强风化岩层分界处应力集中,出现塑性破坏;边坡整体呈受压状态,泥槽后缘出现受拉破坏。边坡整体呈圆弧破坏趋势,稳定系数为1.126。采用格构锚索(杆)结合挂网喷混凝土处治,改善了边坡受力条件,控制了边坡变形,满足安全储备要求,监测显示处治效果良好。     

坡顶既有建筑物边坡支护

采用MIDAS/GTS NX有限元软件,建立了坡顶既有建筑物边坡的仿真模型,分析了边坡支护方案的位移、稳定性系数及塑性区等分布规律。结果表明：坡面附近的竖向位移与水平位移分布规律类似,呈现出以坡面外某点为中心的弧状分布,坡顶的竖向位移等值线形成典型的沉降盆;边坡支护各个阶段的边坡稳定性系数总体呈现先增大、再减小、后提高的变化规律;边坡的最不利滑面塑性区主要沿粉质黏土和强风化岩的岩土分界面分布,并扩展至坡顶既有建筑物的承台桩基前端附近,表现为圆弧状的滑面形态。     

台风地区锚杆格构梁挂网植草支护应用

锚杆格构梁支护体系是利用紧贴坡面的混凝土格构梁和深入坡体的锚杆对坡面进行防护,将护坡与支撑有机结合,结构轻便灵活,施工速度快且支护效果可靠。结合挂网植草,能有效防止边坡冲刷、风化,保证边坡的稳定性。依托宁波—舟山港北仑港区五期集装箱码头竹湾边坡支护工程,详细介绍了锚杆格构梁治理边坡的重点考虑因素、设计方案和边坡绿化,评价了治理效果。结果表明：采用锚杆格构梁支护方案对该边坡进行加固后,边坡在正常工况和暴雨工况条件下的安全系数均明显提高,稳定性增强,边坡安全得到有效保障。     

土石路堑高边坡开挖稳定性及支护设计的数值模拟分析

为提出土石路堑高边坡开挖稳定性及支护设计数值模拟分析方法,以某实际边坡为例,基于摩尔-库仑准则,采用GeoStudio模拟研究了边坡开挖过程及加固后应力场和位移场的变化特征,分析其稳定性和支护方案的效果。结果表明,第二级边坡位移最大,达10.8cm;边坡中部受拉,最大拉应力达56.8kPa;强-中风化岩层分界线应力集中,屈服破坏区主要沿此区域发展;稳定性随开挖进程逐渐降低,破坏趋势为圆弧滑动破坏;采用的"框架锚杆坡面防护+框架锚索锚固强腰+抗滑桩锁脚支挡"方案,加固效果良好。     

锚索高边坡防护结构有限元分析

利用平面应变理论和ANSYS有限元分析软件,对加锚索高边坡防护结构开挖和支护进行动态数值模拟,分别进行了建模与网格划分、加栽与重力场情况下求解、边坡开挖与支护（包括喷射砼、锚杆、钢筋网和预应力锚索）求解和路基开挖与挡土墙支护求解分析。计算分析结果表明,由于支护系统的作用,坡顶位移呈收敛趋势,有效支护结构在控制边坡变形方面作用显著;边坡开挖后,会出现一些剪应力集中的现象,但对整个边坡的稳定性影响不大;预应力锚索的轴力由于挡土墙的作用出现了小部分预应力损失。     

基于三维地质建模的高速公路边坡数值分析

以南宁吴圩机场第二高速公路K8+720~+960左侧边坡锚杆（索）格梁支护工程为例,基于midas GTS NX软件建立该边坡的三维地质模型,对边坡开挖与支护进行了模拟。计算中采用摩尔-库仑弹塑性模型,编制程序实现锚杆与格梁间的链接,通过数值模拟与实测数据对比,详细分析了该边坡开挖沉降规律、边坡周围岩体的水平位移特征、边坡剪应变特征及塑性区分布特征,验证了此次三维数值分析结果的合理性。     

岩质边坡支护结构施工的动态有限元分析

针对岭南高速公路LK8＋730～850断面边坡的开挖和支护的动态数值模拟，通过数值计算，得出了边坡的位移矢量图和开挖坡体的应力等值线图；了解了不同开挖阶段的边坡坡体位移与应力的变化情况；同时通过数值分析说明了该边坡支护设计的合理性。     

广西某高速公路边坡开挖稳定性评价及加固效果分析

以广西某高速公路边坡的开挖加固工程为例，基于快速拉格朗日元法FLAC3D数值模拟分析，评价了该边坡在开挖支护过程中的稳定性。结果表明:在开挖到第三步时，坡体最大不平衡力不收敛，需对边坡进行加固设计。在施加锚索支护后，坡体的水平位移和最大剪应力区域均保持在工程要求的范围内，边坡的整体稳定性得到提高，可以保障开挖工程和高速公路路基施工的安全。     

元江至蔓耗高速公路滑坡特征及工程对策

通过现场工程勘察和数值模拟方法,对元江至蔓耗高速公路(玉溪段)K119+740～+870段滑坡稳定性进行分析.数值模拟结果表明:天然状态下该边坡安全系数为1.04,暴雨工况下安全系数为0.88.采用削坡+坡面排水+锚杆框格梁+坡脚挡墙防护方案后,暴雨工况下安全系数达到1.13,属于基本稳定状态.     

缓倾顺层岩质边坡变形数值模拟及处治方案研究

以黄花互通D匝道边坡为依托,采用FLAC软件对边坡进行数值模拟,探讨了水力作用对边坡变形破坏的影响;分析了预应力锚杆边坡加固前后模型水平位移变化。研究表明,加固后边坡稳定性大为改善,在水力作用下,边坡各处位移也非常小,甚至小于加固后无水力作用的情况。通过现场边坡位移监控,评价了该边坡处治效果。     

粤赣高速公路K2+599～K2+765右边坡背坡向变形机理分析

根据边坡的变形观测资料,反演确定边坡弹性变形参数和流变参数。应用AN-SYS软件,模拟边坡开挖和支护过程。深入分析边坡分级开挖支护的变形规律,探讨了边坡观测位移指向边坡内侧的形成机理,指出坡体内部出现的背坡向的剪应力是产生背坡向变形的根本原因,同时,岩层的背坡向产状使得岩体沿层理面蠕变加剧了这个方向的变形量,也是导致边坡位移指向边坡内侧的主要原因。     

框架锚杆锚固寒区边坡的多场耦合分析（双语出版）

为了明确寒区框架锚杆边坡支护结构的工作机理,建立了框架锚杆支护冻土边坡的水热力耦合计算模型,采用有限元法进行了求解,基于MATLAB软件平台编写了计算程序,并通过已有的试验考证了程序的正确性。算例分析给出了边坡温度场、水分场、应力场和支护结构冻融反应的分布规律。结果表明：坡面上部受气温影响较大,融化时活动层含水量接近饱和,坡脚附近出现过饱和的“水泡”;冻结时剪应力最大值是融化时的2倍,且分布均匀,边坡处于稳定状态,融化时剪应力在活动层和稳定冻土层交界面发生突变,边坡处于不稳定状态,该交界面是潜在滑移面;在一个冻融周期内,锚杆轴力、立柱内力和水平位移均先增大后减小,且随坡高逐渐增大,3种工况下结构内力和水平位移的关系为冻结时大于融化时大于初始时;冻胀时各层锚杆锚头处轴力增量最明显,增幅沿杆轴方向逐渐减小,融化时锚杆轴力和立柱内力大幅减小,且留有残余变形。因此,框架锚杆支护冻土边坡时,建议支护结构应按冻胀工况进行设计和计算。     

基于随机有限元法的路堑高边坡可靠性评价研究

为研究不同工况下高边坡的变形与稳定性，依托某高边坡工程，采取可靠性理论来分析计算边坡失效概率，从而评价天然状态下和锚杆+框格梁支护、锚杆支护两种支护方案的可靠性与稳定性。结果表明：依据锚杆+框格梁支护边坡的实际施工方案，通过现场实测数据分析，表明边坡处于相对稳定的状态；对岩土体参数进行可靠度分析，得到表层岩土体的黏聚力、内摩擦角、弹性模量、密度参数对结果的影响较其他参数大；通过随机有限元法对边坡进行分析计算，结果显示天然状态下边坡失效概率为35.9%,锚杆+框格梁支护方案的失效概率为1.3%,锚杆支护方案的失效概率为6.1%,表明锚杆+框格梁的支护方案效果最佳。通过数值模拟结果验证边坡实际的防护效果，可为边坡施工提供理论依据，拓展可靠性理论的应用范围。