贵州红粘土边坡适用防护类型及合理坡率

针对红粘土边坡适用防护类型及合理坡率的技术问题,采用简化Bishop法分析了高度在30m以下的无防护边坡的安全坡率,对贵州省内多条公路红粘土边坡破坏情况进行了系统调研,对不同防护类型及坡率条件下边坡破坏情况进行了统计分析,确定了贵州红粘土边坡适用防护类型及对应的合理坡率。     

降雨入渗对裂隙性红粘土边坡的稳定性影响分析

红粘土具有干缩开裂性,裂隙性红粘土、尤其是高吸力红粘土边坡,其稳定性跟降雨入渗有很大关系.基于饱和-非饱和土渗流理论,建立了裂隙性高吸力红粘土边坡数值分析模型,模拟了降雨入渗条件下边坡暂态渗流场,分析了降雨强度、裂隙深度、裂隙渗透系数等对裂隙性红粘土边坡渗流场及稳定性的影响.结果表明,短期降雨对低渗透性红粘土边坡渗流影响较小,高渗透性裂隙加快了雨水入渗;土坡安全系数对雨强的敏感度与土体饱和渗透系数有关;裂隙深度影响边坡安全系数、滑裂面位置及形状;随着裂隙深度增加,边坡安全性系数对雨强敏感性显著增加,边坡滑动形式趋向于浅层滑动.     

长韶娄高速公路边坡施工典型病害成因及防治研究

通过对长韶娄高速公路边坡施工过程的跟踪及研究,发现本地区广泛分布红粘土的矿物组成、物理力学特性、化学组分与其它地区的红粘土存在某些共同特征,也存在明显的区别。如本项目红粘土PH值较低,土中蒙脱石及石炭系钙质砂岩泥盆系砂质岩含量较高,红粘土多呈弱~强膨胀性,灰岩属于强风化岩遇水易泥化。对边坡成型及稳定极为不利,施工结果表明采用简单的生态防护,边坡反复垮塌稳定效果不显著;根据试验和施工经验,建议对部分红粘土及膨胀岩段落采用卸载放缓边坡结合变截面圬工防护处理保证边坡稳定。     

饱和渗透率对库岸边坡稳定性的影响

储水或泄水的过程使水库内水位不断发生升降变化,并带动沿岸边坡内的地下水位产生升降变化,从而导致沿岸边坡坡体内部渗流水压力与原岩应力随水位升降发生改变。这种改变很可能促使库岸边坡中原本存在的已稳定滑坡体再次发生滑坡,或在部分地质条件较差的地区形成新的土体或岩体滑坡,影响库岸边坡的稳定。为此,通过建立库水下降时库岸边坡数值分析模型,从饱和渗透率对浸润线及库岸边坡安全系数的影响两方面,分析研究了饱和渗透率对库岸边坡稳定性的影响。研究结果表明:边坡浸润线位置受饱和渗透率的影响较大。随着饱和渗透率的不断增大,浸润线位置的变化幅度随水位的变化越来越大,且当水位下降时,浸润线均先在自由坡面处降低,然后再向离坡面较远处的位置逐渐推进降低。同时,边坡的安全系数亦受饱和渗透率的影响,边坡的安全系数在饱和渗透率较大时,随着水位不断下降表现出先减小后增大的变化趋势。而当渗透系数较小时,安全系数随着水位的不断下降呈现出不断减小的趋势,故饱和渗透率将通过影响浸润线位置及库岸边坡安全系数来影响库岸边坡的稳定性。     

基于路基稳定性的沿河路堤合理坡线设计分析

为得到沿河路堤边坡稳定影响因素并对其进行合理坡线确定,根据圆弧形滑动法对不同边坡坡率及台阶宽度的沿河路堤进行路基稳定性计算分析,进而采用灰色理论定量分析了二者对滑动安全系数及路基稳定性影响程度,为沿河路堤的合理坡线设计提供了理论借鉴。     

坡体外形对松散堆积体路基上边坡稳定性影响分析

基于川藏公路南线(西藏境国道318线K3473+000~K4670+000和国道214线K1324+000~K1473+000)的实地调研成果,采用Midas/GTS建立边坡稳定数值模型,分析坡形因素即坡顶平台宽度、坡高、坡度、两级边坡对松散堆积体路基上边坡稳定性的影响。在改变单级边坡坡度和坡高的条件下,分析了松散堆积体路基上边坡安全系数及坡体应力、最大剪应变、坡体位移在坡中、坡脚处的变化趋势。模拟结果表明,分级边坡可以较明显地提高松散堆积体边坡的稳定性。相较于上级边坡坡度变化对于坡体安全系数影响而言,下级边坡坡度变化导致坡体安全系数变化更为明显。     

多因素影响下路基边坡的稳定性研究

用有限差分方法分别对粉土路基与粘土路基的稳定性进行了分析。研究路基高度、地基种类及边坡形式等对路基稳定性的影响之后,发现路基边坡安全系数随路基高度增大而减小,但存在一临界高度。粉土地基表层30cm的压实度由85％提高到90％时,安全系数提高很大;但由90％提高到93％时,安全系数变化不大。对于10-20m高度的路基,边坡的形式,即一坡式与台阶式,对路基的稳定性影响很小,后者的安全系数比前者的稍大。     

新型水玻璃-酯类浆液对风积沙边坡稳定性研究

针对风积沙边坡稳定性差的问题,在新型水玻璃-酯类浆液性质研究的基础上,采用新型水玻璃-酯类浆液对风积沙边坡进行加固,并通过数值模拟的方法研究新型水玻璃-酯类浆液填充率和加固深度对桥台开挖工况下风积沙边坡稳定性的影响。研究结果表明,天然状态下风积沙边坡安全系数为1.15,滑动面近似平行于坡面。在未对风积沙边坡进行加固时,桥台开挖后风积沙边坡最大水平位移为30.6cm,塑性区通过桥台开挖形成的转角处,安全系数为1.03、低于天然状态下的1.15,说明在未加固的条件下对风积沙边坡进行桥台开挖会极大降低风积沙边坡稳定性。新型水玻璃-酯类浆液填充率和加固深度对桥台开挖状态下风积沙边坡稳定性影响结果表明,随着浆液填充率和加固深度的增加,风积沙边坡安全系数不断增加。     

红粘土边坡降雨冲刷试验研究

红粘土边坡冲刷破坏的研究对工程设计和水土保持有着重要意义。以红粘土边坡为研究对象,进行了室内边坡冲刷模型试验,对边坡的冲刷破坏过程进行了全程观测,同时对降雨过程中边坡土体的含水率湿润锋面、孔隙水压力、坡体位移及滑动面破坏特征进行了监测,研究结果表明:从坡顶到坡脚水流侵蚀能力呈递增趋势,坡脚处的侵蚀破坏最为严重。整个降雨过程中未见明显的滑动面,验证了降雨条件下红粘土边坡的破坏和其它土类不同。     

地震作用下坡高和坡率对黄土高边坡稳定性的影响研究

以兰州南坡坪地区多级高边坡工程为依托,建立边坡有限元模型,模拟分析边坡的抗震性,研究在地震作用下坡高和坡率对黄土高边坡稳定性的影响。结果表明:单级坡高取8 m,坡率1∶0.50的安全系数为1.06,坡率1∶0.75的安全系数为1.18,坡率1∶1.00的安全系数1.27,边坡坡率越大,边坡抗震稳定性越差。边坡开挖坡率一定,在第五~第七级坡高均取8 m的工况下,边坡安全系数为1.18,边坡支护可取得比较好的抗震效果,并结合不同坡高和坡率下,黄土高边坡的土方开挖量和支护面积,讨论了边坡开挖的经济性。     

路基边坡稳定性的影响因素研究

用有限差分方法分别对粉土路基与粘土路基的稳定性进行了分析。通过对路基高度、地基种类及边坡形式等对路基稳定性的影响进行研究,发现了许多对工程有指导意义的规律。路基边坡安全系数随路基高度增大而减小,但存在一临界高度,在此高度上下,安全系数以不同的速率减小。刚性地基对应的安全系数明显大于非刚性地基。粉土地基表层30cm的压实度由85%提高到90%,安全系数将有很大提高;但由90%提高到93%,则安全系数变化不大。对10m~20m高度的路基,边坡的形式,即一坡式与台阶式,对路基的稳定性影响很小,后者比前者对应的安全系数稍大。     

土工格室加筋土等效强度计算方法研究

基于极限平衡理论,运用边坡稳定分析软件ZSlope进行数值模拟,分析了土工格室垫层对边坡安全系数及临界滑动面的影响。结果表明:土工格室加筋层对边坡安全系数有比较明显的提高,加筋后边坡的滑动面向坡体内部移动,滑楔体尺寸变大。在此基础上,探讨了将土工格室加筋边坡等效为素土边坡进行计算的一种方法。     

桥隧过渡结构对边坡稳定性影响分析

当隧道洞口处于边坡坡面上时,隧道开挖亦对边坡的稳定造成影响,而当隧道与桥梁相连时,其过渡结构对边坡的影响更加复杂。以某隧道桥梁连接工程为实例,利用有限差分法,建立了桥隧过渡结构处的二维与三维数值模型。在二维情况下,着重研究了边坡的整体稳定性问题,包括单个与多个滑动面下的边坡的安全系数,以及极限状态下边坡剪应变以及水平位移分布。而三维情况下,分析了隧道洞门施工对附近坡体表面位移的影响,以及边坡局部滑移面的变化规律。结果表明,在保证边坡整体稳定性的前提下,桥隧过渡结构对边坡表面位移及局部稳定性有重要影响。     

泥岩边坡岩土体稳定性分析

采用理正岩质边坡分析软件,运用极限平衡法对典型高挖边坡的稳定性进行综合分析。结果表明:采用工程防护后,安全系数比自然状态下提高8%左右,从经济和路域环境美化的角度考虑,建议取消框架梁硬性防护改为铁丝网和三维网植草防护。总结了在边坡开挖时,开挖坡率和自然边坡综合坡率应保持一致或接近,能有效提高边坡的稳定性。     

干湿循环作用下公路边坡稳定性离散元分析

针对边坡体内部含软弱夹层及潜在裂隙的岩质边坡,通过UDEC离散元软件构建边坡数值分析模型,重点分析不同干湿循环条件下边坡的稳定性状态变化。首先利用主成分分析法对影响边坡稳定性的多种因素进行筛选,并根据强度折减法的原则,通过对粘聚力、内摩擦角的参数弱化实现边坡稳定性分析。由室内不同干湿循环条件下的三轴压缩试验,确定抗剪强度参数劣化规律,并根据UDEC离散元模型分析边坡的安全系数变化规律,对边坡的安全状态进行定性、定量分析;根据抗剪强度参数与边坡安全系数的三维变化图,可知:相比于内摩擦角,干湿循环对粘聚力的损伤劣化对岩质边坡的稳定性影响更大。研究成果可为受库水位循环变化影响下的含未知裂隙的库岸边坡稳定性分析提供有益思路。     

斜坡软土地基路堑边坡稳定性数值模拟

文中基于有限元剪切强度折减法讨论了斜坡软土层厚度和横向坡率对斜坡软土地基路堑边坡稳定性的影响,并结合两点估计法开展考虑斜坡软土抗剪强度参数变异性的概率分析,结果表明,路堑边坡稳定安全系数受斜坡软土层横向坡率的影响大于厚度,欲达到临界值1.0,边坡坡率的放缓幅度分别与斜坡软土层横向坡率、厚度呈正、负相关关系;斜坡软土地基路堑并非处于绝对稳定状态,斜坡坡面、堑底和上边坡坡脚、坡体处易发生破坏,但破坏模式不同,宜采用水泥土搅拌桩结合重力式挡土墙联合加固处治。     

边坡倾倒稳定分析Goodman-Bray法:改进、测试与应用

为确认改进的边坡倾倒稳定分析Goodman-Bray法的正确性和实用性,对改进的边坡倾倒稳定分析Goodman-Bray法进行了深层次的分析、测试及试设计。以柳树沟Ⅰ区变形边坡、龙滩水电站左岸泄水建筑物进口高边坡、天生桥二级水电站厂房南边坡为典型算例,分别讨论了岩块不同宽度、地下水影响与预应力锚索加固等因素对边坡稳定性的影响,最后对正在建设中的两河口水电站泄水建筑物倾倒边坡的稳定性进行了分析。结果表明:当条块宽度越小时安全系数也相应减小;边坡内外水位平衡时,充水并不会对倾倒边坡的稳定产生实质性影响,且坡外水位骤降会导致倾倒边坡的稳定安全系数急剧下降;锚固作用下安全系数有明显提高。考核的成果表明,相应成果合理,改进Goodman-Bray方法可以在工程设计过程中不断改善,日趋成熟。     

红粘土路堑边坡稳定因素敏感性正交试验分析

通过正交设计,结合内嵌强度折减法的FLAC差分程序和数理统计分析方法,对武广客运专线泉口红粘土路堑边坡的稳定影响因素诸如粘聚力、内摩擦角、滑体密度、地下水位、坡比、剪胀角等进行了敏感性分析,然后采用极差分析对其进行了评价。     

土工格栅加筋路堤边坡稳定性影响因素及其敏感性分析

土工格栅加筋路堤在公路工程中有着广泛的应用前景,但由于加筋机理还不很清楚,具体设计方案还借助于经验,设计者必须充分了解其稳定性的主要影响因素和各影响因素对边坡稳定性的影响程度。为此,采用Morgenstern-Price法对土工格栅加筋边坡稳定性与坡高、坡率、土的内摩擦角和粘聚力、加筋层间距、坡顶荷载和地震力等影响因素之间的关系进行了分析计算,得到了这些影响因素各自对边坡稳定性的影响规律,分析比较了边坡稳定安全系数对这些影响因素的敏感程度。     

某典型路堑边坡稳定性及影响因素分析

对某典型路堑边坡的稳定性进行分析与计算,为类似路堑边坡稳定性计算提供参考。对比分析发现该路堑自然边坡稳定,计算安全系数大于1.2;瑞典条分法比Bishop法及Spencer法偏保守,Bishop法与Spencer法所得边坡安全系数非常接近;边坡安全系数随坡体内摩擦角和粘聚力的增大而呈线性增长。