不同拓宽模式下路堑边坡开挖应力特性分析

采用midas软件,针对路堑边坡的二次开挖过程进行模拟分析,探究不同拓宽形式下边坡坡体最大剪应力特征.研究结果表明:边坡开挖过程中,坡脚产生明显的剪应力集中现象,且随着不断开挖沿坡脚逐步向上延伸发展.坡脚挡墙支护时,挡墙最大剪应力出现在两侧墙脚部位;水平方向内侧墙脚承受最大压应力,外侧墙脚承受最大拉应力.     

超高边坡开挖对既有隧道衬砌结构安全影响分析

以某临近既有隧道的道路改建高挖方边坡工程为研究对象，利用有限差分软件模拟分析了边坡逐级开挖过程中隧道衬砌结构变形与主应力的变化规律，计算了衬砌结构安全系数进而评价隧道结构稳定性，并结合现场测量数据分析验证仿真模拟的可靠度。结果表明：随着超高边坡逐级开挖，隧道衬砌结构各部位变形均增大，最大主应力从压应力变为拉应力而最小应力均表现为压应力；安全系数大幅度降低，Ⅲ阶段右拱腰存在局部破坏风险，Ⅳ阶段拱顶与左边墙易受拉破坏；模拟值高于实际值，减少边坡爆破施工可确保隧道运营阶段的安全性，可为相似工程提供一定参考价值。     

复杂空间形态边坡的稳定性分析

为合理评价复杂空间形态边坡的稳定性,基于边坡的三维点安全系数,利用三维数值模拟,提出了边坡稳定性的三步点安全系数计算方法.首先,采用强度折减法降低边坡体的抗剪强度指标,使边坡处于临界状态或者大变形状态,计算边坡临界状态的位移场;其次,设置实际的边坡岩土体物理力学参数,计算当前状态应力场;最后,综合临界状态位移场和当前状态应力场,计算边坡的点安全系数.将此方法应用于贵州贞丰煤电厂运煤道路高边坡工程,计算结果表明:未加固边坡的整体安全系数虽大于设计值1.35,但坡脚局部稳定性系数小于设计值;按照点安全系数分布规律对该高边坡的下部两级边坡采用锚杆加固,确定坡脚锚杆加固的范围为下部两级边坡,锚杆加固深度为坡面以下8 m,锚杆间距为2.0 m,锚杆直径为25 mm,锚杆加固后,边坡的局部稳定性得到显著改善,坡体点安全系数均大于1.35.      

佛顶宫矿坑边坡三维静动力有限元模拟分析研究

对国内首个既有矿坑地下空间开发项目的佛顶宫边坡进行了三维有限元研究,分别对静力和地震这两种工况进行了模拟。结果表明:削坡或锚索(杆)加固后,最大位移均发生在坡顶、坡面填土、残积土和强风化岩处;最大应力均发生在坡内,最大剪应力发生在各坡脚和岩土交界面处;加速度响应随着边坡高度方向呈放大趋势,表层土体加速度响应明显放大;极限状态下,广义塑性应变区集中在坡顶、坡面处。静力工况下,锚索(杆)加固工况相对于无支护工况,边坡最大位移减小11.9%~28.4%,最大应力减小5.6%~67.1%,安全系数提高了34.5%,说明锚索(杆)加固效果显著。地震相对静力支护工况,最大位移增大3.03~19.73倍,主应力增大6.5%~146.7%,最大剪应力增大168.4%~474.6%,安全系数减小0.6%~23.1%。大震相对于小震支护工况下,坡面加速度峰值及放大倍数分别增大15.04~27.00倍、1.44~1.93倍。对矿坑南北、东西方向施加地震计算的结果显示:前者动位移、动应力均较后者大,安全系数较后者小,说明矿坑长轴方向施加地震较短轴方向不利。     

土钉支护结构设计参数对路堑边坡稳定性的影响

在以往的土钉支护结构分析研究中,通常分析土钉支护结构设计参数对边坡稳定性的影响,而没有分析各个设计参数对路堑边坡稳定性的影响程度。针对某路堑边坡开挖项目,分析土钉支护结构设计参数—土钉布设倾角、密度、长度对边坡稳定性的影响程度。研究结果表明:随着土体中所布设的土钉长度的逐渐加长,土钉所受拉应力呈二次抛物线变化,土钉长度从5. 5m至11. 5m,安全系数提高了48%;土钉的布设倾角从5°至20°,在倾角值为10°时土钉所受拉应力达到峰值,安全系数随倾角的增加,呈线性增长,增长率约为17%;随着土钉布设数量从2根至5根,土钉所受拉应力最大,线性减少,路堑边坡土体安全系数提高了13. 5%。也得土钉对土体稳定性的影响最大、倾角次之、密度最后。     

金佛山水利工程左岸岩质高边坡稳定性分析

结合工程地质条件、边坡形态规模和变形破坏机理,考虑岩质边坡天然和饱和两种含水状态,采用有限元强度折减法对重庆市金佛山水利工程坝址区左岸岩质高边坡进行分析,研究了岩质高边坡在天然状态、开挖和加固时等不同工况下的稳定安全系数。结果表明:各种工况下安全系数满足规范要求,边坡是一个下部为顺层牵引-塑流性质、上部为压致拉裂推移式潜在滑坡。开挖部分岩体风化层有利于边坡稳定,采用锚喷加固后岩质高边坡安全系数明显提高,边坡现状整体稳定,发生大规模破坏的可能性极小。     

锚墩式主动防护网加固边坡防护效果数值分析

为研究锚墩式主动防护网这一新型锚-网组合结构加固边坡的防护效果,依托省道S216线典型高陡边坡,采用FLAC^3D有限元软件对锚墩式主动防护网和传统预应力锚索两种加固措施进行数值模拟,分别从边坡的位移、应力、应变分布特征和边坡安全系数方面进行对比分析。结果表明：(1)锚墩式主动防护网中的锚-网组合结构可同时有效限制边坡浅表层变形破坏和深层滑动失稳破坏;(2)相比单一预应力锚索,锚墩式主动防护网加固边坡的位移场、应力场、应变场分布均匀合理,边坡安全系数高,加固效果更优;(3)由于锚墩式主动防护网具有整体加固效应,预应力锚索锁定值应考虑坡面主动防护网防护作用力的增量。研究成果可为锚墩式主动防护网的合理设计和推广应用提供参考。     

预应力锚索抗滑桩优化设计分析

通过调查某高速公路边坡防护结构病害和破损情况,确定采用预应力锚索抗滑桩进行加固处理.为了合理确定预应力锚索抗滑桩的设计参数,通过建立数据模型,对不同设计参数下边坡和抗滑桩位移、安全系数的计算结果进行分析,确定了抗滑桩桩长、桩间距、截面尺寸,对边坡防护设计方案进行了优化.     

某偏压隧道边坡开挖稳定分析与加固处理

针对存在偏压隧道的某在建公路边坡因切坡施工的影响问题,采用FLAC3D分析其稳定性。首先通过对存在隧道的原状边坡进行开挖数值模拟计算,根据计算所得水平位移和剪应力、应变张量分布特征,分析其潜在滑动面和隧道围岩受拉影响区,确定其加固范围。并进一步分析了锚索加固处理措施的效用,计算结果表明:采用锚索加固设计,边坡坡脚和坡面的受力变形均可得到明显改善,隧道围岩拉应力区域显著减小,稳定性大为提高。     

基于有限元强度折减法的路堑边坡稳定性分析

以某深路堑边坡处治过程为研究背景,基于有限元强度折减法,得到了"重力式挡墙"、"挡墙+锚索"和"预应力挡墙+锚索"等不同支护方案下边坡的安全系数,并对边坡的稳定性进行了对比分析,得到了一些结论。     

道路边坡施工对既有轨道站场影响分析

以某轨道站场旁新建道路为研究对象,针对道路挖方、填方、支挡结构,运用Midas GTS有限元软件,分析了各边坡处理方式对既有轨道站场的影响规律。分析结果表明:道路填方对轨道基床的最大横向变形为1.97mm、最大竖向变形为0.76mm,道路挖方对轨道基床的最大横向变形为1.29mm、最大竖向变形为2.6mm,最大变形量均位于轨道站场边坡起点处;道路与轨道站场间部分边坡可挖除处理,不宜设置排桩式锚索挡墙(锚索间距4 m×2.5m);新增桩板挡墙对站场边坡护脚墙的最大横向变形为2.9mm、最大竖向变形为0.43mm,最大变形量位于远离道路侧墙脚。     

某路堑高边坡抗滑桩支护参数优化分析

为了优化某路堑高边坡抗滑桩支护条件下的支护参数,本文基于Midas/GTS有限元软件对抗滑桩设置位置、长度及间距进行分析研究。结果表明：该高边坡抗滑桩最优设置位置为二级边坡处,边坡安全系数最高为1.28,此时边坡的最大总位移、水平位移及竖直位移最小;随着抗滑桩长度增大,边坡位移均减小,安全系数增大,增至20 m后变化速度均有所放缓,因此抗滑桩最优长度选取20 m。随着抗滑桩间距增大,边坡位移均增大,边坡安全系数减小,且变化幅度均有所放大;抗滑桩间距为4 m时,边坡位移及安全系数均较好,因此抗滑桩的最优间距选取4 m。     

双排桩对边坡稳定影响分析的仿真研究

双排护坡桩作为新型的支护结构,近年来在深基坑工程中得到了广泛的应用,但在边坡治理中应用较少.针对这种状况,以沪蓉国道某典型滑坡路段为例,研究了其边坡稳定性,提出了双排桩优化设计的方法并进行了实例仿真.研究表明:将双排桩设计在边坡中部位移最大处时,能有效改变边坡的应力边界条件,提高边坡稳定安全系数,从而验证了双排桩优化设计理论的正确性.最后对该边坡进行了综合设计.     

地震作用下高桩码头不同横排间距的三维动力响应分析

考虑了实际地层、桩-土动力相互作用的影响,采用瞬态动力时程分析法对不同横排间距直桩码头的水平地震荷载响应进行了分析;研究了码头结构在真实地震记录加速度作用下的位移、加速度、最大等效应力、剪应力以及桩的等效应力、弯矩变化规律.计算表明,横排间距平均每增大2 m:码头上部结构最大等效应力增大约9%~12%,码头上部结构最大剪应力增大约12%~15%,码头桩基的最大等效应力增大约8%~9%,码头桩内的弯矩增大约10%.随着桩间距的增加码头抗扭性能增加了,因此上部结构内力增量大于桩内内力的增量,而且整体码头结构跨间距增加到11 m时桩内等效应力接近屈服强度,但未出现应力集中屈服区,桩顶铰接后大大减小了地震的动力危害,可以把横间距增加到11 m.横排间距增大会使面板上产生较大剪应力,最大剪应力发生在面板与纵横梁形成的交角处,应对其采用局部加固的优化设计.研究成果可为深海码头结构的设计提供参考.     

基于数值分析的衡重式挡土墙失稳模式研究

衡重式挡土墙是山区公路建设中广泛使用的支挡结构,其稳定性直接影响工程结构的安全性。基于FLAC3D建立了衡重式挡土墙分析模型,采用墙顶超载法和强度折减法研究了衡重式挡墙在路面超载、墙身质量薄弱以及地基强度不足时引起病害。研究表明:随墙顶荷载增加,墙后的水平土压力增大,挡墙发生外倾失稳时可能伴有墙身拉裂或地基压缩破坏;当墙身质量较差时,墙体剪切带在挡墙外侧中下部形成,并斜向上发展,剪切带位于下墙内;当地基承载力较低时,挡墙易发生整体滑移失稳,墙内存在2条滑裂面。     

扶壁式挡墙在沿江地区的应用

介绍了长沙市沿江防洪墙工程中扶壁式挡墙的设计。提出了重视墙后填料的选取及其计算指标的确定。以及进行专门的墙后排水措施设计,严格控制地下水位高度等。     

黄土地区深挖路堑边坡稳定性研究

为研究路堑边坡在开挖过程中的稳定状况,以便进行施工期边坡稳定性控制,防止事故的发生,建立路基有限元模型,采用数值仿真方法对边坡开挖过程进行模拟。分析了开挖过程中边坡变形及坡体内部应力的变化规律及边坡的稳定状态;选取最高边坡断面作为研究对象,分析了爆破振动对边坡稳定性的影响。研究结果表明:边坡开挖完成后,左侧边坡安全系数为1.19,右侧边坡安全系数为1.35,满足规范要求;边坡的坡脚水平方向安全振速为10.1 cm/s,采用设计爆破方案进行施工可以保证边坡稳定。     

级配碎石基层沥青路面非线性力学响应分析

为了明确级配碎石柔性基层沥青路面结构层位功能,就沥青面层厚度、级配碎石基层厚度和模量三个路面结构参数对级配碎石柔性基层沥青路面非线性力学响应进行分析,结果表明：随着面层厚度增大,基层最大剪应力降低,且面层厚度为9cm时面层剪应力最不利,面层厚度为12cm时面层层底拉应力最不利;基层厚度对基层剪应力影响不显著,且当基层厚度为30cm时,面层剪应力、层底拉应力均出现最小值;随着基层模量的增大,面层最大剪应力、层底拉应力和基层最大剪应力均有不同程度降低.     

有限元法在边坡稳定及加固分析中的应用

针对一个边坡工程实例,将强度折减理论应用于边坡稳定及加固的弹塑性有限元分析中,分析了边坡加固前后的稳定性并与传统极限平衡法计算结果进行比较.计算结果表明,采用强度折减有限元法不需要任何假设,即可求出边坡的稳定安全系数和滑动面,还能求出抗滑桩桩身弯矩、剪力,为桩身强度验算提供依据,是进行边坡加固前后稳定性评价和进行支挡结构设计的有效方法,能够在工程实际中加以运用.     

有限元法在边坡稳定及加固分析中的应用

针对一个边坡工程实例,将强度折减理论应用于边坡稳定及加固的弹塑性有限元分析中,分析了边坡加固前后的稳定性并与传统极限平衡法计算结果进行比较.计算结果表明,采用强度折减有限元法不需要任何假设,即可求出边坡的稳定安全系数和滑动面,还能求出抗滑桩桩身弯矩、剪力,为桩身强度验算提供依据,是进行边坡加固前后稳定性评价和进行支挡结构设计的有效方法,能够在工程实际中加以运用.