地震作用下顺层岩质边坡变形破坏坡面效应

地震作用下,坡面形态对岩质边坡的变形破坏过程存在一定影响。文中以汶川地区公路沿线具有典型坡面形态的顺层岩质边坡为例,采用离散元UDEC软件,模拟4种坡面形态下边坡的变形破坏过程,并监测坡体关键位置处的位移和坡体应力场。通过模拟结果,对比分析不同坡型边坡变形破坏的动力响应时间、边坡的破坏位置,以及边坡破坏的程度和模式,总结出地震作用下该类顺层岩质边坡变形破坏的坡面效应,最后通过应力场分析引起坡面效应的原因。     

震区岩质边坡动力特性及影响因素数值模拟研究

以理县至小金公路中的豹子嘴边坡为例,借助FLAC3D数值分析软件建立三维数值计算模型,分析不同岩土体性质、坡比、坡高及地震加速度下岩质边坡的动力响应及变形特性。结果表明,地震荷载作用下,该边坡最大永久位移约为6.26cm,基本处于稳定状态;坡面受力较均匀,但坡脚处应力集中,震区岩质边坡主要表现为圆弧形压-剪破坏;坡体主要呈现坡脚隆起、坡顶下沉、坡中前移的变形特性。据此建议采用SNS主动防护网及矮脚墙等措施对其进行防护加固。     

基于变形监测的边坡稳定性及加固方案探讨

通过对某高速公路的高边坡滑移变形进行地表位移监测,分析坡体不同区域的变形特征、临空面与滑面变化趋势,以及岩体结构对坡体稳定性的影响。结合降雨量和监测数据,探讨降雨与边坡位移的影响规律,从而得出反倾软质岩边坡的稳定性影响因素。监测数据表明,受降雨、临空面开挖及岩体结构的影响,边坡出现牵引区和变形区2种变形特征区域;变形区存在3个阶段:(1)坡体变形随时间而匀速增长的线性变形期;(2)裂缝后缘及两侧坡体随之加速变形的失稳期;(3)坡体应力重分布形成二次应力场的固结稳定期。而牵引区整个过程变形较小;反倾软质岩边坡变形受层面影响,但不受层面控制;地表水渗入则是坡体变形的主要诱因,工程设计中注意地表排水及深层排水。     

滑坡含水量对注浆钢管微型桩加固效果的影响

通过离心模型试验,分别从坡顶位移、坡面水平位移及坡内位移的角度,分析在相同加固条件下坡体位移变形的特征,研究了坡体失效变形模式.试验研究表明:注浆钢管微型桩能有效地控制边坡土体的位移和坡体内裂缝;加固后的边坡滑动面深度将发生下移,从而阻止滑坡的形成;相同加固条件下的边坡含水量对加固效果起控制作用,即当含水量超过一定值后...     

地震作用下含地下水边坡动力响应耦合分析

运用有限差分软件FLAC3D,建立赋含地下水的三维土质边坡模型,并基于Byrne动孔压增长模型,研究了不同地下水位下边坡的加速度、速度、频谱地震动力响应规律;分析了超静孔隙水压力变化规律。结果表明:在地震作用下,边坡对地震动加速度具有垂直放大效应和临空面放大效应,随着距坡面距离的减小,坡内加速度放大系数呈先减小后增大的趋势,含地下水边坡的放大作用大于无水边坡;速度放大系数沿坡面高程增加而增加,坡内速度放大系数变化规律与加速度一致;边坡主要对地震动的低频成分起放大作用,傅里叶谱峰值随地下水位升高而降低;边坡坡脚位置处超静孔隙水压力最小,但超孔比最大,极易发生液化。     

基于二次响应面的震区边坡稳定性可靠度分析

本文在考虑边坡岩体参数非确定的基础上,基于二次响应面的边坡稳定可靠度分析方法,采用快速拉格朗日方法建立了震区岩质边坡稳定性可靠指标计算模型。结合湖南省对口支援四川理县灾后重建项目——理县至小金公路（理县段）路堑边坡,开展了震区边坡稳定性可靠度分析,计算结果表明：二次响应面计算次数远远少于传统蒙特卡洛方法,计算结果满足精度要求;通过对依托工程边坡动力数值模拟的可靠度分析表明,采用二次响应面法计算的可靠度指标Pf=6.861%,采用传统蒙特卡洛方法计算的可靠度指标Pf=5.117×10-2,计算精度较好;最大剪应变增量出现在坡体表面坡腰处,故选择该坡腰处作为边坡安全的控制点,其可靠度最小值为3.1左右,时间出现在16.5 s,可靠度满足设计要求,表明该处边坡整体稳定性较好。     

膨胀土堑坡变形的湿热耦合效应及其与降雨历时的关系

在广西南宁地区建立了不同开挖坡度的膨胀土边坡,通过现场试验论证出堑坡变形与降雨历时的关系,并分析其湿热耦合效应.历时两个雨季和一个旱季的试验结果表明,坡面水平变形与降雨持续时间具有较好的相关性,只有在一定雨强下持续的降雨过程才能使边坡产生较大的变形;土体含水量变化是影响边坡变形的主要因素,而温度变化是促进因素,二者的耦合作用使得膨胀土边坡趋向不稳定;在考虑膨胀土边坡的渗透特性后,建立了堑坡变形与降雨历时的关系,表达式可用于预测边坡总变形量.也可换算成变形速率对陡坡的变形突变进行预警,具有较强的工程适用性.同时,监测结果也表明,在采用植被防护后膨胀土边坡的变形迅速减小,说明植被护坡是一种有效的堑坡防护方式.     

岩质路堑边坡结构面对岩体强度的影响及其修正

对岩质路堑边坡的稳定性分析时,其坡体的稳定性(或变形)往往受结构面强度、结构面产状与边坡形态的相对关系等因素决定。因此在考虑结构面强度和结构面产状的基础上,必须同时研究边坡形态与结构面产状的组合关系对坡体稳定性的作用和影响。基于此思想,采用有限元分析方法,利用遍布节理本构模型分析结构面倾角的差异对坡体稳定性的影响,并提出对含结构面岩体强度的修正方法。     

降雨诱发残积土坡失稳的模型试验

为了研究降雨条件对残积土坡坡体内部变形特征及边坡失稳机理的影响,结合自制监测系统、人工降雨试验及数字照相量测技术,开展不同位置、不同坡度、不同密实度边坡的地质力学模型试验,分析雨水入渗对坡体变形、吸力的影响。指出失稳预警因子应从降雨诱发滑坡失稳机理出发,着重考虑边坡关键位置的力学物理量变化。基于坡体变形和吸力时变规律,提出边坡变形发展的3个阶段;基于不同条件下边坡的失稳破坏过程,揭示降雨诱发残积土坡的失稳模式。试验结果表明：边坡上部土体吸力和变形变化幅度较大,速度较快,而下部土体变化幅度较小,速度较慢;陡坡和高密实度边坡抵抗降雨入渗引起的变形能力强于缓坡和低密实度边坡,由于小孔隙结构发生破坏所需的能量远大于大孔隙结构,导致低密实度、缓坡坡体中部产生的变形大于坡体上部;边坡变形发展阶段为初始蠕变阶段、加速发展阶段、滑动破坏阶段;无支护的边坡,失稳预警因子可选择边坡关键位置处的基质吸力;有支护的边坡,应根据支护结构受力（变形）和边坡关键位置处吸力变化特征来选择预警因子;土坡的失稳模式为坡表冲刷→冲沟、切沟侵蚀→坡脚局部坍塌→破坏范围纵横发展→整体失稳,滑动面深度为1～3 m,该类滑坡应注重坡脚防护,尽可能降低边坡渐进累积破坏的可能性。研究结果可为构建东南沿海地区降雨诱发滑坡预测模型提供重要依据。     

路堑边坡桩锚支护施工过程数值分析

对长沙市某桩锚支护路堑边坡的施工过程进行数值模拟,分析研究边坡开挖对周围土体变形、支护结构变形及受力的影响。结果表明:桩顶的位移先向边坡土体变形,再向坡前临空面变形;边坡开挖后坡顶的小土坡在其坡面中点高度处产生的y向位移最大;边坡开挖对坡顶的6层建筑物无太大影响;边坡土体开挖后在开挖面的中部和边缘处会出现较大的地表隆起;开挖面以上桩后各点的土压力随着开挖高度的增加出现先增大后减小的现象;第1～3排预应力锚索自由段的轴力是随开挖高度增加先减小后增大,而第4～6排预应力锚索自由段的轴力仅有增长的趋势,最终锚索的最大轴力均小于初始预应力值。     

公路边坡变形跟踪预测系统开发及应用

公路边坡变形监测预测是评价公路边坡稳定性的一种有效手段,为提高公路边坡变形监测和预测分析的效率,通过监测信息的自动采集和无线传输,实现边坡变形数据的远程实时存储;针对公路边坡变形破坏模式复杂多样的特点,以系统化和信息化为原则,集成了多种常用时间预测模型,建立了边坡变形预测模型库;采用Visual C+〖KG-*3〗+编程技术,将远程实时监测和预测分析功能集成,开发了边坡变形跟踪预测系统,并成功应用于某公路边坡变形安全监测中。     

基于变形响应率的路堑边坡失稳预报研究

岩土体的变形可以视为广义荷载作用下的响应,在布置了大量位移观测仪器的边坡上选择变形稳定的测点为参考点,将参考点的位移变化视为荷载变化过程。计算出边坡其余部位的测点相对于参考点的变形响应率,通过响应率的变化趋势来判断边坡不同部位的稳定状况。当响应率较小时,说明变形正常;若某测点的响应率突然增加,说明该位置很有可能发生局部失稳破坏。通过对某高速公路沿线路堑高边坡的实例研究表明,变形响应率的波动情况与边坡实际状态的变化基本一致,响应率大的部位发生了塌滑。     

基于TDR技术的边坡自动化监测与预警

从TDR技术的基本原理出发,进行同轴电缆变形、破坏模拟试验;掌握同轴电缆的变形、破坏特性及相应的变形曲线反映规律;基于TDR技术的同轴电缆布设和埋设方式,进行监测数据自动采集和远程数据传输技术研究;分析研究同轴电缆变形报警阈值,开发了一套集数据处理和监测报警为一体的边坡自动化监测预警软件,实现边坡实时监测、预警。     

硬质岩变形边坡深孔位移监测曲线表征分析

通过对湖南省汝郴高速公路吊坎垄陡峭高大硬质岩边坡深部的位移监测,分析了水平位移监测曲线特征。结果表明：“Z”（反“Z”）字型突变是软硬岩层相间和裂缝及测斜管与钻孔壁之间空洞问题造成的,属岩体内部局部变形,对边坡整体稳定影响不大;在一定条件下,温度对岩体监测位移有较大影响,位移会随时间的变化呈年周期起伏变化;测斜管的扭转对位移监测曲线影响大,会对坡体真实状态造成错误的判断;研究边坡失稳源在坡体下部,此类硬质岩边坡变形初期监测曲线规律性不强是其主要特征。     

剑斗互通路堑边坡变形失稳机制分析及治理措施

针对剑斗互通路堑边坡滑坡,通过工程地质调绘,滑坡变形迹象分析、地表监测、深孔位移监测等方法,分析了滑坡变形机制,并对滑坡稳定性进行计算。结果表明:①碎石土与炭质泥岩组合为易滑地层,泥岩遇水软化,易形成软弱滑动带,经边坡开挖后导致边坡失稳;②地表裂缝主要为平行设计公路走向的拉张裂缝;③滑坡体中部地表垂直位移在变形滑动后并经过反压护坡后的规律主要呈一阶指数衰减函数变化。根据滑坡稳定性计算结果,采取刷坡卸载、预应力锚索抗滑桩（圆桩）、预应力锚索地梁、挡土墙及截排水等综合治理措施,滑坡变形得到有效控制,确保高速公路运营期间的安全。     

坡顶存在需保护建筑物的边坡防护设计与施工研究

当坡顶有重要建筑物需保护时，边坡防护的支护方案，除应保证边坡整体稳定外，还应特别注意控制边坡变形对坡顶建筑物产生的危害。边坡变形计算复杂，与支护结构类型及施工开挖方法等因素相关，如何通过控制变形允许值来确定最优支护方案通常只能依据地区工程经验。通过分析岩面以上均匀土体的整体下滑力来计算各支护模型的内力及变形，在均满足整体稳定性的要求下，比较多种支护结构的变形值，从而确定满足变形允许值的最优方案，并通过采用特殊施工方法，变形监测等措施保障支护方案顺利实施，经施工期间和竣工后两年观测，边坡稳定，受保护房屋安全，由此总结出将桩顶微距离位移控制值作为支护方案评价指标可行。     

触发式位移计在山区公路边坡远程实时监测中的应用

地表位移是边坡变形监测中的重要特征量，而常规的地表位移监测仪器难以有效融入远程自动监测系统中。利用新型触发式位移计对公路边坡地表位移进行监测，位移计与接收器之间可以利用无线传感网进行短距离无线组网，接收器连接采集传输系统通过GPRS网络将监测数据远程实时传送到远程监控中心，形成了节能、高效、无线、实时的地表位移远程监测系统。该位移计精度可达到1 mm，通过室内标定和现场变形对比观测分析，验证了该设备的精度。通过在某高速公路边坡的安装运行，位移计成功地进行远程监测预警，根据实时的位移监测结果，为高速公路的防灾减灾提供了参考依据。     

汤屯高速公路A匝道高边坡变形分析及应急治理

汤屯高速公路A匝道高边坡为变质砂岩组成的顺层边坡,施工开挖到第2级中部时边坡后缘出现一弧形裂缝,变形破坏模式表现为滑移-弯曲变形。鉴于该工程的重要性,根据设计、科研单位的意见,在监测结果指导下,对边坡采用框架预应力锚索进行应急治理,边坡变形基本稳定后再施工抗滑桩。从方案实施效果上看,由于该应急措施的采取使得其后的抗滑桩施工较为顺利,应急处理方案是有效的。监测结果表明,治理措施效果较好,目前边坡已处于稳定状态。     

采用灰色-马尔可夫耦合模型预测古树屋边坡变形

基于预测拟合值和实际监测值的相对误差划分不同的预测状态,利用马尔可夫链对灰色GM(1,1)预测值进行修正,计算得到边坡变形的范围和相应的预测值。以古树屋开挖边坡为研究对象,利用耦合模型对其变形进行预测,得到边坡的变形预测值为57.006 0 mm,预测的变形范围大小在56.845 8～61.755 4 mm之间。实例分析结果表明:与线性回归模型以及单纯灰色模型预测结果比较,采用灰色-马尔可夫耦合模型对开挖边坡变形进行预测的结果精度较好,且能较准确地预测边坡变形大小的范围。     

塑料排水板处理软基监测数据及变形特性分析

文中基于软土地基上的园林山体填筑过程中监测数据,分析探讨了经过塑料排水板(PVDs)处理后的软土地基上堆载过程中地基的变形特性,结果表明:PVDs处理的软土地基的变形特性,主要以沉降变形为主;破坏前坡脚水平位移及竖向隆起均存在突变,未有明显征兆;填筑过程中沉降速率预警值采用动态控制;边桩布置位置会影响边桩竖向及水平位移的监测效果,PVDs处理的地基,边桩位移发展模式与天然地基不同。其结论对类似工程有一定参考价值。