降雨入渗对土质路堑边坡的稳定性影响分析

为了研究土质路堑边坡在降雨入渗条件下的稳定性,文章以广西桂三高速公路高架桥右侧某土质路堑边坡为研究对象,采用数值分析软件,建立相应的数值分析模型,描述了土质路堑边坡在降雨入渗条件下的渗流场演变规律,揭示了渗流作用下土质路堑边坡的稳定性变化规律。研究结果表明:降雨入渗条件下,边坡土体体积含水率随降雨入渗量的不断累积而逐渐增加;受渗流演变规律的影响,塑性区在边坡内部形成,并随降雨历时的增加,逐渐向边坡内部拓展;研究历时内,边坡安全系数从1.56减小到了1.12,边坡的稳定性受降雨影响较大。     

不同降雨强度对土质边坡稳定性影响数值分析

以非饱和渗流理论为基础,建立有限元计算模型,研究不同强度持续降雨条件下,某公路土质路堑边坡特征点处孔隙水压力变化规律及边坡稳定性随降雨时间变化规律。结果表明：（1）随着降雨强度增大,雨水冲刷作用增强,引起土体孔隙水压力加速上升,雨水急剧入渗造成非饱和土中基质吸力的丧失或减小,导致边坡抗剪强度下降,最终诱发边坡失稳;（2）降雨2 d内边坡稳定性急剧下降,降雨2～6 d边坡的稳定性下降幅度减小,停雨2 d后稳定性有小幅度回升,但未能恢复初始状态;这表明降雨破坏对边坡稳定性的影响是不可逆的,因此在工程中应及时支护、实时监测,避免边坡滑移破坏。     

渗流对边坡稳定性的影响分析

边坡土体内渗流场与应力场是相互作用、相互影响的一个整体。针对地下水渗流对边坡稳定性的影响,文章开展渗流场与应力场相互作用机理的研究,并利用ABAQUS有限元软件进行建模分析,验证有限元强度折减法及其失稳判据在边坡稳定分析中的可靠性及合理性。结果表明:地下水渗流作用影响下的边坡稳定性明显降低,安全系数由未考虑渗流作用时的1.33降至1.097,边坡发生失稳破坏,地下水渗流是影响边坡稳定的重要因素。     

加筋土挡墙路堤受力变形特性及稳定性分析

以福建省某路堤边坡建设项目为依托,建立二维边坡模型,对比未加固处理的路堤边坡和土工格栅间距1.0、0.5 m的加筋土挡墙边坡的土体应力、位移及稳定性差异,分析不同土工格栅间距加筋土挡墙对边坡受力变形特性及稳定性的影响情况及作用机理。研究结果表明：采用加筋土挡墙加固后,边坡的沉降及水平位移均显著降低,随着土工格栅开始发挥作用,土工格栅与土体产生摩擦咬合作用,土工格栅周围有更多的土体抗剪作用被调动,形成更宽的滑动面及体积更大的滑块,从而提升边坡稳定性。     

土石混合路堑边坡稳定分析

江苏340省道南京段改扩建工程团山垭口路段路堑边坡上部III级边坡为典型岩、土混合边坡,客观上存在下伏中风化岩表面软弱结构面稳定与土石互层堆积物的整体滑动稳定问题。文章分别运用无限边坡分析模型和强度折减法数值分析验算了该边坡的稳定性,揭示了软弱结构面和土石互层堆积物边坡整体稳定良好,并提出了双重稳定分析控制原则,为简单放坡护坡方案提供了依据。     

降雨条件下气泡轻质土边坡渗流及稳定性分析

为了研究持续降雨条件下气泡轻质土边坡的渗流特性及稳定性变化,运用Hy-drus 2D/3D软件分析不同降雨强度、降雨持时以及渗透系数对气泡轻质土作为路基边坡填料时的渗流及稳定性的影响.结果 表明:(1)在降雨持时相同的情况下,降雨入渗深度随着雨强的增大而增加,而安全系数则随之减小,但两者的变化速率均呈现先增大后减小的趋...     

基于有限元的非饱和土边坡在降雨作用下的稳定性研究

为评判降雨入渗作用下非饱和土边坡的运营安全,文章以云南某岩土边坡为研究对象,采用GeoStudio有限元软件构建实例边坡概化模型,从渗流场、应力场、应变场和稳定系数等角度研究了降雨过程中边坡稳定动态响应规律,得到如下结论:(1)降雨作用下,边坡浅层土体各参数响应显著,深层土体因降雨作用削减,各参数无明显变化;(2)降雨初期,边坡参数变化较为显著,随后不断减小,最后趋于稳定;(3)随着降雨进行,浅层土体饱和度、孔隙水压力逐渐增大,应力、变形不断提升,稳定系数不断降低;(3)降雨结束后边坡仍处于较为稳定的状态,边坡坡脚处存在应力集中,在极端情况下边坡可能从坡脚位置滑出破坏,应加强监测和防护。     

基于ABAQUS强度折减法的边坡稳定性影响因素分析

通过探讨有限元强度折减原理,提出强度折减理论在ABAQUS中的实现方法,对边坡稳定影响因素进行了分析研究。采用基于ABAQUS强度折减的方法,建立了计算模型,并与极限平衡法所得安全系数进行了对比。结果表明:采用ABAQUS强度折减法计算安全系数的方法是合理可行的;土体强度参数粘聚力和内摩擦角对边坡稳定性影响显著,剪胀角影响相对较小,弹性模量和泊松比无影响,但边坡塑性区分布受泊松比影响显著。结论对工程建设、边坡稳定性研究有一定的理论和实践意义。     

基于有限元方法的降雨条件下公路路堑边坡稳定性研究

文章依托某高速公路四级路堑高边坡,通过对边坡雨水入渗形式进行分析,结合实际情况,利用Geo Studio有限元软件进行计算,得到如下结论：(1)边坡降雨入渗可以从时间和空间两个维度进行分析,主要是因为雨水入渗导致边坡土体软化、基质吸力降低等情况,引发边坡失稳变形;(2)随着降雨强度的增加,边坡安全系数不断降低,其表层孔隙水压不断增大,土体位移也不断增大;(3)降雨类型的变化主要是不同时长及瞬态降雨强度的变化,边坡安全系数降低速率与瞬态降雨强度呈现负相关,表层孔隙水压与瞬态降雨强度呈正相关,均峰型降雨引发的边坡位移最大。     

强膨胀土边坡干湿循环条件下改良土力学特征试验研究

为分析强膨胀土边坡改良土体力学特征及渗透特性,文章针对百色高速公路强膨胀土边坡工程实际特点,提出采用改性剂物理改良方法提高土体力学稳定性,并基于改良土三轴剪切破坏试验及变水头渗流测试,探讨了改良土力学特征及渗透特性。结果表明：改良土抗剪切能力高于原状土,围压每增大100 kPa,改良土、原状土抗剪强度分别平均可增大11.6%、18.5%,改良土变形能力弱于原状土;干湿作用与土体剪切能力呈负相关,干湿循环次数愈多,土体延性变形较大,但变形差异集中在屈服剪切应力及剪切破坏阶段;各组试样中以掺量6%改良土抗剪效果最优,该掺量下改良土渗透系数最低,干湿效应不影响合理掺量,但可提升非合理掺量土体的渗透水平;围压增大,虽不改变干湿作用及改性剂掺量对渗透特性的影响,但可限制整体渗透水平。     

考虑渗流场与应力场耦合的边坡稳定性分析

文章在介绍渗流问题有限元公式的基础上,运用变单元渗透系数法的原理,利用ANSYS软件的APDL语言开发了二维稳定和非稳定渗流的程序,通过迭代即可较准确地求出自由面的位置;同时,针对某一具体算例,分别对不考虑应力影响下的渗流场和不考虑渗流影响下的应力场以及两场相互耦合时的稳定性进行了研究,为非稳定渗流下边坡稳定分析和滑坡灾害预报等方面提供有用的参考。     

Analysis of the Stability of the Shield Tunnel Excavation Face Considering Fluid-Solid Coupling Effect北大核心CSCD

In order to study the impacts of the transient seepage on the stability of tunnel excavation face during the installation of lining segments, the fluid-solid coupling effect based numerical model of the tunnel excavation face was developed by the finite element software PLAXIS. With adoption of the variablecontrolling approach, the influences of the depth/diameter ratio (the ratio of the buried depth to diameter of the tunnel) and the support pressure ratio (the ratio of the face support pressure to water and soil pressures ahead of the excavation face) on the face stability and ground settlement were investigated, respectively. At same time, the failure modes of the excavation face under the fluid-solid coupling analysis were also discussed. The results show that:1) the transient seepage leads to the development of the soil arching at the front of the excavation face, in which the smaller deformation at the excavation face is achieved, and so less support pressure for the face stability is allowed. While for the plastic analysis without taking into account the effect of transient seepage, a higher support pressure is required to maintain the stability of the excavation face; 2) in the fluid-solid coupling analysis, the depth/diameter ratio has less impacts on the stability of the excavation surface, but has larger impacts on the ground settlement. The larger the depth/diameter ratio, the larger the ground surface settlement and the settlement profile; 3) however, with the combination of the decrease of the support pressure and the impact of transient seepage on the settlement of ground surface, the soil arching effect in front of the excavation face is gradually reduced. The deformation zone at the ground surface is then connected with the deformed part ahead of the tunnel face to form a wedge-shaped soil sliding zone. It is also observed that the wedge-shaped body tends to have a larger funnel-shaped failure mode than that in the plastic analysis without considering the transient seepage. The results show that the transient seepage has a great impact on the stability of tunnel excavation face in the soil condition with high permeability ratio. The fluid-solid coupling analysis should be adopted to evaluate the deformation of excavation face and ground settlement. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

基于BP人工神经网络的滑坡预测分析

文章以汶川地震引发的滑坡为研究对象,以震中距、地震烈度、坡度、前缘高程、坡高和岩性等影响坡体稳定性的因素为切入点,利用BP人工神经网络对实际坡体的稳定性进行了预测分析。结果表明,BP人工神经网络方法能有效预测坡体的稳定情况。     

京沪高速公路改扩建层状构造岩质高边坡倾倒型破坏类型分析

以京沪高速公路改扩建工程莱芜至临沂段岩质高边坡为例,对其倾倒型破坏类型进行分析,本文通过直观分析和实际调研,得出了岩质边坡特征和致灾机理,以沿线三处边坡为例进行分析认为:(1) K551+714~552+115左幅边坡发育有一组反倾结构面,边坡稳定性较差,容易发生倾倒破坏;(2) K565+914~566+587左幅边坡属反倾结构面,存在多条节理裂隙切割层面边坡稳定,滑动的可能性小,局部可能出现落石、崩塌等现象;(3) K593+260~593+555右幅边坡为顺倾结构面,岩体风化不均,局部节理裂隙发育。局部可能出现掉块、崩塌等现象。     

国道323线红砂岩路基填筑技术的探讨

在红砂岩地区的公路施工中最常遇到的问题是大量的红砂岩土因其材料本身的特殊性难以作为路基填筑材料而被丢弃。文中通过分析红砂岩的特性,就施工中采用何种设备及工艺对红砂岩进行处理,以确保填筑路基的稳定性进行了探讨,有效地解决红砂岩土利用难的问题。     

改进原对偶遗传算法在搜索边坡最危险滑动面中的应用

文章基于janbu条分法,提出一种改进的原对偶遗传算法,并开发出相应的计算程序,自由搜索边坡任意形状最危险滑动面,求解其最小安全系数。通过工程实例验算证明,改进原对偶遗传算法是一种值得推广的边坡稳定性分析方法。     

地震诱发滑坡的链式阶段势能分析

文章基于链式理论,介绍了地震诱发滑坡的过程及其阶段划分,并根据热力学中颗粒与系统势能的关系,探讨了地震滑坡各阶段所对应的势能变化过程及其大小,阐述了各阶段产生的因为以及地震滑坡结束的条件,提出了一种计算地震滑坡发生时所释放能量大小的简便算法.     

基于湿度应力场理论的膨胀土边坡稳定分析

边坡土体中的膨胀力是导致膨胀土边坡失稳的主要原因之一。文章基于湿度应力场理论,采用ANSYS软件的热传导分析功能模拟分析边坡的降雨入渗以及膨胀变形,并采用有限元强度折减法对不同条件下边坡安全系数进行计算,分析了膨胀土边坡稳定规律,为膨胀土边坡处治提供理论依据。     

水平小净距隧道中夹岩安全系数法研究与应用北大核心CSCD

中夹岩柱是小净距隧道围岩稳定控制的关键部位,判别中夹岩的安全性是工程设计和施工过程中的重难点。文章通过分析不同围岩级别、埋深情况下中夹岩的破坏模式,建立Ⅳ级围岩条件下水平小净距隧道中夹岩力学分析模型,并确定中夹岩破裂面位置。根据中夹岩上部滑块体形状的不同分为两种情况,通过边坡稳定性原理、极限平衡假设及普氏压力拱理论推导中夹岩上部滑块体的抗滑力、下滑力以及安全系数的计算公式,从而建立起评判中夹岩安全性的安全系数法,并结合数值模拟对其进行验证。将经验证后的安全系数法应用于某实际隧道工程,判断其中夹岩安全性,得出该隧道中夹岩破坏临界厚度为6 m,进而对6 m以下的中夹岩使用锚杆进行加固。     

预应力锚索桩板墙在高速公路中的应用

梅(州)河(源)高速公路K95 940~K96 170段地形横坡陡峻,该边坡在开挖失去支撑情况下产生整体或局部滑动变形破坏,采用了预应力锚索桩板墙支挡处治措施,对于类似路基横向陡边坡处治提供借鉴与参考。