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。     

红层斜交路堑边坡岩体结构特征与稳定性评价

以云南安楚高速公路的工程实践,对红层斜交边坡的岩体结构特征及稳定性进行分析,提出了红层路堑斜交边坡破坏机制与分析方法.     

西南红层边坡分类及加固防护理念研究

通过对西南地区红层边坡的实地调查研究，并结合前人的研究资料，对红层边坡岩体结构和破坏形式进行统计分析。分析表明:红层边坡岩体结构归纳总结为层状结构、碎裂结构、散体结构和基覆二元结构四大类，层状结构进一步细分为五个亚类；红层边坡破坏形式划分为顺层滑动破坏、软弱互层破坏、楔形体破坏、倾倒破坏、风化剥落和坡面冲蚀六类；针对红层特性，对红层边坡的加固防护提出了放缓边坡、分格排水、植被保墒工程措施，实践工程防护和生态防护有机结合的理念。     

基于Midas/GTS滇西红层高边坡抗震稳定性分析

为了研究滇西红层高边坡的抗震稳定性，以滇西南地区大理—保山，保山—龙陵高速公路工程为依托，运用Midas/GTS软件对滇西红层高边坡的抗震稳定性影响因素进行了数值模拟研究，分析了不同红层倾角与红层软岩距坡顶面距离对抗震稳定性的影响。分析结果表明:滇西红层高边坡倾角处于50°左右，安全系数最小，位移峰值最大，边坡已经失稳破坏或者滑塌；红层软岩与坡顶面距离达到20 m左右时，红层软岩已经从坡顶贯通边坡，坡脚处应力增长明显，位移迅速增加。     

有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

运用有限元软件和强度折减法,对某水电站右岸工程区边坡稳定性进行分析。结果表明:右岸泄洪排沙洞进口边坡总体为横向坡,根据边坡走向倾向与结构面发育特征之间的关系判断,该工程区边坡发生平面滑动的概率很小;在设计开挖坡比条件下,虽然存在发生楔形滑动的可能性,但由于随机结构面本身发育稀疏而使组合的分布点位有限,其组合交线倾角过缓或过陡均使滑出的可能性减小;右岸泄洪排沙洞进口边坡基本呈弹性状态,稳定性好,其稳定性相对薄弱的部位位于边坡中上部高程805.0 m的马道,破坏深度在1.5 m以内。     

层状岩土质混合高边坡施工期破坏机制与稳定性研究

层状岩土质混合边坡为一种特殊的地质体,具有特殊的工程性质,该文利用UDEC软件建立层状岩土互层边坡数值计算模型,分析边坡的破坏机制及稳定性.研究结果表明:顺倾向层状岩土质混合边坡破坏模式主要为平面滑移—拉裂、平面滑动、平面—圆弧复合滑动破坏模式；层状岩土互层边坡与普通层状岩质边坡位移大小、规律、开挖影响深度有着明显的差别；土层对边坡稳定性影响大,土层厚度不同,位移大小明显不同.     

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。     

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。     

丹霞地貌区某软硬互层公路边坡变形破坏机制物理模拟研究

以蓉遵高速元厚出口上行边坡为研究对象,探讨贵州丹霞地貌区软硬互层公路边坡的变形过程与破坏机理。该边坡为红层软硬互层公路边坡,不等厚巨厚层砂岩与薄层泥岩相间分布,共可概化为15层。边坡坡表处软岩风化严重并有宽大裂隙及凹岩腔产生,从坡顶处时有碎石滑落堆积于坡底。论文采用底摩擦模型试验分析方法,对该工程边坡从边坡开挖到砂泥岩差异风化凹岩腔的扩展条件下边坡的变形、破坏发展演变过程及其特征展开研究。试验结果表明:天然边坡开挖时,对边坡整体影响不大,层面整体处于压密状态;边坡开挖过后的风化过程中,无节理时随着凹岩腔加深,砂岩层的破坏模式以坠落式为主,有节理时节理对边坡的变形破坏起到一定的推进作用;随着凹岩腔加深,临坡表处砂岩会从预加的节理裂隙处发生倾倒式的破坏。     

西南红层软岩公路边坡生态防护中的植物选择和配置研究

红层在我国有大量分布,尤以西南地区最多.近年来,随着红层地区高速公路的工程开挖,造成大量裸露边坡,其生态防护问题亟需解决,但针对红层软岩边坡的植被恢复研究很少.本研究通过对西南红层边坡特征进行充分分析及在红层地区野生植被群落结构调查的基础之上,并结合现有国内研究资科,因地制宜地提出了西南红层边坡的植物选择和配置模式,以指导西南红层边坡生态防护中科学、合理地选配适生植物.     

京珠高速公路韶关段岩石边坡工程变形破坏形式

以京珠高速公路粤境韶关段路堑开挖后边坡变形破坏实例,介绍了边坡工程地质环境、设计条件、开挖情况及边坡变形破坏形式,为类似边坡工程的设计施工提供借鉴。     

路堑高边坡开挖支护对变形及稳定性影响

运用有限元软件建立高边坡数值模型,并分别模拟逐级开挖边坡无支护开挖和及时支护开挖两种方法,针对不同开挖过程中边坡变形及稳定性变化规律进行对比分析,研究表明:采用未支护边坡开挖形式,边坡安全系数整体呈下降趋势,水平和竖直位移均呈增大趋势,塑性区出现较大变形,边坡稳定性较低;采用及时支护开挖形式,边坡安全系数较高,边坡变形量较小,边坡稳定性较强;及时支护边坡开挖可以降低边坡变形和提高稳定性。     

公路边坡可靠性分析及其应用

在阐述边坡可靠性分析基本原理和模拟步骤的基础上,以勉县-宁强段高速公路一边坡为例,采用FLAC3D软件,对边坡的稳定性进行了概率分析。计算结果显示,边坡的破坏概率为52.1%,中值安全系数为0.97,与传递系数法计算所得安全系数0.95接近,表明采用该法能更好地说明边坡的稳定性,具有较好的应用前景。     

某软土地铁车站基坑纵向滑坡事故分析

狭长形地铁车站基坑在分层开挖过程中会形成临时纵向多级边坡。当挖方边坡位于软弱地层时,如果设计或施工不当将会面临基坑纵向失稳风险。针对某软土地铁深基坑纵向滑坡事故案例,在考虑参数变异性的基础上利用极限平衡法对坑内临时边坡展开调查分析,并从工程角度对土坡发生深层滑移破坏的原因进行探讨。调查结果表明： 第1级边坡的坡度是影响整体稳定性的关键因素,1∶1.75（V∶H）的施工坡度不能满足下卧软弱淤泥质土条件下该局部边坡的稳定性（失稳概率高达88.92%）,只有当坡度缓于1∶3时才能保证安全。为防止此类临时挖方边坡失稳,最后给出考虑土体强度参数变异性的最优边坡坡度。     

坡脚开挖对既有路基边坡稳定性的影响

公路周边新建建筑物场地基坑开挖对既有路基边坡的稳定性会造成一定影响,可导致公路路面裂缝与边坡失稳问题。以广佛肇高速公路某边坡为研究对象,基于现场监测及数值模拟分析手段,分析了坡脚建筑物基坑开挖对既有公路路基边坡稳定性的影响。结果表明：坡脚建筑物基坑开挖对边坡稳定性影响显著,随着建筑物基坑开挖深度的增加,边坡不同部位的变形出现不同程度的增加,且当只有围护桩支护的基坑开挖至10 m时,边坡稳定性急剧下降,最大超过23.24%,严重威胁到边坡的安全;数值计算结果较好地反应了现场实际工况下边坡的变形发展状况。因此,坡脚建筑物基坑在施工前,应对既有路基边坡的坡脚位置进行足够的加固处理。     

上硬下软反倾边坡变形破坏机理与稳定性研究

依托兰州至海口国家高速公路重庆至遵义段扩容工程YK71+590～+710右侧上硬下软反倾结构边坡工程,采用工程地质分析方法对边坡变形破坏机理进行分析,预测评价边坡稳定性。结果表明：坡体开挖和坡脚软弱地层遇水软化是发生变形破坏的主要控制因素;在现状条件下及开挖完成后,边坡稳定性均不能满足安全要求,必须进行治理,且应考虑边坡开挖完成后可能发生深层滑动。     

土石路堑高边坡开挖稳定性及支护设计的数值模拟分析

为提出土石路堑高边坡开挖稳定性及支护设计数值模拟分析方法,以某实际边坡为例,基于摩尔-库仑准则,采用GeoStudio模拟研究了边坡开挖过程及加固后应力场和位移场的变化特征,分析其稳定性和支护方案的效果。结果表明,第二级边坡位移最大,达10.8cm;边坡中部受拉,最大拉应力达56.8kPa;强-中风化岩层分界线应力集中,屈服破坏区主要沿此区域发展;稳定性随开挖进程逐渐降低,破坏趋势为圆弧滑动破坏;采用的"框架锚杆坡面防护+框架锚索锚固强腰+抗滑桩锁脚支挡"方案,加固效果良好。     

大型碎石堆积层滑坡治理及监测分析

依托保宜高速车峰坪大型碎石堆积层滑坡治理工程,根据现场情况及勘察结果分析斜坡的稳定性,研究开挖后边坡的失稳破坏机理。采用实际位移监测,同时对比Slide数值模拟计算加固后边坡的安全系数,了解斜坡的稳定状态,为后续斜坡治理提供依据。结果显示:施工开挖是斜坡失稳的主要因素,集中降雨是斜坡失稳的诱导性因素,二者叠加作用使得斜坡失稳,采用抗滑桩加固措施有效地增加了边坡的稳定性。     

结构面特征对顺层边坡开挖卸荷影响分析

以四川省雅安市名山区某高速公路灌口组粉砂质泥岩顺层边坡为工程背景，利用现场大型直剪试验地质参数，建立了数值分析模型，以现场施工监测数据验证了模型的准确性，分析了顺层边坡结构面倾角、间距对边坡开挖卸荷及稳定性的影响。结果表明，顺层边坡卸荷区随开挖级数增加而不断扩展，呈现上宽下窄的分布特征，开挖卸荷深度随开挖级数增加迅速减小，深高比随顺层边坡开挖级数增加逐渐减小；顺层边坡安全系数随结构面倾角增大先减小后增大，开挖卸荷导致结构面最不利倾角由20°变化为30°,此时边坡卸荷深度及位移变形量最大；结构面间距对顺层边坡开挖安全系数及稳定性影响较小，但结构面密集边坡的位移变形量远大于结构面稀疏边坡，两者最大水平位移相差近5倍。研究结果可为该地区工程边坡防护设计提供有益的借鉴与参考。     

边坡开挖分级对有限元强度折减法计算结果的影响

针对边坡开挖稳定性分析计算中开挖分级比较少、每级开挖深度比较大从而造成计算结果的误差问题，开展了有限元数值计算。结果表明．在用有限元强度折减法分析边坡开挖时，不同的分级对稳定性安全系数的影响相差可达5％以上。