降雨对山区高速公路弃土场边坡稳定性影响分析

弃土场是山区高速公路建设的附属工程,其稳定性是工程设计人员重点关注的技术难题。该文采用饱和-非饱和渗流分析方法对贵州省六盘水至威宁高速公路YK53+750右侧40 m弃土场边坡降雨条件下的渗流场进行数值模拟计算,在此基础上采用刚体极限平衡法对其安全系数进行计算,并探讨降雨对弃土边坡稳定性的影响。研究结果表明:在降雨条件下弃土边坡的基质吸力减小,并随着降雨的持续,在弃土边坡表面部分区域会形成暂态饱和区,但雨停之后边坡表面的暂态饱和区逐渐消散,基质吸力逐渐增大,坡体内的基质吸力先减小后缓慢增大;降雨对边坡稳定性的影响是显著的,降雨会导致弃土抗剪强度参数降低,引起弃土场边坡的安全系数减小,进而降低弃土场边坡的稳定性;采用假定岩土体全部饱和来进行暴雨工况条件下弃土边坡的安全系数计算,得到的边坡安全系数相比采用渗流稳定计算的偏小,相对工程而言该方法偏于安全。     

降雨对山区高速公路弃土场边坡稳定性影响分析

弃土场是山区高速公路建设的附属工程,其稳定性是工程设计人员重点关注的技术难题。该文采用饱和-非饱和渗流分析方法对贵州省六盘水至威宁高速公路YK53+750右侧40 m弃土场边坡降雨条件下的渗流场进行数值模拟计算,在此基础上采用刚体极限平衡法对其安全系数进行计算,并探讨降雨对弃土边坡稳定性的影响。研究结果表明:在降雨条件下弃土边坡的基质吸力减小,并随着降雨的持续,在弃土边坡表面部分区域会形成暂态饱和区,但雨停之后边坡表面的暂态饱和区逐渐消散,基质吸力逐渐增大,坡体内的基质吸力先减小后缓慢增大;降雨对边坡稳定性的影响是显著的,降雨会导致弃土抗剪强度参数降低,引起弃土场边坡的安全系数减小,进而降低弃土场边坡的稳定性;采用假定岩土体全部饱和来进行暴雨工况条件下弃土边坡的安全系数计算,得到的边坡安全系数相比采用渗流稳定计算的偏小,相对工程而言该方法偏于安全。     

黄土填方边坡降雨入渗特征及变形破坏模式的模型试验

平山造城、填沟造地等形成大范围近直立的高填方体，这些新型工程为黄土高原带来重要发展机遇的同时，在降雨条件下也将带来前所未有的重大灾变隐患，针对这一状况，开展黄土填方边坡降雨过程中坡体基质吸力、体积含水率、孔隙水压力、湿润锋以及变形等动态响应规律的分析，并对坡体裂缝发育与演化及变形破坏模式进行模型试验研究。结果表明：湿润锋下移致使坡体内部的基质吸力减小而体积含水率和孔隙水压力增加，并且其达到峰值以后稳定，虽然基质吸力降低到最低时，坡体未发生滑塌，但随着雨水的继续入渗，坡体会发生局部和大规模的破坏，表明降雨诱发的黄土滑坡具有一定的滞后性；坡体裂缝体系演化机制为临空面附近产生张拉裂缝且向后扩展-坡体侧翼产生剪张裂缝-后缘产生贯通性的张拉裂缝，形成的拉裂缝不仅提供了优势入渗通道，而且也是每次滑塌的后缘边界；短时连续降雨诱发的填方边坡变形具有浅部间歇性和突发性破坏的特点，导致填方坡体产生多级块体滑动破坏；长时连续降雨诱发的填方边坡变形则具有深部渐变连续性破坏的特点，导致填方坡体产生冲蚀及流滑破坏。     

考虑降雨入渗条件下岩质边坡稳定性分析

降雨的入渗往往会导致边坡非饱和区的含水量增高,基质吸力降低,在非饱和区中出现暂态饱和区,容易造成滑移、崩塌、开裂等不良工程地质现象.在饱和一非饱和渗流理论的基础上,对南方山区岩质边坡降雨入渗的数值模拟和模拟方法进行了探讨,建立岩质边坡渗流的分析模型.在考虑降雨入渗对岩体的粘聚力和内摩擦角降低的基础上,采用传统的极限平衡分析法,对怀化至新晃高速公路K39+330段的路堑边坡进行了渗流稳定性分析.结果表明,岩层在降雨条件下不断软化,边坡安全系数降低;采用渗水管进行深层排水,将滑动体内的地下水集中排出,能有效地阻止滑动面上的岩体软化并提高边坡安全系数.     

持续降雨对土质边坡稳定性影响研究

通过室内试验、数值模拟并结合工程实例,研究了持续降雨对土质边坡稳定性的影响。结果表明:降雨会在土质边坡表层形成一层暂态饱和区,暂态饱和区的范围会随着降雨历时和强度的增大而逐渐增大;在Geostudio 2012数值模拟中,表现为均质土坡在表层出现的湿润峰随着降雨历时和降雨强度的增大而向坡体深部扩展,在相同条件下,湿润峰在坡体平缓部位扩展深度大,而在坡体陡峭处扩展深度小,导致湿润峰将坡体划分为上部暂态饱和区与下部非饱和区两部分。相同原状土体的黏聚力与内摩擦角随着含水率的增大和减小而相应增大和减小,致使湿润峰上部暂态饱和区土体物理力学性质发生改变,最终导致边坡稳定性系数随降雨的变化而发生变化。因此,在工程建设中出现均质土坡时,必须考虑天然降雨对边坡稳定性的影响,并做好截水及排水设计。     

降雨入渗条件下斜坡高填方路基稳定性分析

以贵州省某高速公路一高填方路段斜坡为研究对象，以非饱和渗流理论为基础，根据当地实际的降雨情况和雨型特点，采用有限元分析方法对边坡的渗流情况和稳定性进行模拟分析。结果表明:该斜坡设计较为合理，排水泄水能力较强，在该地小到中型的连阴雨特点的情况下，斜坡稳定性变化不大；随降雨入渗开始，斜坡稳定性下降速率随降雨时间的增加而不断增大，降雨停止时达到最低，说明坡体本身排水泄水能力较强，降雨的滞后性体现不明显；降雨停止后，斜坡稳定性开始缓慢恢复，但其恢复速率远小于降雨时下降的速率。     

干线公路强暴雨对边坡稳定性的影响与防护设计

基于重庆某山区公路,对强暴雨入渗时,不同压实度下强风化软岩路堤边坡填土的强度变化及渗透性规律进行研究。结果表明,降雨入渗会造成路堤边坡土的软化,从而会降低土的抗剪强度;在无雨时,高填方路堤边坡安全储备较大;在为205 mm/d,降雨持时1 d的强暴雨时,路堤边坡安全储备较小。降雨强度越大,边坡稳定性降低越大;路堤边坡地下水位随着降雨时间的增长而不断上升,这样就降低了基质吸力,造成边坡的稳定性降低。当选用强风化软岩作为高填方路堤填料时,压实度降低会导致路堤边坡稳定性降低,因湿化导致出现形变。提高压实度可减小降雨入渗时地下水位的抬高,同时增大边坡水平方向渗透性与垂直方向渗透性比值,这对边坡稳定性有利。采用锚杆加固技术的原则,对其边坡进行加固处理,同时还伴随着混凝土喷射和挡墙等等防护措施加强边坡稳定。     

降雨入渗对填土边坡稳定性影响研究

以非饱和渗流理论为基础,以广西某变电站填土边坡为工程实例,运用岩土体渗流有限元及边坡稳定性分析软件,分别对该填土边坡在不同时刻下的孔隙水压力分布状况、渗流路径、稳定性进行模拟分析。结果表明:降雨入渗主要通过改变土体孔隙水压力、土体含水率以及基质吸力,从而对边坡产生影响,随降雨入渗时间增大,边坡最危险滑面有下移趋势,安全系数逐渐下降。其中,在降雨48小时至72小时时间段内,填土边坡稳定性下降最为显著。如遇连续降雨情况,该填土边坡有很大的安全隐患。     

降雨条件下黄土路堑高边坡稳定性分析

分析了降雨对黄土边坡稳定性的不利影响,提出了考虑降雨作用的黄土边坡稳定分析方法,并以山西省临离高速公路第三合同段K70+465处为工程背景,运用非饱和土强度理论和有限元强度折减法进行数值模拟分析,研究了降雨强度、降雨时长、雨型和土体渗透系数对边坡稳定性的影响,从而揭示边坡受降雨作用下的瞬态变化过程。研究成果对黄土地区路堑高边坡稳定性评价具有一定的借鉴意义。     

非饱和土水分特征曲线特性

为了描述非饱和土基质吸力与含水量的关系特性,进行了室内外土体水分特征曲线(SWCC)测试,分析了试样物质成分、塑性指数、孔隙结构、应力状态等因素对SWCC测试的影响;在自然边坡、挖方边坡、填方边坡上进行了基质吸力变化规律的实测,对比了在不同应力、填土条件下基质吸力变化规律的差异性。研究结果表明:同一土体的SWCC并不惟一;可以通过同条件下的室内吸湿曲线来模拟现场基质吸力和含水量的关系;当基质吸力为100~1 000 kPa时,SWCC呈线性关系,使得基质吸力监测的可操作性大大提高。     

弃土场边坡稳定性降雨预警标准及锚固排水耦合处治研究

该文以某山区公路旁弃土场边坡作为研究对象,首先从理论角度分析降雨对边坡稳定性的影响,其次结合Geo-Studio软件中的Slope/W模块与Seep/W模块对边坡进行天然状态与降雨状态下稳定性的数值模拟,得出安全系数与降雨时间的关系,从而建立弃土场边坡稳定性降雨预警标准;探究不同处治方式对边坡安全系数的提高效果,合理优化锚固排水耦合处治条件下排水段和锚固段长度。研究表明：(1)弃土场边坡在降雨条件下,孔隙水压力升高,随着暂态饱和区的扩大,部分区域孔隙水压力逐渐发展为正值,引起基质吸力下降和抗剪强度衰减;(2)持续大～暴雨会降低边坡稳定性,在降雨20 d条件下,该弃土场边坡安全系数由天然状态下的1.373衰减为1.032,可以采用9、19、21 d作为降雨预警等级阈值;(3)不同处治措施的效果如下：排水与锚固耦合>仅排水>仅锚固>天然状态,在总长一定的前提下,排水段长度与锚固段长度存在最优长度比3/7。     

岩质边坡参数敏感度数值分析

文章利用有限元数值模拟技术,计算在坡顶极限荷载作用下,以坡脚剪应力最大值之比K为评价指标,探讨岩质边坡各参数的变化对边坡稳定性的影响,并分析边坡稳定性对各参数的敏感程度,明确了凝聚力为边坡稳定的敏感参数,是边坡稳定性的控制因素;内摩擦角对边坡稳定性的影响也较明显。     

降雨和地震耦合作用下老南瓜塘边坡稳定性分析

以大永高速公路老南瓜塘边坡为研究对象,采用数值方法分析该边坡的失稳破坏机制,并确定雨水入渗导致坡体强度软化是诱发滑坡的主要因素。分析计算老南瓜塘边坡在降雨、地震、降雨+地震等工况下的工程稳定性,根据边坡的变形破坏机制和稳定状态选取了抗滑桩支护方式进行加固,并复核加固坡的工程稳定性。研究结果表明:①边坡稳定性随降雨持续而降低存在一定滞后,边坡最不稳定状态在降雨结束后一段时间,并非对应降雨结束时。②地震荷载对边坡稳定性破坏显著,地震工况下老南瓜塘边坡处于极度不稳定状态。③前期降雨会加剧地震对边坡稳定性的破坏,降雨强度越大,持续时间越久,影响越明显。     

持续降雨下对某斜坡稳定性的影响分析

通过都江堰某不稳定斜坡变形监测与模拟计算，对该斜坡在持续降雨条件下稳定性进行分析评价。通过改变坡体的物理参数来模拟持续降雨条件，计算时采用极限平衡法中的传递系数法。通过位移监测与计算分析，结果显示，随着持续降雨，斜坡稳定性不断降低，最终达到不稳定状态，应进行加固处理，以保安全。     

非饱和玄武岩残积土强度特性及其边坡稳定性分析

为探究非饱和土抗剪强度及其指标随含水率的变化规律,以毕威高速公路沿线某边坡黄褐色玄武岩残积土为研究对象,进行了控制含水率的直剪试验和土水特征曲线测试试验,通过Abaqus建立以此边坡为原型的有限元模型,在此基础上运用强度折减法对不同含水率的边坡进行稳定性分析,并结合试验所得的土水特征曲线分析基质吸力对边坡稳定性的影响。结果表明:随含水率增大,抗剪强度先基本不变后大幅度减小,黏聚力与内摩擦角均呈阶段性减小;基质吸力对抗剪强度的贡献随基质吸力的增大而逐渐减小并最终趋近于无影响;含水率对玄武岩残积土质边坡稳定性有较大的影响,边坡土体的含水率大于30%后,随含水率增加,边坡安全系数大幅度降低;含水率增大会降低土体的基质吸力,在边坡土体接近饱和时,基质吸力的丧失对边坡稳定性影响最大,此时边坡最易失稳滑塌。     

降雨入渗作用下风积沙路堤边坡的稳定性分析

以风积沙路堤边坡为研究对象，分析了不同降雨类型下，土体的体积含水量、孔隙水压力对边坡稳定性的影响及渗透规律。采用基于饱和-非饱和渗流理论的有限元软件，考虑基质吸力对滑动面抗剪强度的影响，对坡体在不同降雨类型下的渗透规律和对边坡的稳定性进行分析。结果表明:边坡在降雨入渗过程中，边坡表层体积含水量逐渐增大，基质吸力逐渐降低，在强降雨下边坡表层形成一个暂态饱和区，容易发生浅层滑动；连续降雨的边坡表层没有暂态饱和区，雨水全部下渗，在相同降雨量下连续降雨的渗入量和渗透深度都要大于短时强降雨；连续降雨相比短时强降雨对     

高速公路弃土场的稳定性数值分析

为探究弃土场在各种工况下的响应及稳定性,通过岩土与隧道结构有限元分析软件Midas GTS NX,分别对沾会高速公路土建2合同Q-1号弃土场在自重、降雨及地震+暴雨工况3种工况下的稳定性进行分析,并对该弃土场的防护措施进行分析探讨。分析结果表明:强度折减法(SRM)和极限平衡法(SAM)两种方法计算出的弃土场边坡潜在滑动面较为一致;降雨条件下,土的基质吸力降低,从而抗剪强度降低,降雨过程中边坡处的土最先形成暂态饱和区;地震+暴雨作用下,弃土场边坡局部出现剪切带,即边坡存在开裂变形倾向;弃土场防护应根据实际情况合理设计和施工。     

影响半堤半堑填方边坡整体稳定的因素分析

根据某山岭一级公路半填半挖路基,研究了填方高度、地面坡度以及填土力学性质对填方边坡整体稳定性的影响,得出影响填方边坡整体稳定性的最主要的因素是地面坡度和填土内摩擦角以及二者之间的定性关系。     

非饱和土边坡稳定的可靠性分析

基于Fredlund的非饱和土强度理论，采用Bishop条分法建立非饱和土边坡的稳定方程，然后按照概率论中的中心点法对其稳定的可靠性进行推导分析，得出边坡破坏概率的表达式，并分析了吸力与净增内摩擦角对边坡稳定性安全系数的影响。     

一类浅埋软土夹层路基的处理措施研究

在高速公路填方边坡路段中,遇到软土路基时,为提高路基边坡的稳定性,避免产生不均匀沉降等不良地质现象,一般采用换土填石、CFG桩等施工工艺对边坡填方路段进行加固处理。文中结合工程实例,通过采用不同的处理措施,分别分析计算其受力情况及边坡的稳定性,从不同角度对软土路基的处理进行比选,从而达到经济、合理的加固软土路基边坡的效果。