复杂地质条件下某特大桥陡崖岸坡稳定性关键技术研究

在河谷深切的峡谷区修建特大桥,主塔选址通常受陡崖岸坡稳定性控制。针对某特大桥陡崖岸坡工程地质特点,应用三维激光扫描技术对陡崖发育的结构面进行统计分析,通过室内试验、结合规范法选取了合理的岩石及结构面的物理力学参数,采用3DEC数值模拟对陡崖区卸荷裂隙带、变形破坏模式及规模进行了预测分析。研究结果表明,陡崖前缘30m为强卸荷裂隙发育带,30～50m为弱卸荷裂隙发育带,50m以外岩体完整,主塔应设置在距离陡崖崖口50m以上的区域。     

岩质岸坡离散块体理论数值模拟研究

我国西部深切峡谷区修建的特大型桥梁,其主要的工程地质问题是沿桥轴线方向两岸的陡斜坡稳定性问题,其中溶蚀卸荷裂隙影响明显。本文采用离散块体理论分析方法,结合勘察资料选取合理的物理力学参数,研究了岸坡两侧的卸荷裂隙分布深度和范围,这为选择桥主墩位置提供重要的依据和指导意义。     

卸荷裂隙及顺层岸坡双重控制下特大桥主塔选址研究

遵余高速乌江特大桥为跨越乌江深切峡谷而设,峡谷区地形地质条件极为复杂。余庆岸主塔坐落于陡崖之上,纵桥向陡崖前缘发育多条卸荷裂隙,横桥向长大顺层岸坡夹有多层钙质页岩软弱夹层。因此,余庆岸主塔选址受卸荷裂隙和长大顺层岸坡稳定性双重控制。在充分调研和分析桥区地质背景和岩体力学条件的基础上,定性判识其潜在变形破坏模式,基于室内试验、大型直剪试验等方法选取合理的岩土物理力学参数,进行了不同工况下刚体极限平衡法、离散元法岸坡稳定性计算和数值分析,综合分析得出安全、经济的主塔选址位置。     

溶蚀卸荷裂隙岸坡稳定性分析

在喀斯特地貌地区修建大型桥梁时,桥基岸坡稳定性对桥梁长期安全至关重要,岸坡发育的卸荷裂隙对岩体的力学行为有重要影响。因此,查明工程区的卸荷裂隙发育特征并进行系统的岸坡稳定性评价十分必要。针对西南地区某特大桥地质情况,利用离散元对岸坡卸荷裂隙发育带进行分析,并采用刚体极限平衡法和强度折减法对其大桩号岸的岸坡稳定性进行分析,结果表明:推荐线的桥梁主墩位置不在强卸荷裂隙发育带,岸坡稳定性满足安全控制标准,在桥梁荷载作用下不会发生失稳破坏,主墩位置可以优化。     

抵母河特大桥岸坡稳定性研究

结合工程实例,查明桥区的工程地质条件,建立稳定性计算模型,采用刚体极限平衡法计算各种工况下岸坡的稳定性;基于快速拉格朗日有限差分法(FLAC3D),建立数值模拟模型,模拟各种工况下岸坡的位移;最后综合研究岸坡稳定性.结果表明,若主塔设在K159+268、K159+278、K159+288、K159+298 m位置,其岸坡稳定性均符合抵母河岸坡安全控制标准;K159+268、K159+298 rn位置岸坡变形在65 mm以内.K159+268 m临近溶蚀裂隙,主塔位置由K159+268m前移至K159+2688 m基本合适.     

泰山庙隧道进口错落体成因机制与稳定性分析

依托位于错落体和堆积体复杂地质区,且坡脚存在电站引水渠干扰,错落体底部位于雾渡河河床中的泰山庙隧道进口工程,在路线无更优方案情况下,为保证隧道在施工和运营期安全,通过对错落体成因分析和稳定性定性评价,尝试参照岩石折线滑动进行定量计算,对强度参数取值采用经验值和反算值来验算,得出隧道进口设计后的错落体总体处于稳定状态。错落体外侧松散堆积体通过简化Bishop法计算圆弧滑动面进行稳定性判定,为施工提出合理的处治措施。     

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。     

基于FLAC3D错落体稳定性分析及治理效果评价

以山区公路左侧错落体受路基开挖直接影响沿软弱夹层发生滑动变形为例,通过宏观上分析错落体变形特征、地层岩性、结构面特性,建立切合实际的计算模型,合理选取模型参数,采用有限差分软件FLAC3D计算错落体稳定性,并与传统的极限平衡理论计算结果对比。通过FLAC3D计算分析治理前、后边坡位移、稳定系数及软弱夹层剪切强度,说明预应力锚索框架加固方案是安全可靠的。数值分析方法及设计经验可为含软弱夹层岩质边坡稳定性分析和治理方案提供借鉴。     

深切河谷区平推式滑坡失稳演化及稳定性评价

以雷打石深切河谷地貌平推式滑坡为例，通过现场调查、钻孔、地表位移监测等方法，查明变形特征和规模等工程地质条件，对滑坡的稳定性进行评价。结果表明：河谷下切使坡体前缘临空，卸荷变形明显；陡倾裂隙的差异充填利于其中部形成竖向空隙层，对平推式滑坡的滑面位置和充水高度具有较大影响。深切河谷区平推式滑坡的失稳演化可分为构造作用下岩体损伤、坡体卸荷开裂、裂隙差异充填、坡体滑动诱发和平推式失稳5个阶段，坡体卸荷开裂和裂隙差异充填是深切河谷地貌对平推式滑坡的典型贡献。现有计算模型适用于深切河谷区平推式滑坡的稳定性评价。     

重庆武水高速公路K41切层岩石滑坡的形成机理

重庆武水高速公路K41滑坡为一大型切层岩石滑坡,自2009年8月以来,坡体下沉、滑移及坡面开裂等现象日趋加大,呈持续性滑动变形。该滑坡的形成、发展与坡体复杂的工程地质条件密切相关系:上硬下软的坡体结构是古错落体形成的基础,高边坡开挖产生了较大的临空面,加之连续降雨的影响,使古错落体切断软弱岩层转化为切层岩石滑坡。结合滑坡的变形特征及监测资料对其稳定性进行了综合分析,确定了滑坡在不同条件下的安全系数,并对治理工程设计提出了建议。     

贵环高速顺层岩质边坡变形机制分析及临滑宏观判据研究

通过对贵环高速公路顺层边坡现场工程地质条件的系统调查,在边坡岩体结构类型、结构面与坡面组合特征、稳定性影响因素分析的基础上,采用有限元数值模拟技术,结合工程地质条件分析,对其变形破坏机制及临滑宏观判据进行深入探讨。研究结果表明,边坡处于滑移拉裂型滑坡的加速蠕滑阶段,边坡变形受层间软弱夹层及岩体结构控制作用明显,临空面卸荷作用促使岩体张裂隙自软弱夹层处向坡顶面逐渐扩展并贯通,节理切割作用促使边坡滑移块体的形成,静水压力作用促使张裂隙自坡顶面向软弱夹层面逐步张开形成地表水下渗的通道,软弱夹层在地下水软化作用下促使边坡整体失稳,形成边坡滑塌区和变形区;该边坡局部失稳的临滑宏观判据为拉张裂缝距坡顶距离为8.0m,整体失稳的临滑宏观判据为拉张裂缝距坡顶距离为18.0m、滑移块体的厚度为16.0m、裂隙充水比例为80%,为该边坡的临滑预警提供了量化的宏观判据。     

小河口特大桥茅台岸坡稳定性分析

结合贵州省茅台至坛厂一级公路工程实例,采用反分析方法、室内试验和工程经验综合获取岩土体及控制性结构面的物理力学参数,并采用传统刚体极限平衡法对小河口特大桥茅台岸坡稳定性进行3种不同工况的计算分析,为进一步治理茅台岸边坡提供重要的依据。     

三维结构面在二维数值计算中的强度等效

在边坡工程的二维数值分析中,三维结构面的强度等效是一个容易被忽视而又非常重要的问题。采用极限平衡计算方法,基于楔体破坏稳定性系数与平面投影破坏稳定性系数相等的原理,将三维结构面强度参数换算成二维数值计算中的等效强度参数。使用等效强度参数可使得边坡的二维数值分析更接近实际情况,提高二维数值分析的准确性。并结合工程实例分析等效强度参数的合理性及适用范围。     

高边坡倾倒式危岩体落石分析及防护设计

现有的路堑高边坡由于当时开挖作业,必然改变了坡体的应力状态以及应力路径;由于卸荷的作用,坡体内部的节理裂隙张开,在开挖边坡面附近的坡体一定范围内形成了松弛区。松弛区内部分危岩体脱离母岩,形成落石。针对广州地铁南沙平高边坡施工过程中引发的落石进行计算分析,对比考虑坡体植被阻尼作用条件下与未考虑坡体植被阻尼作用落石运动状态、停留位置、运动时间和速度特征以及与坡面碰撞等,并采用柔性支护方式拦截落石。结果表明:植被对落石阻尼作用明显;柔性防护措施有很好的工程效果。     

岩质路堑边坡结构面对岩体强度的影响及其修正

对岩质路堑边坡的稳定性分析时,其坡体的稳定性(或变形)往往受结构面强度、结构面产状与边坡形态的相对关系等因素决定。因此在考虑结构面强度和结构面产状的基础上,必须同时研究边坡形态与结构面产状的组合关系对坡体稳定性的作用和影响。基于此思想,采用有限元分析方法,利用遍布节理本构模型分析结构面倾角的差异对坡体稳定性的影响,并提出对含结构面岩体强度的修正方法。     

深切峡谷岸坡稳定性三维数值分析

以赤水至望谟高速公路六冲河特大桥织金岸坡为计算模型,通过对地质条件的详细分析、建立三维数值模型,采用有限元强度折减法模拟,研究织金岸的深大切割裂隙对岸坡稳定性的影响,分析了不同位置处和不同工况下的岸坡稳定情况.计算分析结果表明:1)在影响岸坡的强降雨、桥梁载荷与地震载荷等因素中,强降雨导致的裂隙静水压力对边坡安全系数的...     

水库水位变化对临近桥梁岸坡的影响分析

以某高速公路桥梁岸坡为例,采用地质调绘、钻探等工程手段,分析桥区水库水位波动情况下的岸坡破坏模式。对于库水位骤降工况,通过合理的假设,提出一种简易的极限平衡计算方法。依据相关规范规程要求,对不同工况下的桥梁岸坡稳定性采用极限平衡简化Bishop法进行分析计算,得出最不利工况为水位骤降工况。采用有限元数值模拟方法对计算结果进行对比论证,结果显示2种计算方法得出的结果基本一致,表明分析结果真实可靠。     

澜沧江大桥桥基岸坡稳定性分析

通过对澜沧江大桥的工程地质、岩体特征分析及有限元分析,对整个桥基边坡稳定性进行评定.赤平投影分析结果表明:大理岸岸坡整体基本稳定,瑞丽岸存在坡面小型崩塌落石的可能性,同时还存在拱座后方巨型岩体崩塌的可能性;在有限元分析的基础上采用Mohr强度准则对两岸边坡稳定性进行评价并提出了相应的工程措施.     

山区公路边坡落石分析及柔性支护应用

现有的路堑高边坡由于当时开挖作业,必然改变了坡体的应力状态以及应力路径;由于卸荷的作用,坡体内部的节理裂隙张开,在开挖边坡面附近的坡体一定范围内形成了松弛区。二次开挖扰动会直接导致首次开挖松弛区内部分危岩体脱离母岩,形成落石。针对嵩明(小铺)至昆明高速改建过程中引发的落石进行计算分析,对比考虑坡体植被阻尼作用条件下与未考虑坡体植被阻尼作用落石运动状态、停留位置、运动时间和速度特征以及与坡面碰撞等,并运用柔性支护方式拦截落石,结果表明植被对落石阻尼作用明显,柔性防护措施也具有很好的工程推广价值。     

虎跳峡金沙江大桥桥型方案比选分析

香丽高速公路虎跳峡金沙江大桥位于云南省丽江市和迪庆州交界处金沙江虎跳峡附近,桥区两岸地质条件差异较大。香格里拉岸地形陡峭、浅部坡强卸荷带发育;丽江岸地形较缓,覆盖土层差异大。根据制约因素,因地制宜采用766 m跨径的独塔单跨地锚式悬索桥,不设香格里拉岸陡峭岸坡上的索塔及引桥,将主缆通过集主索鞍和散索鞍于一体的滚轴式复合索鞍锚于隧道锚中,而桥另一端为重力锚。因减少了一岸索塔和引桥墩开挖,在安全、环保和经济上均有很大优势。