降雨入渗作用下的边坡稳定性数值模拟研究

为研究降雨入渗作用下的边坡稳定性问题,文章以云南省昭通市某高速公路边坡为例,基于Geo-studio有限元数值软件,探究了不同雨强、不同雨型作用下的高边坡稳定性问题,通过边坡安全系数、孔隙水压力以及位移分析了降雨对边坡稳定性的影响。得到以下结论:(1)随着降雨强度的增大,边坡的安全系数减小,孔隙水压力增大,峰值位移出现在特大暴雨(150 mm/d)工况中;(2)当降雨结束后,不同雨型作用下边坡安全系数大小排序为均峰型<前峰型<中峰型<后峰型,边坡位移大小关系为后峰型<中峰型<前峰型<均峰型;(3)随着降雨时间的持续,孔隙水压力大体上呈现增大的趋势。该研究可为解决降雨入渗下边坡稳定性提供参考。     

基于有限元的非饱和土边坡在降雨作用下的稳定性研究

为评判降雨入渗作用下非饱和土边坡的运营安全,文章以云南某岩土边坡为研究对象,采用GeoStudio有限元软件构建实例边坡概化模型,从渗流场、应力场、应变场和稳定系数等角度研究了降雨过程中边坡稳定动态响应规律,得到如下结论:(1)降雨作用下,边坡浅层土体各参数响应显著,深层土体因降雨作用削减,各参数无明显变化;(2)降雨初期,边坡参数变化较为显著,随后不断减小,最后趋于稳定;(3)随着降雨进行,浅层土体饱和度、孔隙水压力逐渐增大,应力、变形不断提升,稳定系数不断降低;(3)降雨结束后边坡仍处于较为稳定的状态,边坡坡脚处存在应力集中,在极端情况下边坡可能从坡脚位置滑出破坏,应加强监测和防护。     

不同降雨强度对土质边坡稳定性影响数值分析

以非饱和渗流理论为基础,建立有限元计算模型,研究不同强度持续降雨条件下,某公路土质路堑边坡特征点处孔隙水压力变化规律及边坡稳定性随降雨时间变化规律。结果表明：（1）随着降雨强度增大,雨水冲刷作用增强,引起土体孔隙水压力加速上升,雨水急剧入渗造成非饱和土中基质吸力的丧失或减小,导致边坡抗剪强度下降,最终诱发边坡失稳;（2）降雨2 d内边坡稳定性急剧下降,降雨2～6 d边坡的稳定性下降幅度减小,停雨2 d后稳定性有小幅度回升,但未能恢复初始状态;这表明降雨破坏对边坡稳定性的影响是不可逆的,因此在工程中应及时支护、实时监测,避免边坡滑移破坏。     

花岗岩残积土边坡降雨入渗试验研究

研究花岗岩残积土边坡降雨入渗的规律,可指导花岗岩残积土边坡的防护设计。文章针对花岗岩残积土边坡雨水入渗规律,研究裸坡与加防护边坡雨水入渗的变化规律。试验采用两种工况进行模拟降雨入渗试验。结果表明:(1)雨水在入渗花岗岩残积土边坡时,入渗的路线大致呈"平抛物线"型,其坡内土体的含水率大致呈斜向的"L"型;(2)加客土喷播防护边坡坡体内相同含水率的连线与边坡面距离比裸坡含水率连线与边坡面距离平均靠前了6cm,采用客土喷播防护可以有效地减少雨水入渗。     

降雨入渗对炭质页岩边坡稳定性的影响

在降雨影响下,边坡内渗流场会发生改变,雨水会与炭质页岩发生相关反应,最终使边坡发生滑坡等自然灾害。文章结合非饱和土体的抗剪强度理论,运用Geoslope有限元分析软件对不同降雨方案下炭质页岩边坡的稳定性进行研究。结果表明:当其他条件一定时,降雨强度越大,在开始一段时间内边坡的安全系数下降较快,随之下降速度又逐渐变缓,最终炭质页岩边坡已经处于不稳定状态;降雨历时越长,渗入量越大,炭质页岩边坡随时可能出现滑坡现象;当饱和渗透系数在小于降雨强度的范围内变化时,边坡安全系数变化敏感性强,在饱和渗透系数大于降雨强度的范围内变化时,边坡安全系数变化敏感性较弱。     

基于湿度应力场理论的膨胀土边坡稳定分析

边坡土体中的膨胀力是导致膨胀土边坡失稳的主要原因之一。文章基于湿度应力场理论,采用ANSYS软件的热传导分析功能模拟分析边坡的降雨入渗以及膨胀变形,并采用有限元强度折减法对不同条件下边坡安全系数进行计算,分析了膨胀土边坡稳定规律,为膨胀土边坡处治提供理论依据。     

降雨条件下气泡轻质土边坡渗流及稳定性分析

为了研究持续降雨条件下气泡轻质土边坡的渗流特性及稳定性变化,运用Hy-drus 2D/3D软件分析不同降雨强度、降雨持时以及渗透系数对气泡轻质土作为路基边坡填料时的渗流及稳定性的影响.结果 表明:(1)在降雨持时相同的情况下,降雨入渗深度随着雨强的增大而增加,而安全系数则随之减小,但两者的变化速率均呈现先增大后减小的趋...     

降雨入渗对土质路堑边坡的稳定性影响分析

为了研究土质路堑边坡在降雨入渗条件下的稳定性,文章以广西桂三高速公路高架桥右侧某土质路堑边坡为研究对象,采用数值分析软件,建立相应的数值分析模型,描述了土质路堑边坡在降雨入渗条件下的渗流场演变规律,揭示了渗流作用下土质路堑边坡的稳定性变化规律。研究结果表明:降雨入渗条件下,边坡土体体积含水率随降雨入渗量的不断累积而逐渐增加;受渗流演变规律的影响,塑性区在边坡内部形成,并随降雨历时的增加,逐渐向边坡内部拓展;研究历时内,边坡安全系数从1.56减小到了1.12,边坡的稳定性受降雨影响较大。     

锚杆格构梁与抗滑桩联合支护下边坡的稳定性分析

文章以贺州至巴马公路金秀连接线的某高边坡支挡工程为例,利用Midas GTS软件进行数值计算,分析该边坡在锚杆格构梁与抗滑桩联合支护下边坡的稳定性,并针对锚杆格构梁进行参数敏感性分析,研究不同结构参数对边坡支护效果的影响。主要结论为：(1)完成全部支护后的边坡的安全系数为1.92,较原始边坡提高了24.6%,说明锚杆格构梁与抗滑桩联合支护方案对该边坡的加固效果明显;(2)格构梁截面尺寸对抗滑桩最大弯矩的影响较大,对坡面位移的影响较小,当格构梁截面边长为0.40 m时,边坡安全系数最大,边坡的稳定性最高;(3)当锚杆长度<12 m时,坡面位移较大,抗滑桩弯矩较小,边坡安全系数较低,故锚杆长度应≥12 m;(4)随着锚杆安设角度的增大,边坡稳定性先升高再降低,当锚杆安设角度为10°时边坡的安全系数最大、稳定性最高,当锚杆安设角度>25°时边坡的安全系数迅速减小、稳定性迅速降低。     

降雨作用下煤系地层高速公路路堑边坡滑坡成因及稳定性研究

为研究降雨对煤系地层路堑边坡稳定性影响,以晴兴高速K16滑坡为例,通过工程地质调绘、钻探等手段查明滑坡基本特征,采用数值模拟计算分析,研究降雨入渗对滑坡作用机理及稳定性影响。结果显示,降雨入渗是引发滑坡失稳的关键诱因,滑坡前、后缘的孔隙水压力随降雨持续而增大,整体呈“S”形,滑坡中部受地形、地质条件影响,孔隙水压力呈缓慢增长趋势;滑坡稳定型系数随降雨持时的增加而不断降低,并在后期呈现快速下降趋势。     

深挖土质路堑高边坡施工动态稳定性研究

文章从工程实例出发,结合MIDAS GTS NX三维有限元软件建模,研究深挖土质路堑高边坡施工动态稳定性:通过计算分析不同工况下路堑边坡的安全系数与边坡土体内部最大塑性应力值,阐明了实际施工中深挖路堑边坡稳定性的动态变化规律。结果表明:随着开挖深度不断增大,边坡的整体安全系数持续减小,边坡内部土体的最大塑性应力值逐步增大,说明路堑从开挖伊始至开挖成型,路堑边坡的稳定性存在持续劣化;在开挖前,合理地设计每层开挖高度与适当地增加边坡平台宽度能够有效遏制边坡稳定性劣化。     

不同降雨条件下路基边坡稳定性及防治措施分析

降雨会对路基边坡稳定性产生不利影响,研究不同降雨条件下路基边坡稳定性具有重要意义。采用数值模拟的方法,分析了不同降雨类型和降雨强度对路基边坡安全系数的影响,并基于影响机理提出了相应的滑坡防治措施,结果表明：降雨条件下,边坡安全系数随路基压实度的减小而减小,降雨强度变化对压实度较低的路基边坡稳定性的不利影响更大;相同降雨强度下,“前强型降雨”类型路基边坡安全系数最大,其次是“均匀型降雨”,最小的是“后强型降雨”,且路基压实度越大,其安全系数越高;且在“后强型降雨”工况下,当临界滑移面出口位于坡面上时边坡易出现失稳现象;在上述工况中施工过程应加以控制。     

不同降雨强度条件下的边坡稳定性分析

高深路堑开挖施工地质复杂,现场机械及人员较多。为了更为准确、详细可靠的分析边坡的稳定状态,实现对施工进度的有效调控,确保施工安全,本文以安徽某公路边坡开挖为工程背景,在室内进行了不同降雨强度条件下的模型试验。结果表明,发现降雨对此类边坡一定深度内的土体有影响,而对深层边坡土体影响不大,不同降雨强度条件下边坡均表现为稳固状态,未出现病害现象。     

降雨条件下锚杆挡墙加固边坡稳定性分析

研究边坡的加固措施以及降雨条件下的稳定性,对于保证边坡安全极为重要。以某边坡工程采用锚杆挡墙加固为研究对象,采用数值模拟的方法分析了降雨条件下锚杆挡墙加固效果,结果表明采用锚杆挡墙支护措施后,边坡安全系数均能满足稳定性要求,验证了该加固方法的有效性。采用锚杆挡墙支护措施之后,边坡最大水平和竖向位移均减小90%以上,说明锚杆挡墙支护具有很好的加固效果,同时相比于天然状态下,降雨工况下的边坡变形略有增大。研究结果可为挡墙加固工程提供参考。     

FLAC在路基边坡稳定性分析中的应用

通过使用连续介质快速拉格朗日差分法(Fast Lagrangian Analysis of Continua,简写FLAC)对粉土路基于粘土路基的稳定性进行分析。并对路基高度、地基种类及边坡形式等对路基稳定性产生影响的因素进行分析研究,得出以下规律:路基边坡安全系数随路基高度增大而减小,但此变化存在一临界高度,在此临界高度附近,安全系数以不同的速度减小。如将粉土地基表层30 cm的压实度由85%提高到90%,安全系数将有很大的提高;但由90%提高到93%,则安全系数变化不大。对于10～20 m高度的路基,边坡形式(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。     

顺层路堑边坡稳定性影响因素分析

文章利用有限元模型,分析了顺层边坡的软弱层倾角、强度以及上伏滑体的体积和重度对边坡稳定性的影响.结果表明:边坡的安全系数随软弱层的倾角和滑体的体积的增大先减小后增大,与粘聚力的关系呈线性增长的模式;当内摩擦角在小于某个阈值时,安全系数的增长比较缓慢,当其大于阈值时,安全系数会陡增;滑体的临界位移随滑体容重的增长总体呈线性增长的趋势.     

渗流作用下软硬互层砂岩边坡稳定性研究

文章利用Midas GTS有限元岩土分析软件,建立了软硬互层砂岩边坡模型,模拟开挖边坡内部土体的变化特征,并把渗流引入计算中,分析渗流作用下边坡的稳定性及影响因素。研究表明:互层边坡滑动特征为土体滑动,切割砂岩形成破坏;渗流对边坡影响显著,但是边坡稳定性对入渗边界和入渗水头压力不敏感;土层厚度对边坡稳定性影响显著。     

基于ABAQUS强度折减法的边坡稳定性影响因素分析

通过探讨有限元强度折减原理,提出强度折减理论在ABAQUS中的实现方法,对边坡稳定影响因素进行了分析研究。采用基于ABAQUS强度折减的方法,建立了计算模型,并与极限平衡法所得安全系数进行了对比。结果表明:采用ABAQUS强度折减法计算安全系数的方法是合理可行的;土体强度参数粘聚力和内摩擦角对边坡稳定性影响显著,剪胀角影响相对较小,弹性模量和泊松比无影响,但边坡塑性区分布受泊松比影响显著。结论对工程建设、边坡稳定性研究有一定的理论和实践意义。     

降雨条件下炭质泥岩-土分层路堤渗流特性分析

为分析降雨条件下炭质泥岩-土分层路堤渗流特性,文章以西南某高速公路路堤填筑工程为例,采用数值计算软件对降雨条件下炭质泥岩-土分层路堤的渗流特性进行分析。结果表明:在降雨期间,靠近坡面的土体内部易形成暂态饱和区,而在边坡内部未形成暂态饱和区;边坡内部粉质黏土基质吸力下降幅度比炭质泥岩下降幅度大,且距离坡面越远,基质吸力下降的时间越晚;降雨期间坡面土体孔隙水压力上升幅度较大,而边坡内部土体孔隙水压力无明显升高。     

预应力锚杆在深基坑支护中的应用及锚杆参数影响分析

文章以某建筑深基坑工程开挖支护为研究对象,分析了该深基坑采用预应力锚杆支护的效果,并着重对锚杆参数进行了分析,得到以下结论：采用有限元软件PLAXIS和岩土理正软件计算得到的基坑边坡安全系数相近,说明了有限元模型的准确性;随着基坑开挖深度的不断增大,基坑边坡安全系数逐渐降低,且降低速率逐渐放缓,基坑开挖支护完成后的边坡安全系数为1.502,大于规定的最小值1.30,说明该工程基坑开挖支护完成后的安全系数满足要求;增大锚杆锚固段长度和增大锚杆预应力值均可以在一定程度上减小基坑侧壁水平位移和基坑周围地表沉降,从而提高基坑稳定性,且采用增大锚杆预应力值的方式要比增大锚杆锚固段长度更有效。