基于范例推理的边坡失稳风险评估

利用已经成熟的范例推理理论对14个边坡失稳案例进行分析,并用其结果对某国道K1694+830~K1694+960段边坡的稳定性进行评估。研究结果表明:圆弧形滑坡的主要诱因是边坡过陡、岩体的不利产状、软弱夹层的力学性能差和降雨入渗导致孔隙水压力增大和岩土体的强度参数劣化,从而使岩土体更易屈服失稳;某国道K1694+830~K1694+960段边坡范例推理的滑坍风险大,建议采取必要的措施进行加固和防护。     

顺层岩质边坡溃屈型破坏探讨

顺层边坡溃屈破坏是一种存在于岩质边坡的特殊破坏模式,首先对这种破坏模式的力学原理进行了探讨,得出了产生此破坏模式的前提条件,即:存在外倾结构面;结构面倾角较陡,大于或等于坡角;坡脚岩体强度较差。结合一典型的岩质边坡开挖工程实例,运用离散元数值分析方法,得到了边坡发生此破坏模式的变形、应力特征以及具体的破坏过程。结果表明:边坡坡脚的剪应力随着边坡开挖的深度增加而增大;当其剪应力未超过坡脚岩体的抗剪强度时,边坡变形主要以开挖的卸荷回弹为主,边坡处于稳定状态;当开挖深度使得坡脚剪应力超过坡脚岩体的抗剪强度时,坡脚岩体首先产生屈服变形,发生较大的位移,从而为坡体中上部岩体提供了沿结构面下滑的空间,边坡发生垮塌。数值分析结果与理论分析得到了很好的验证。     

边坡开挖支护时序有限元分析

为研究公路改扩建工程边坡稳定性的影响因素, 寻求科学的支护方法, 以柳州至南宁高速K1456+800处左侧改扩建边坡为研究对象, 利用ANSYS建立了有限元数值模型, 选择未及时支护和及时支护2种支护方式, 模拟计算了改扩建工程中6级边坡开挖过程中坡体的剪应变增量及水平、竖向位移增量; 为定量分析2种支护条件下边坡开挖过程中位移及应力的变化趋势, 选取了6个特殊节点进行监测, 主要监测内容包括测点的位移(包括水平位移和竖向位移)以及主应力(包括最大主应力和最小主应力)随开挖时步的变化情况。分析结果表明: 无论是否及时支护, 每步剪应变增量最大值均位于坡脚, 但及时支护时, 分布面积及数值较未及时支护时小, 边坡发生失稳的可能性较低; 随着开挖推进, 水平位移增量先减小后小幅增大, 竖向位移增量先急剧增大后缓慢减小, 及时支护下各测点最终位移较未及时支护情况要小; 未及时支护时最终开挖安全系数接近1.0, 及时支护后每步安全系数均大幅提高, 基本大于1.35。综上所述, 及时支护能够有效减小边坡剪切应力, 限制水平与竖向位移, 降低整体应力水平, 提高边坡安全系数, 显著改善坡体稳定性。      

降雨条件下公路节理边坡稳定性分析

结合某公路节理岩质边坡,采用离散单元法,考虑节理岩体应力与渗流耦合机理,对降雨条件下节理边坡稳定性进行分析。重点分析了边坡主应力分布和位移矢量图,节理张拉和剪切位移以及边坡渗流产生的空隙水压力。分析结果表明:节理边坡变形主要受优势节理面控制,产生平面滑移。节理张拉和剪切位移趋势与边坡变形规律是一致的,地下水流动产生空隙水压力会加剧边坡的变形趋势。     

微震活动对岩质开挖边坡影响研究

针对贵州省贵安新区清杨路某岩质开挖边坡,为揭示其在开挖过程中内部岩体微震活动的影响,以岩石破裂过程分析系统RFPA2D-SRM为研究手段,分析了静应力作用下的边坡失稳破坏机制;并采用IMS微震设备建立了爆破震动下的边坡微震监测系统。研究结果表明:静应力作用下边坡具有较高的稳定系数;爆破诱发了边坡内部岩体呈长条带分布的大量微震事件产生,最大位移为2.56×10-4m,出现在四级台阶岩体内部,RFPA模拟出的潜在滑移面与微震事件空间分布特征整体上具有良好的一致性。     

变质板岩高边坡岩石蠕变特性试验研究

岩质边坡开挖后的岩体应力调整和变形不是在瞬间完成,而是在相当长的时间内应力和变形才趋于稳定,这是由于边坡岩体存在流变特性。为研究岩质边坡岩石的流变特性,以湖南某高速公路一典型变质板岩高边坡为研究对象,对该高边坡板岩的蠕变特性进行了单轴压缩蠕变试验研究。研究结果表明：Burgers模型能很好的模拟板岩的蠕变特征;随着轴向应力的增大,伯格斯模型各参数都有减小的趋势,说明板岩的粘性蠕变随着轴向应力的增大而越来越明显,板岩呈非线性粘弹性。     

金佛山溢洪道应力变形数值分析

为了研究金佛山中厚覆盖层上修建溢洪道的可行性,对覆盖层采用邓肯-张模型,计算分析了系数K取最值情况下溢洪道纵剖面与横剖面在修筑与泄水运行时的应力与变形。研究表明:溢洪道大小主应力均未超出规范值,16-16断面在泄水运行时地基横槽向向坡外的位移较大,覆盖层地基邓肯-张模型参数中系数K增大将会使溢洪道结构的大小主应力、伸缩缝的变位、地基的沉降与横槽向水平位移的减小。故应充分论证边坡在泄水时边坡的稳定性,并建议对覆盖层地基采取适当的加固措施。     

地震作用下加筋土边坡滑裂面的确定方法

为合理确定加筋土边坡滑裂面的位置,基于极限平衡理论,提出了地震荷载作用下加筋土边坡滑裂面确定的水平条分法.该方法假定边坡滑裂面是由若干水平滑块组成的复合滑裂面.根据地震作用下加筋土边坡的力学平衡条件,导出了与滑裂面参数有关的加筋土拉力的计算式;利用Mathematics求解,得到了加筋土边坡滑裂面的形状和加筋拉力.为验证方法的正确性,与现有方法确定的边坡临界滑裂面进行了比较,结果表明:边坡坡角越大,水平条分法与现有方法获得的边坡潜在滑裂面越接近;随内摩擦角和黏聚力增大,加筋土边坡滑裂面向坡体外侧移动,随地震加速度系数增大则向坡体内侧移动.      

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。     

某山区高速公路顺层边坡深孔监测及破坏机制分析

顺层边坡的治理是公路建设的一大难题,主要体现在滑动面不唯一,可能存在多级滑动面,滑动面的位置及边坡破坏范围随着边坡应力状态的变化而变化,依靠钻探和地表监测等常规手段很难准确判断边坡滑动面位置及边坡的稳定状态,因此,时常发生边坡治理工程失效的案例。本文选取某高速公路顺层岩质边坡作为研究对象,详细调查边坡变形破坏特征、对比不同应力状态下边坡破坏范围,在工程钻探和边坡地表位移监测等手段基础上,采用深孔动态监测的手段,通过连续的测量,准确的捕捉到滑坡岩土体微小的测向位移量,识别滑动面(带)的埋深位置、滑体的厚度,对滑坡的发展趋势进行预测,分析总结出该段边坡的变形机制,为下阶段的治理措施提供建议和思路。该顺层边坡在施工过程中发生多次垮塌,且破坏范围在逐步增大,研究表明,该边坡存在多层软弱夹层,滑动面位置位于软弱夹层处,边坡开挖,造成前缘临空,坡体沿软弱结构面发生滑动,滑动面位置随着边坡开挖逐渐加深,破坏范围也逐步增大,通过深孔监测分析,边坡目前处于蠕滑阶段,边坡在当前应力状态下的最深滑面埋深约26. 0~29. 5 m,变形机制为滑移弯曲-人工卸荷-滑移拉裂复合型机制,建议采用抗滑桩分级拦挡。     

预应力锚杆加固高陡边坡的数值模拟

为了探讨预应力锚杆加固的高陡边坡在开挖支护过程中位移开展情况,运用MIDAS/GTS有限元软件,对使用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.首先研究了边坡开挖支护过程中,开挖面上各点的水平位移和坡顶地面的竖向沉降的开展情况,接着分析了锚杆不同预应力值条件下边坡的稳定和变形规律.研究表明:边坡在开挖支护过程中,坡面上各点的水平位移和坡顶地面的竖向沉降逐渐增大;预应力锚杆能够有效地限制边坡的水平位移和竖向沉降,但是当预应力超过界限值后,继续增大预应力值对位移改变的影响不太明显.     

基于模拟退火法寻优的公路边坡抗剪强度参数反分析研究

采用传统优化方法进行边坡参数反分析,存在速率低、无解性、多解性、稳定性差等缺陷.利用模拟退火法(SA)的优势,将其引入到公路边坡岩体抗剪强度参数反分析中,形成结合模拟退火法与多点位移优化进行反分析的方法.以湖南省某公路2处边坡为例对该方法进行验证,首先获取边坡多个位置的位移-强度折减系数关系,再建立目标函数,利用SA全...     

考虑土拱效应的倾斜刚性挡墙非极限主动土压力

引入非极限内摩擦角同侧向位移的非线性关系;根据非极限状态下的倾斜墙背与滑裂面上的应力关系,以及水平微分层单元的水平静力平衡方程,得到了非极限滑裂面倾角,进而得到平移模式下考虑土拱效应和位移影响的倾斜刚性挡墙非极限主动土压力计算式。研究表明:侧向位移比的增大使非极限滑裂面倾角增大,非极限主动土压力系数减小,非极限主动土压力减小;墙背倾角的增大使非极限滑裂面倾角减小,非极限主动土压力系数减小,非极限主动土压力增大;非极限主动土压力随着填土内摩擦角、墙土摩擦角的增大而减小;与已有方法比较,提出的非极限主动土压力理论值与试验值吻合得更好。     

高速公路路基下伏小煤窑采空区稳定性分析

结合具体工程项目,调查了路基下伏小煤窑采空区的特征,利用FLAC3D数值模拟软件和GPS地表位移监测手段对采空区进行了综合研究。得出研究区原始地层和煤层开采后的竖向和水平向应力分布特征,围岩的塑性变形和应力重分布特征;路基加载后,模型整体位移增大,但水平位移较小;采空区的位移变形破坏并未波及至地表就已经达到了新的平衡状态,但根据岩体的蠕变特性,仍需对采空区进行处治;处治后地表位移监测结果分析与数值模拟结果相吻合,说明处治后采空区对高速公路的正常运营影响不大。     

桥梁桩基对黄土边坡稳定性影响研究

黄土沟壑地区桥梁桩基施工对边坡稳定性影响较大,采用数值仿真软件研究土体强度、临坡距以及坡度对阶梯状边坡稳定性的影响。研究结果表明:当土体强度较小,临坡距和坡度较大时,临界滑移面主要出现在阶梯状边坡的下边坡,此时边坡安全系数较小;随土体强度增大,临坡距以及坡度的减小,临界滑移逐渐由浅层滑移转化为深层滑移,最终贯通整个边坡。     

地震作用下的抗滑桩支护边坡模拟分析

依托某高速边坡工程,对预应力锚索抗滑桩加固的边坡进行了数值模拟研究,对地震荷载前后边坡的稳定性、水平位移、桩身弯矩变化规律进行了分析,明确了边坡潜在滑动面的位置以及各个模拟阶段边坡稳定系数呈现增大后减小的变化规律,同时也发现了地震荷载作用过程中边坡稳定系数随地震峰值的变化呈阶梯状下降,最后稳定于1.16。在地震峰值荷载作用下抗滑桩的水平位移均增大,其弯矩呈中间大两端小的变化规律。     

岩石工程岩体各向异性的显现模式研究——以三峡工程永久船闸边坡工程为例

岩体各向异性是岩石工程所面临的重要问题 ,是一切岩体力学及岩体水力学行为特性的主要控制因子 .本文以三峡工程永久船闸边坡工程为例 ,对岩石工程岩体各向异性的基本显现模式进行了研究 .岩体各向异性主要表现在岩体中的地应力、岩体宏微结构特性、岩体力学及岩体水力学参数等方面 :地应力状态主分量值在垂直剖面σ1≠σ2 ≠σ3 、主方向会发生明显的偏转 ;地表及岩体中岩体结构面的分布、岩体的微观特性结构均呈现明显的方向性 ;岩体力学参数沿卸荷方向的值低于沿垂直方向的值 ,而渗透系数K1≠K2 ≠K3 .     

非对称、变宽度连续刚构施工合龙顺序优化方案分析

基于有限元模型,以南京至句容城际轨道交通工程K7+489.09至侯家塘站区间(45+3×80+45)m连续刚构为研究背景,计算分析了不同合龙顺序对主梁应力、结构竖向位移以及主墩应力、位移的影响,由此进行合龙顺序的优化分析。     

浅谈水与岩体的耦合作用及其对高边坡稳定性的影响

基于水与岩体的耦合作用及其对高边坡稳定性的影响研究,首先要分析水对岩体强度的弱化作用,然后阐述水与岩体的不同情况产生的影响,最后详细论述水与岩体的耦合作用及其对高边坡稳定性的影响,通过这些内容,找出京台宁德段A4合同段K85+100~K85+500造成高边坡失稳的原因,采取合理的方法解决。     

地震荷载作用下高速公路挖方高边坡稳定性研究

考虑到地震边坡破坏的机制,以京化高速公路挖方高边坡为研究背景,对地震荷载下的边坡稳定性进行了分析研究。详细分析了边坡的工程地质条件,结合实地采样试验,确定了边坡岩体的工程力学参数。利用有限元软件ABAQUS,建立了三维数值仿真模型,在试验区地震特征研究的基础上,采用拟静力法＋强度折减的方法,分别模拟了地震力作用下边坡的位移变形及主应力分布规律,计算了边坡的安全系数,为边坡的加固提供了依据。