地震力作用下锚固边坡可靠度风险分析

在考虑锚固力、水平地震力等因素的基础上确定边坡的可靠度计算公式,建立了综合风险评价指标,使边坡分析的动力学、静力学与可靠度理论获得有机结合.以工程实例说明了主要计算过程.     

地震荷载下岩质边坡动力失稳机制及影响因素分析

在分析岩质边坡动力破坏机制的基础上,实地调研5.12大地震后汶川震区道路沿线的边坡地质灾害分布,其边坡动力失稳主要受地形地貌及地质构造等因素的影响,沿发震断层长轴方向的地质灾害点数目明显比垂直于断层的短轴方向多;地震滑坡、崩塌等地质灾害在该区域分布上以沿河流水系呈线状分布;地震引发的滑坡多集中在坡度20°～50°范围的边坡上,开始滑动的位置大多发育在边坡的中上部。此外,地震引发的滑坡、崩塌的分布与地质构造关系也非常密切,距离发震断层越近,滑坡、崩塌出现的密度就越大;上盘区域内滑坡、崩塌的出现密度及震害程度都远远大于下盘区域,并存在明显的优势滑动效应;发震断层端部、错落、转折等尖端部位在错断过程中,能量释放最为强烈,这些部位的地质灾害发育较为集中。     

国道324线云浮段边坡稳定性分析

根据国道324线云浮段边坡变形破坏的特点，边坡发生变形破坏的时间和分布规律，提出了地质构造、岩体结构、矿物成分、地下水和地表水、坡形坡向与气候条件是边坡变形破坏的主要影响因素。根据各种影响因素和力学验算的综合分析．认为该路段存在多种不同程度的边坡不稳定问题，而且潜伏着有可能发生的危险。并提出了边坡加固的防护和建议。     

岩质建筑边坡岩石压力计算与参数研究

以工程实际出发，建立了岩质边坡的３种失稳破坏模式，根据岩体岩体力学观点推出了支护结构上岩石压力的计算公式，并从实用角度出发对结构面抗剪强度参数的选用提出了合理的原则与方法，对目前一些规范中的抗剪强度参数进行了修正，从而使其更符合实际。     

植物防护对边坡稳定性的影响

该文比较了传统的工程措施和植物措施防护边坡的优缺点,着重探讨了植物防护对边坡稳定性的影响,指出植物防护可作为今后边坡防护的首选技术。     

地震作用下土质边坡动力稳定性分析

地震作用下边坡稳定性评价指标主要有永久变形和稳定安全系数。永久变形直接通过数值计算得到;稳定安全系数计算是在其地震反应分析基础上进行的。通过数值计算,可确定潜在滑动面上的初始应力及地震作用下各时刻的应力分布,然后根据潜在滑动面单元的初始静应力和动应力时程,计算各时刻的边坡动安全系数,得到边坡的动安全系数时程。文中最后结合一土质边坡进行了动力稳定性分析,得到了地震作用下边坡的变形规律和安全系数变化规律。     

地震作用下土钉支护边坡稳定性分析

在考虑土钉对土质边坡稳定性影响的情况下,根据土体边坡滑移面的破坏模式、塑性极限理论以及拟静力法,建立了地震作用下土钉支护边坡稳定性模型,推导了边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系以及滑移面上耗散内能的计算表达式,并且采用遗传算法,实现了地震作用下土钉支护边坡的稳定性验算。结果表明:这种计算方法避免了在圆弧搜索中陷入局部最小值的缺点,可以考虑孔隙水压对稳定性的影响,对土质较均匀的黄土地区是适用的。     

锚杆支护技术在高速公路边坡处理中的应用

高速公路边坡失稳是工程中的常常遇到的问题,切实的解决是必须的。其中锚杆支护技术在这一问题解决中都起到了相当好的防护作用,本文分别从土体滑坡失稳、边坡失稳等常见高速公路边坡失稳进行阐述,并通过ANSYS分析软件对锚杆支护技术在其中常见的高速公路边破失稳灾害中的应用进行了分析,验证了锚杆支护的支护机理及力学性能。     

锚杆支护方式对边坡稳定性的影响研究

基于极限平衡法验算锚固边坡的安全系数,考虑了锚杆锚固角、锚杆长度、锚固位置、锚杆布设形式这些影响因素,利用GEO-SLOPE商业软件计算了边坡的安全系数,并得到了一些规律：①锚固边坡存在最优锚固角,不同长度锚杆的最优锚固角一致,大致在20°左右;②锚杆在坡面的位置对边坡安全系数也有很大影响,随着锚杆由坡顶向下移动过程中,安全系数呈现先增大后减小的趋势,在坡面中下部时的安全系数最大;③从锚杆的布设形式可以看出,中下部锚杆对边坡的安全系数影响最大。     

带台阶的多级边坡稳定性上限分析

基于极限分析上限法基本原理和强度折减技术,根据滑坡体处于极限状态时两功率相等(虚功率方程)条件,推导了带台阶的多级边坡整体失稳和可能出现的局部失稳安全系数计算公式.并以3级边坡为例,编制优化程序,采用序列二次规划迭代算法计算确定最危险滑动面的位置:即对多个可能的滑动面进行搜索,获得安全系数最小(也即稳定性最差)的面作为潜在最危险滑裂面.采用具体算例,对比分析了3级边坡的整体稳定性和可能出现的局部稳定性问题,并由此开展了参数分析.对比分析表明:获得的安全系数较已有方法略小,得到的最危险滑动面与已有结果颇为接近,可以验证其有效性和可行性;参数分析表明:对均质多级边坡,当某级边坡坡角过大时,边坡更易发生局部失稳;高边坡增设边坡台阶可以有效提高边坡稳定性并降低施工难度.     

剪胀角对路基边坡稳定性的影响分析

将强度折减法基本理论与弹塑性有限元相结合,以有限元计算收敛条件作为边坡失稳评判指标,分析某高速公路的边坡土体剪胀角对边坡稳定性的影响。计算结果表明：随着剪胀角的增长,边坡稳定安全系数逐渐增长,当土体剪胀角从0°增长到15°时,边坡的稳定安全系数增长了11%;边坡最终破坏的塑性区域随着土体剪胀角的增长而逐渐较小,这表明土体剪胀角对边坡稳定性有着显著的影响。     

考虑拉剪耦合作用地震边坡稳定性分析

基于拉剪耦合作用,对Mohr-Coulomb强度准则进行修正。在不同坡高、不同高宽比的边坡底部入射3条经典地震波,对边坡进行动力稳定性分析。首先采用显式迭代子增量法编写考虑拉剪耦合作用的Mohr-Coulomb强度准则子程序,并在边坡模型的截断边界添加黏弹性人工边界、输入等效地震荷载,模拟边坡受到的地震作用;然后以单元分别受到压缩和拉伸作用为例验证子程序的正确性;通过与已有地震边坡的研究结果对比,表明在地震边坡分析中若不考虑材料的拉剪耦合作用,得出的结论偏危险;最后在边坡底部垂直入射3条地震波,分析不同坡高、不同高宽比的边坡在2种强度准则下安全系数的区别。研究结果表明：不同边坡（坡高、高宽比不同）在不同地震波（El-Centro,Kobe,Northridge）作用下的安全系数各不相同,但安全系数都随坡高增加和坡角增大而降低;考虑拉剪耦合作用边坡的安全系数小于不考虑拉剪耦合作用边坡的安全系数,并且其安全系数的变化各有特点;坡高和高宽比的变化影响边坡对地震波频段的响应;分析地震边坡的稳定性,应综合考虑材料的拉剪耦合作用以及边坡高度和高宽比的变化规律。     

黏聚力与内摩擦角互相关性对边坡稳定可靠度的影响

基于3种计算假定条件和5类土工参数概型分布组合,定义两种差异系数,分析黏聚力c,内摩擦角φ互相关性对边坡稳定可靠度指标计算结果的影响。结果表明:当概型分布不同时,同种工况下可靠度指标计算结果差异较大;当c,φ的相关系数介于-0.6~-0.8之间时,将c,φ视为相互独立变量会引起可靠度指标计算结果有15%～30%的误差;并建议当c,φ的负相关性强于-0.5时,应考虑其由非正态变量转换为正态变量相关系数的变化。     

滑移面为直线假设下的斜坡稳定分析

假定斜坡的滑移面为直线,用极限平衡法推导了倾斜边坡的临界高度,解出了倾斜边坡中安全系数最小的滑动面的位置,确定了边坡中稳定土体的临界角度.这些结果都用解析式表达出来,为边坡的稳定分析和设计提供了可靠的理论依据.     

考虑降雨入渗的非饱和边坡稳定分析

通过正交实验确定饱和—非饱和渗流计算参数,采用SEEP/W计算饱和—非饱和渗流规律,结合对淹锅沙坝滑坡在降雨入渗情况下的安全系数的计算,分析了降雨入渗的边坡稳定问题。     

降雨入渗作用下路基边坡的稳定性分析

为分析降雨入渗对路基边坡稳定性的影响,考虑渗流场与应力场间的耦合作用,依据强度折减方法,运用有限元软件分析了降雨、路基几何形状及路基土物理性能对边坡稳定性的影响。结果表明:降雨强度越大、降雨历时越长,路基变形位移越大,边坡稳定安全系数减小;长时小雨造成的路基沉降较大,边坡容易失稳;路基边坡越陡,路基变形位移较小,但边坡稳定性较低;路基土渗透系数越大,路基变形位移越大,边坡稳定性降低。     

边坡稳定性分析中水作用力计算方法研究

水作用力计算的正确与否对边坡稳定性分析结果有着重大影响,然而当前计算水作用力的方法有缺陷。文中在力的正确选取的前提下确定了两类水作用力的计算模型,在此基础上对现有常用方法进行了合理性分析。提出了边坡稳定性分析中单个条块的地下水流网形态,导出了新的水作用力计算方法。     

基于加速遗传算法的震区边坡稳定性可靠度分析

针对传统极限平衡理论的传统边坡安全度评价方法——中值安全系数法难以体现边坡工程的不确定性,本文基于随机概率分析的边坡稳定可靠度分析方法,充分考虑岩土体参数的均值及其变异性,采用的加速遗传算法计算边坡可靠度指标,并同时搜索最危险滑动面的算法,避免了遗传算法的嵌套,减少了计算量,从而极大的提高运算效率。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）k4＋040路堑边坡开展可靠度分析,计算结果表明,该边坡在普通工况条件下边坡安全系数为1.305,满足规范要求,其可靠度指标Pf=10.21%,稳定性较好;但对于该地可能出现的强震及降雨（工况3）,边坡安全系数分别为1.060,边坡基本处于极限平衡状态其可靠度指标Pf=5.87%,稳定性较差,在此基础上提出的加固优化方案,为今后类似工程提供参考。     

地震效应下二级边坡三维动态稳定性上限分析

为了给二级边坡的抗震设计提供参考,对其在地震力作用下的稳定性进行研究。基于三维破坏模型,采用拟静力法将地震力引入计算模型中,运用极限分析上限定理分析二级边坡破坏时的能量耗散,并根据虚功率原理推导稳定系数的解析解。利用穷举法优化计算,得到约束条件下稳定系数的最优上限解,并与已有研究成果进行对比。利用该方法,分析宽高比、内摩擦角、深度系数、上、下台阶倾角、地震力等因素对二级边坡稳定性的影响。针对不同的计算精度,给出二级边坡可简化为二维平面应变问题的最小宽高比。研究结果表明：该方法正确可靠;宽高比对稳定系数影响显著,随着宽高比的增大,二级边坡的三维效应逐渐弱化,最终转变为二维平面应变问题,内摩擦角、深度系数、上、下台阶倾角对稳定系数有较大影响;对边坡进行放坡时,应尽量减小上、下台阶的倾角,并增大上台阶边坡的高度,以提高二级边坡的稳定性;水平地震力与竖直地震力对二级边坡的稳定性有显著影响,如果计算中不考虑地震力,则稳定系数的相对误差分别高达40%和15%。