隧道开挖对边坡稳定性影响的数值分析

为研究隧道开挖对边坡稳定的影响,结合某隧道工程实例,采用有限元方法分析隧道开挖不同深度对边坡稳定的影响。结果表明:距坡顶5~15 m范围内,隧道开挖对边坡扰动不大;15~25 m范围内,边坡的最大位移呈线性递增规律,位移变化量在工程可控制范围内,可认为此范围是隧道埋深的合理位置;靠近坡脚25~30 m范围内,边坡位移量急剧增长,对边坡的稳定性产生了严重的影响;在隧道开挖卸载过程中,受到影响的主要范围是隧道周边和边坡中上部。     

膨胀土路堑边坡有限元分析

运用有限元方法，对膨胀土路堑边坡开挖及浸水进行模拟，获取了膨胀土路堑边坡开挖以及浸水后坡体内土体位移场、塑性区分布，进行讨论了开挖、浸水对边坡的影响，为边坡稳定性设计提供了理论依据。     

高路堑边坡开挖稳定性与变形在线安全监测研究

以贵隆高速公路工程为背景,基于数值分析软件,对路域内一典型高路堑边坡的开挖过程进行了稳定性及位移分析,得到边坡开挖过程中安全系数、破坏模式以及地表位移的变化过程,并进行了高路堑边坡开挖过程中地表位移计算公式的理论推导,给出计算公式。同时,基于边坡在线安全监测系统对边坡地表位移、深部位移以及降雨量进行监测,并建立完整的边坡群监测系统和预警平台,实现了同一平台管理。研究结果表明:边坡开挖过程中,边坡安全系数及其对应破坏模式随着开挖进度不断发生变化,中部台阶设置有利于开挖边坡的整体稳定;边坡位移有限元分析结果与实际监测数据相符,表明边坡处于稳定状态。     

基于FLAC~(3D)的类土质边坡开挖方式研究

采用FLAC~(3D)建立类土质边坡数值计算模型,研究不同放坡坡率、不同开挖平台宽度下边坡位移场的分布特征。结果表明,当开挖坡率从1∶0.5降低到1∶0.75时,坡面监测点的水平位移发生跳跃,边坡整体变形显著减小;当开挖平台宽度为1m时,对整个边坡的变形控制效果不显著;一级边坡的水平位移最大值出现在距坡脚1/3~2/5坡高处,两级边坡的水平位移最大值出现在距坡脚1/5~1/3坡高处。     

流固耦合作用下浅埋近接双线盾构隧道开挖扰动分析

依托广佛环线沙堤盾构隧道工程,通过FLAC3D软件的流固耦合模块,分析了富水地层浅埋近接双线盾构隧道开挖的应力场、渗流场和位移场的扰动行为。研究结果表明:屈服接近度可以作为从应力状态角度分析隧道开挖扰动行为的定量指标;随着横向净距的增大,左、右线隧道开挖对地层渗流场的扰动趋向于单线隧道开挖对渗流场的扰动特征,隧道施工引起的地表沉降槽曲线逐渐由深“V型”趋向于“W型”分布;当横向净距大于1.5 D时,左、右线隧道开挖引起地层扰动的叠加效应较小。     

炭质泥岩软岩基座路堑边坡开挖过程稳定性分析

炭质泥岩软岩基座路堑边坡在开挖过程中的变形及稳定性变化规律研究旨在为该类型岩体结构的边坡支护设计与施工技术提供理论依据。运用FLAC~(3D)软件,采用强度折减法对软岩基座路堑边坡开挖过程中的变形、塑性区分布、安全系数变化进行了分析。研究表明:边坡水平位移与竖直位移随开挖步数增加而增大,上部灰岩位移变化速率明显比其下伏炭质泥岩大,且竖直位移明显大于水平位移;边坡开挖过程中塑性区主要集中在灰岩与炭质泥岩的接触面;边坡安全系数随开挖步数增加而降低。因此,可以通过降低坡比、开挖步数来实现边坡开挖过程的稳定性。     

地震作用下弃土场高边坡稳定性有限元分析

为了探讨地震扰动下弃土场边坡稳定性,以沾会高速公路Q-6弃土场高边坡为研究对象,利用RS2(Phase~2)有限元数值分析软件并结合Newmark积分法,建立边坡分析模型。根据地震时程曲线,将模型分为7个过程以模拟、分析不同时段边坡应变、位移及塑性区的变化规律。分析结果表明:地震发生后的前10 s对边坡影响较大,地震水平力更易激发坡脚的破坏;坡面中上部的水平位移最大,且其加速度放大现象很明显。     

改扩建高速公路桩锚支护边坡稳定性数值分析

通过对广西某高速公路改扩建边坡工程施工过程稳定性进行数值分析,得到了边坡二次开挖过程中的安全系数及应力应变、位移场的变化规律.结果表明:该工程中采用的桩锚支护结构体系起到了明显的加固效果,有效避免了土体大量开挖破坏公路周边自然环境;二次开挖过程中边坡安全系数符合相关规范要求,应力应变都在合理范围内,边坡处于稳定状态.边坡稳定性分析结果表明该边坡加固设计方案合理可靠.     

路堑边坡不同开挖顺序的效果分析

应用岩体力学理论和FLAC数值模拟技术,根据路堑边坡的开挖过程和施工程序,对路堑边坡设计中必须考虑的基本问题进行了数值模拟和分析.通过数值模拟,得到了公路工程路堑开挖施工过程中应力场和位移场随施工进展的动态分布特征,据此可以较好地进行边坡开挖预估控制.     

基于FLAC3D的高速公路高边坡合理开挖施工工艺研究

为了合理的确定实例边坡开挖施工工艺,分别设定不同开挖级数和开挖深度工况,采用FLAC3D软件对该边坡在不同开挖工况下的变形情况和安全系数进行数值模拟,得到：①边坡的安全系数在每一级开挖过程中逐渐减小,因此要尽量减少对边坡的扰动;②边坡每级开挖深度为15 m时边坡的稳定性最好,开挖深度过小会对原始边坡形成持续扰动,而过大则容易形成剪切破坏贯通区,2种情况都不利于该边坡的稳定。     

锚碇深基坑开挖过程边坡动态变形及稳定性演化规律研究

结合白洋长江公路大桥北岸锚碇深基坑边坡工程实际,利用理论分析和FLAC3D有限差分法基本原理,建立了有限差分程序FLAC3D数值计算模型,并通过实测数据对数值模型进行验证;通过数值计算应力场及变形场分析,得到了深基坑边坡工程岩体动态变形及稳定性演化规律;结合相关设计规范要求,对锚碇基坑边坡的稳定性进行评价。研究结果表明:锚碇基坑的放坡开挖方式以及支护措施有效地抑制了边坡的变形,且边坡的竖向位移主要集中在边坡坡顶和边坡的坡脚处,水平位移主要集中在边坡中下部的坡脚处;受基坑左右岸边坡放坡角度不同的影响,基坑开挖后不同方向的位移场变形并不对称,同时基坑两侧边坡坡脚处的变形值均较大,因此应加强坡脚处的稳定措施,同时应尽快回填边坡,完成锚碇的浇筑;结合极限平衡理论和强度折减法,研究了基坑边坡在有无支护两种工况下稳定性系数的变化规律,得到了支护后边坡安全稳定性有明显的提高,确定了边坡支护措施的合理性。     

基于FLAC3D的软岩边坡开挖变形稳定性研究

为了研究软岩边坡在开挖过程中的变形及稳定性,基于FLAC3D软件对算例边坡在开挖过程中的变形、塑性区分布、安全系数的变化进行了研究。结果表明,随着开挖的进行,边坡铅直、水平位移逐渐增大;边坡开挖过程中,边坡表面出现张拉塑性区,内部逐渐形成具有连通性质的剪切塑性区。基于强度折减法与极限平衡法计算表明,边坡安全系数随着开挖的进行逐渐降低,边坡采用边开挖边支护的施工形式是十分必要的。     

秀松高速公路路堑高边坡应力状态与防护措施研究

基于ANSYS有限元软件从开挖前、开挖中及开挖后对秀松高速K5+823～K5+957段路堑高边坡应力状态进行了详细研究,结果表明:开挖前路堑边坡在自重作用下处于稳定状态;边坡开挖过程中出现了应力重分布,且逐级开挖和连续开挖两种情况下边坡的应力和位移状态差别较大;开挖后,边坡部分变形较大,易出现边坡滑移,需尽快支护。结合项目实际情况并根据计算结果,选择预应力锚索设计作为支护方式,通过试算法对预应力锚索进行了设计,并对支护后的边坡稳定性进行了分析,选择4个关键点进行数据对比,结果表明,使用支护措施后,各方向的位移和应力值显著减小,边坡处于稳定状态,可保证边坡安全。利用有限元计算对边坡稳定性进行了分析,优化了路堑开挖方式和边坡处理措施,有效保证了施工安全,有利于节省设计和施工时间,具有较好的社会和经济效益。     

地震作用下土岩二元结构边坡位移和土压力的响应分析

以海西福永高速公路某标段边坡工程为依托,运用FLAC3D5.0数值软件对锚索-框架梁支护下的土岩二元结构边坡进行了地震作用数值模拟,分析了锚框支护土岩二元结构边坡在地震作用下水平位移和动土压力的响应.结果表明:地震作用下边坡土体水平位移响应随高程增加而增大;地震强度增加,边坡土体水平位移响应增加;PEP震荡系数与埋深呈...     

多级高陡边坡开挖过程数值模拟及稳定性研究

边坡开挖方法与加固措施对其稳定性变化具有重要影响,尤以公路高陡边坡最为突出.基于此,以贵州某高速公路高陡边坡工程为研究背景,结合实地调研结果,采用UDEC离散元法和现场监测手段,探讨了坡高、坡角及开挖级数对高陡边坡开挖过程中坡体应力场、位移场及稳定性安全系数的影响规律.结果表明:坡体位移自坡面(顶)向底部递减,而最大主...     

深部位移监测在边坡开挖中的应用研究

目前通过深部位移监测的位移曲线对不稳定边坡判别已经得到大量应用,且较为成熟,但目前很少进行在边坡开挖之前到边坡开挖之后的深部位移监测,即坡体开挖前自然稳定的位移监测特征曲线向不稳定状态发展时的位移监测曲线形态特征还不十分清晰。本文通过总结现场边坡开挖过程中深部位移监测曲线,来验证边坡稳定性计算的成果,达到通过边坡深部位移监测变形特征曲线来反映边坡开挖过程中的稳定性演化规律,是坡体稳定性评估一种可靠的方法。     

边坡破坏机理的离心模型试验研究

用离心模型试验模拟土质边坡和碎裂结构岩石边坡，并详细分析了开挖过程中边坡岩土体位移场，变形机制及破坏形态。     

红砂岩顺层岩质边坡开挖变形特性分析

红砂岩顺层岩体边坡由于胶结物质和风化程度的差异,其强度的变化较大,在开挖卸载、自重应力、爆破震动等作用下,极易发生变形破坏,影响边坡的施工进度。因此研究红砂岩顺层岩质边坡开挖变形特性十分有必要。以垄茶高速公路典型路堑边坡为依托,分析了红砂岩的物理力学性质,采用ADINA有限元软件计算开挖变形位移,将计算结果与开挖变形监测结果进行对比分析,所得计算位移量与实测位移量基本一致,验证了用ADINA中的Mohr-Coulomb材料模型计算红砂岩顺倾岩质边坡开挖变形位移的可靠性。     

路堑边坡桩锚支护施工过程数值分析

对长沙市某桩锚支护路堑边坡的施工过程进行数值模拟,分析研究边坡开挖对周围土体变形、支护结构变形及受力的影响。结果表明:桩顶的位移先向边坡土体变形,再向坡前临空面变形;边坡开挖后坡顶的小土坡在其坡面中点高度处产生的y向位移最大;边坡开挖对坡顶的6层建筑物无太大影响;边坡土体开挖后在开挖面的中部和边缘处会出现较大的地表隆起;开挖面以上桩后各点的土压力随着开挖高度的增加出现先增大后减小的现象;第1～3排预应力锚索自由段的轴力是随开挖高度增加先减小后增大,而第4～6排预应力锚索自由段的轴力仅有增长的趋势,最终锚索的最大轴力均小于初始预应力值。     

锚杆参数对预应力锚固边坡稳定性的影响研究

采用三维弹塑性有限元分析软件,对预应力锚杆加固的大连石门山高陡边坡工程进行数值模拟,并将数值模拟结果与现场实测进行对比分析,验证了计算模型的可靠性。结合强度折减法,研究了边坡在不同锚杆参数条件下的稳定性与变形规律。研究结果表明:随着锚杆预应力的增大,边坡坡面的水平位移和坡顶竖向沉降都逐渐减小,但是当预应力超过界限值后,其边坡位移的影响不太明显;在一定范围内减小锚杆间距能够有效地减小边坡的位移,增加边坡的稳定性;采用分层开挖方式较一坡到底开挖方式,更有利于保证边坡的安全稳定。文中关于锚杆参数对预应力锚固边坡稳定性影响规律研究,可为类似的边坡支护工程提供一定技术参考。