降雨入渗对边坡稳定影响的数值模拟研究

根据粉细砂边坡的饱和一非饱和强度与渗流理论,通过数值模拟方法研究降雨入渗对边坡稳定性的影响。数值模拟结果揭示了对边坡变形和破坏的作用机理,表明降雨是诱发滑坡的关键因素之一;粉细砂边坡在无降雨时基本处于稳定状态,连续性降雨使边坡土体的含水量显著增加,坡脚部位饱和区内的基质吸力减小并出现塑性区,随着降雨历时延长,饱和区逐渐扩展至边坡土体中部,塑性区逐渐扩展直至贯通而发生滑坡;在长期低强度降雨条件下边坡较易发生深层滑动,强降雨时边坡更易发生浅层滑动。该研究提出了降雨条件下边坡的稳定性分析供一般的技术思路,可供边坡失稳预警和滑坡防治参考。     

降雨要素对土质边坡稳定性的影响分析

基于饱和-非饱和渗流理论与非饱和土的抗剪强度理论,研究了降雨强度、降雨历时等降雨要素对土质边坡安全系数的影响规律,并且重点对短时强降雨、长时弱降雨2种降雨形式进行了对比分析.结果表明：在饱和渗透系数一定的情况下,安全系数随着降雨强度、降雨历时的增加而不断减小,但在降雨结束后,安全系数又随时间的增长开始增大;短时强降雨下边坡上部土体更容易达到饱和,而长时弱降雨对边坡土体的影响更大,两者的稳定性都大大降低,但长时弱降雨下的滑坡危害程度更大.     

降雨入渗对软土岸坡稳定性影响研究

软土普遍具有含水率高、抗剪强度低的特点,且大多数的土体滑坡都发生在降雨期间或者降雨之后的某个时间,因此研究降雨入渗诱发软土岸坡失稳的机理具有十分重要的意义。选取某软土岸坡工程作为研究对象,基于有限元强度折减法,采用Abaqus软件建立三维软土岸坡有限元模型,分析降雨强度、时间以及饱和渗透系数对岸坡稳定的影响。结果表明:随着雨水的入渗,岸坡土体饱和度及孔隙水压力增大,土体浅层基质吸力减小或消失,导致土体抗剪强度降低,从而引起岸坡稳定性降低;降雨入渗诱发岸坡失稳的模式表现为渐近牵引式破坏,其塑性破坏区域最先出现在坡脚,并沿坡面向上发展,逐渐形成连续的塑性贯通滑动面;以及持续的强降雨最容易引发岸坡的失稳破坏。     

非饱和土瞬态渗流边坡稳定数值分析

本文研究了非饱和土体瞬态(主要指降雨)渗流对均质非饱和土边坡稳定影响的相关理论和计算方法,结合算例计算了不同工况下降雨前稳态、降雨过程中及降雨结束后边坡稳定性变化,分析了不同情况下边坡土体饱和度变动变化对边坡稳定性的影响。     

考虑降雨影响的深基坑边坡稳定性分析

以大源渡航电枢纽二线船闸基坑工程为例,结合饱和-非饱和理论,通过有限元软件Geo-Studio中seep/w模块和slope/w模块建立二维数值模型,对强降雨情况下边坡渗流状态进行分析,得到边坡内部含水率和孔隙水压力变化规律以及安全系数和滑裂面的变化情况。结果表明:随着降雨历时的增加,坡面含水率逐渐增加,雨水不断向更深层土体入渗,地下水位线不断上升,基质吸力逐渐消散,坡体表面形成暂态饱和区,安全系数随之减小。降雨停止后,水分逐渐流出坡体,含水量逐渐减小,地下水位随之逐渐下降,正孔压减小,基质吸力逐渐恢复,安全系数逐渐增大。降雨入渗对边坡浅层土体影响较大,对深层土体影响较小,一般形成浅层破坏。     

降雨诱发上营村滑坡形成机理的分析

本文利用有限元方法分析在降雨入渗条件下上营村滑坡非饱和土体内部渗流场的变化,再用极限平衡法耦合在渗流场变化情况下上营村滑坡的稳定性。分析表明上营村滑坡在降雨作用下土体的变形过程以及覆盖层底部软弱带的形成;由于长期的降雨使得土体饱水程度变大,滑带处土体的抗剪强度的减弱以致于失稳诱发滑坡。通过对比分析滑坡体的前缘和整体在不同工况下的稳定性从而得出滑坡失稳模式为推移式滑坡。     

考虑干湿循环的膨胀土航道边坡稳定分析及治理措施*

针对航道边坡土体为膨胀土时极易产生季节性、浅层性滑动,影响航运能力及工程安全的问题,依托芜申航道南京段失稳边坡处治工程,对膨胀土进行往复干湿循环后的直剪试验和考虑干湿循环效应的稳定性分析。结果表明：随干湿循环次数的增加,膨胀土的黏聚力、内摩擦角逐渐衰减,其衰减主要发生在前3次干湿循环过程中,之后趋于稳定;黏聚力的衰减程度远大于内摩擦角;考虑干湿循环效应引起的土体强度衰减,是获得膨胀土边坡真实稳定系数的正确计算方法。针对失稳边坡提出采用门字形抗滑桩的处治措施,应用效果良好,具有较好的工程借鉴意义。     

膨胀土边坡抗滑桩数值模拟分析

以引江济淮膨胀土边坡为研究对象,以温度场模拟湿度场、建立温度场与湿度场等价转化条件,进而采用数值模拟方法研究膨胀土边坡吸湿膨胀变形机理、抗滑桩对膨胀土边坡的加固机理及抗滑桩在边坡上的最佳布置位置。取现场原状中等膨胀土并分别制成初始含水率15%(初始干密度1.45 g/cm~3)、初始含水率17.5%(初始干密度1.53 g/cm~3)、初始含水率20%(初始干密度1.60 g/cm~3)的三种土样,然后进行室内试验并获得土体普通物理力学指标参数及热力学指标参数。利用这些参数,进行不同土质条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形的数值模拟及有抗滑桩条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形模拟。计算结果表明,不同土质条件下随着降雨时间增长边坡土体变形均在增长,但膨胀土初始含水率大、干密度大,边坡土体变形较小;抗滑桩能够大大降低膨胀土边坡滑坡风险,抗滑桩布置在边坡中部时,膨胀土边坡的变形最小。     

某电站进水口边坡失稳机制分析

为了解某电站进水口边坡的失稳机制,详细调查了该边坡的基本结构特征及物质组成,以及工程区的地震历史、地层岩性、地质构造及工程地质与水文地质特征,对变形体进行分区,分析总结得出该边坡失稳灾变的原因为山体边坡在降雨和地震为主要诱因的情况下,加之坡体内的不利结构面相互切割组合,软弱夹层的介质受渗透、侵蚀损伤的影响,刚度特性发生弱化演化,最终导致了边坡沿软弱夹层产生滑移变形失稳的地质灾害。为后续的边坡加固措施提供依据,丰富了含软弱夹层边坡失稳灾变的类型,对类似工程的失稳机制分析提供了参考。     

基于非饱和土有限元强度折减法的降雨入渗条件下高边坡施工稳定性分析

根据质量守恒定律推导了非饱和土渗流分析控制方程,采用全隐式向后差分格式求解此类有限元问题;将非饱和土有限元强度折减法应用于某高边坡工程的施工稳定性分析,得到了该边坡在各施工阶段下受到降雨入渗作用影响后的稳定安全系数及其失稳滑动面,并通过与不考虑降雨作用时的情况进行对比得出有益的结论;最后,针对该边坡的施工稳定性分析结果提出了加固建议。     

降雨条件下非饱和粉质航道岸坡稳定性数值分析

降雨条件下粉质岸坡稳定性问题是工程技术人员面临的重要问题之一。针对苏北某船闸上游引航道护岸粉质土体边坡,建立降雨条件下考虑雨水入渗和坡体塑性变形耦合作用的非饱和粉质土体岸坡稳定性分析数值模型,探讨不同降雨强度下非饱和土质岸坡的饱和度、浸润线、基质吸力、安全系数及坡比等因素对岸坡稳定性的影响规律。结果表明:降雨导致非饱和粉质土体岸坡最危险滑裂面迅速上移,50 mm/d的降雨强度将导致最危险滑裂面平均上移约2. 4 m,每增加10 mm/d降雨量,岸坡浸润线水头升高约50 cm;岸坡安全系数随降雨强度呈线性下降,降雨过程中安全系数下降的幅度随坡比的增大而增大。     

强降雨条件下高大炉渣边坡稳定性影响研究

边坡的稳定性影响因素较为复杂,而人工堆填的高大炉渣边坡体由于其特殊的化学、物理力学性质,使其应力场及渗流场更加多变,稳定性不易控制。降雨以及江水位变化引起堆积体变形本质原因是堆积体水岩之间的相互作用,因此本文通过对高炉渣物理力学性质、水文地质条件的初步分析结合渗流场-应力场耦合理论,探究了该特殊炉渣边坡在暴雨条件下的边坡稳定性,得出该类炉渣边坡在强降雨条件下稳定性较好,对强降雨抵御能力较强。     

震裂边坡的降雨稳定性研究

震裂边坡在地震灾区分布较广,是规模较大的潜在灾害,其在雨水下渗等外界影响因素的作用下稳定性可能会发生较大的变化.针对不同的裂缝位置、裂缝深度以及考虑是否灌水,运用ABAQUS大型有限元软件,开展均质土震裂边坡的降雨稳定性分析.结果揭示了上述不同情况下的震裂边坡在降雨中的变形破坏和稳定性变化的规律,为类似边坡的分析评价及工程治理提供借鉴.     

降雨对非饱和土边坡稳定性的影响分析

随着岩土工程的深入研究,对非饱和土边坡的研究也日益发展。本文依据Bishop及Fredlund的非饱和土抗剪强度理论,揭示了基质吸力对土体抗剪强度的贡献尤为重要。运用Fredlund提出的总黏聚力法对降雨引起的基质吸力变化导致的边坡变形进行分析,得出了降雨导致基质吸力减小甚至散失引起的土体抗剪强度减小,将威胁到边坡稳定性的结论。     

鄂西北山区高速公路滑坡灾害成因机制与稳定性分析

鄂西北山区高速公路建设中深路堑边坡开挖后失稳的情况较为突出。结合实例,分析了滑坡产生的原因,评价并计算了滑坡的稳定性,总结了该类型滑坡多为软弱夹层发育片岩边坡受顺层及节理控制,同时在施工和降雨的共同作用下诱发。     

基坑回填对膨胀土边坡桥梁基础影响研究

膨胀土是土颗粒成分以亲水性矿物为主,并具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的特殊土质,这种特性常给工程建设带来极大的危害。文章以引江济淮膨胀土边坡上桥梁基础为依托,将温度场与湿度场等效,用升温膨胀代替膨胀土吸湿膨胀,同时将非饱和膨胀土吸湿膨胀过程中的强度降低与升温过程中强度降低等效,通过数值模拟方法,研究膨胀土边坡上桥梁基础基坑回填对桥梁基础的影响。研究结果表明,采用不同的回填材料、不同的基坑坡比,在降雨后渠道边坡对桥梁基础的作用有较大不同。采用不同回填材料时,降雨后桥梁基础水平位移变化较大,采用不同基坑坡比时,降雨后桥梁基础水平位移变化相对较小;当回填材料刚度大,降雨后边坡对桥梁基础的作用也较大;当基坑坡比小,降雨后边坡对桥梁基础的作用小。     

基于FLAC数值模拟的路堑边坡稳定性分析

将强度折减理论与FLAC软件相结合,以静力平衡计算收敛、特征部位位移突变及塑性应变区贯通情况为失稳判据判断边坡稳定状态,求得路堑边坡的稳定系数Fs。以深圳市龙岗区龙坪路某路堑边坡稳定性分析为例,通过建立数值计算模型和选择合理的参数,模拟得出路堑边坡开挖前后以及降雨工况下的位移、塑性区变化情况,进而揭示了该路堑边坡变形破坏的机理及其稳定性发展趋势,从而合理评价该路堑边坡的稳定状态。     

土坡稳定性分析的颗粒流研究方法

边坡失稳破坏过程中存在大变形以及开裂的力学行为,具有宏观上的不连续性。文章以颗粒流PFC模拟土坡变形破坏的全过程,通过标定使细观参数和宏观参数相对应,获得了很好的拟合度。结果表明,粘度较小的粘性土坡,在失稳过程中没有明显的裂缝,有明显的滑动面,坡体发生较大的流动变形,持续时间较长,颗粒位移量大。     

欠固结地基边坡与桩基相互作用分析

当边坡地基土处欠固结时,不仅要考虑边坡区桩基负摩阻力的影响,而且应考虑边坡土体对桩基的侧向挤压。但是目前主要规范和手册对后者并无具体规定。针对该问题,结合接岸工程设计,基于PLAXIS岩土工程有限元数值模拟软件,采用软土模型和摩尔-库仑模型对欠固结地基边坡土体与近岸桩基相互作用进行分析。结果表明:边坡稳定计算在不考虑桩基作用的情况下偏于安全,但是桩基设计不考虑边坡土体固结变形的影响是不安全的。建议桩基设计应考虑边坡土体侧向土压力对桩的作用,特别是欠固结地基边坡与桩基相互作用其受力特点复杂,边坡土体后期固结变形对桩基影响更加明显,设计时应引起重视。     

路堤边坡冲刷侵蚀机理研究

本文通过物理模型模拟实验对路堤边坡冲刷侵蚀破坏展开研究,结合土体组成体系分析冲刷侵蚀机理,建立冲刷侵蚀模型推导冲刷强度与土体参数的函数关系。土体是多粒径尺度的不均匀材料,具有多尺度、分层次的物理力学特性,路堤边坡表层土粒冲刷侵蚀是一个发育的过程,侵蚀的强度与发育时间相关,受土体自身内因和水力条件的影响。