高陡路堑边坡稳定性的有限元数值模拟分析

西部高速公路建设中,产生许多高陡路堑边坡对公路安全运营造成很大的安全隐患.通过分析高陡边坡的失稳形式,并对某高陡边坡进行有限元的二维和三维数值模拟,分析其变形发展的规律,并提出合理的处治措施.     

公路高陡边坡施工稳定性动态监测研究

以某沿河高陡边坡为工程实例,在边坡设置若干监测点,利用果蝇算法全局搜索最优解的优势,通过递减搜索步长计算监测点的稳定系数,根据稳定系数确定危险度最高位置的坐标,结合边坡实际情况合理布设传感器,实现高陡边坡稳定性动态监测。模拟试验结果表明,采用该方法能精准监测边坡滑动情况,监测准确率达97.84%。     

公路岩质高陡边坡爆破开挖稳定性研究

为研究秘鲁卡哈马卡省C.P.Otuzco—C.P.Combayo道路拓宽项目边坡爆破开挖安全性,模拟了爆破开挖下边坡应力、位移、质点振速状况并与实际监控数据对比。研究结果表明:浅孔预裂爆破开挖造成的最大变形值为7.88×10-2 m,上台阶位移较小;爆破压力施加之后1 ms内荷载施加工作面附近质点已达最大振动速度,上台阶为0.19 m/s,下台阶为0.18 m/s,满足《爆破安全规程》要求;爆破开挖后,典型监测点位移值在-14~10 mm间波动,最终趋于稳定值;纵向位移相较横向位移波动更大,但位移值更小,其波动幅度也逐渐趋于稳定。     

不对称开挖岩质高陡路堑边坡的相似模拟研究

挖方路基是路基的主要结构形式之一。针对不对称开挖岩质高陡路堑边坡工程中出现的各种破坏,根据相似模拟试验过程分析所得出的结果,分析了边坡破坏的原因．并提出了整治边坡破坏的工程实用方法。     

云南盈江公路多级开挖边坡稳定性分析

在对云南省盈江县新开挖的公路边坡进行全面调查的基础上,在腾冲-陇川公路盈江境内芒线电站东采取花岗闪长岩风化形成的土体为样品,进行土工测试得到岩土体力学参数,选取盈江县昔马公路三家寨西南开挖形成的多级边坡为典型边坡进行测绘作为边坡模型,利用大型岩土工程软件FLAC3D建模、计算并分析边坡在自然状态下和地震作用下的稳定性....     

基于现场监测和数值模拟的公路边坡开挖方案研究

通过对广乐高速公路工程K102高边坡长期监测,利用现场监测数据修正ABAQUS计算模型,反算力学参数,依据此力学参数对边坡进行了不同开挖方案的数值模拟,研究了该边坡的最优开挖方案。研究结果表明:原现场开挖方案中的坡率不合理,不能控制边坡施工期间的变形和整体稳定性;放缓坡率开挖能有效地提高K102边坡整体稳定性,与原开挖方案相比,既安全又经济。     

滇东山区软弱围岩高陡边坡隧道进洞开挖技术对比研究

滇东山区隧道开挖常常遇到软弱围岩及高陡边坡等复杂地质问题,选取合适的进洞开挖方案是确保工程安全顺利实施的关键。选取滇东山区某典型隧道洞口段进行三维数值模拟,从边仰坡稳定性、拱顶下沉、水平收敛、掌子面挤出变形和衬砌受力等方面,对比分析了管棚超前支护和玻璃纤维锚杆超前支护两种技术的优势与不足,分析结果表明:隧道开挖时,在边仰坡稳定性和洞周收敛方面,两种技术都能取得较好效果;在掌子面挤出变形和初期支护受力方面,玻璃纤维锚杆超前支护的加固效果相对更优,论证了新工法(即玻璃纤维锚杆超前支护)的优势与可行性。     

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。     

山区高速公路高陡边坡三维有限元分析

山区公路高陡边坡地质条件较差,公路施工中对边坡的稳定性要求很高,由于传统的极限平衡法在确定边坡的安全系数时存在需要假定滑动面形状、不能分析应力应变关系等一系列的不足,在计算地质条件复杂的高陡边坡时很难得出准确的结果。为了准确了解边坡的内力和变形分布情况,笔者运用大型软件Ansys对山区公路高陡边坡分别进行了预应力锚索加固前后的三维有限元模拟,并对两者之间的结果进行比较。并运用有限元强度折减法计算出加锚前后边坡的安全系数,计算结果表明:预应力锚索加固后的边坡是稳定的。     

高陡路堑边坡地震影响规律数值模拟分析

基于地震动力时程,采用动力有限元法,对高陡路堑边坡地震影响建立分析模型进行了数值模拟,对比讨论了高陡路堑边坡成层材料在耦合人工地震力和疏干后地下水 地震多场耦合作用下的响应特性,研究了地震动力强度、地下水、地基强度对边坡稳定性的影响规律.     

223省道岩质高陡边坡稳定性的分析评价

针对广东省道223线岩质高陡边坡的稳定性问题,从其地形地貌、地层岩性、岩体结构等方面论证了对边坡稳定性的影响,并结合岩体质量分级及赤平极射投影法,对边坡的稳定性进行定性的工程地质分析。结果表明：岩质边坡整体上是稳定的,但应注意局部稳定性问题。     

隧道洞口高陡边坡稳定性分析及支护方案研究

以某隧道进口高陡边坡为研究对象,采用FLAC3D数值模拟软件,进行边坡稳定性和支护结构受力分析,研究边坡稳定性变化情况及支护方案的合理可行性。研究结果表明：支护结构较大程度地提高了边坡稳定性,坡体安全系数由1.08提高到1.25以上,边坡塑性区范围有所减小;计算所得的支护结构受力情况与实际较为一致,支护结构采用的锚索预应力、锚索锚固段长度、加固桩截面尺寸和桩间距等设计参数合理可行。     

某高速公路顺层软岩边坡开挖稳定性分析及支护方案研究

以贵州省某高速公路顺层边坡为例,在分析工程地质条件和开挖扰动的基础上,结合离散元软件UDEC,模拟开挖后边坡在未支护及支护条件下的稳定性和变形特征。结果表明,边坡开挖后,在未支护情况下,会发生沿岩层面的滑移破坏;采用锚索支护后,边坡变形得到了较好控制。根据研究结果,基于边坡变形特征、降雨影响等因素,提出综合防治建议。     

路堑高边坡开挖、锚固数值模拟及稳定性分析

三维快速拉格朗日分析是基于三维显式有限差分法的数值分析方法,适合于材料的弹塑性、大变形分析以及施工过程的模拟。本文采用三维快速拉格朗日分析法(FLAC3D),对济南绕城高速公路K24高边坡的分步开挖及锚固进行模拟,分析边坡在开挖及锚固过程中岩体的位移场及应力场,探讨静水压力对高边坡的影响。边坡监测结果表明,数值模拟是可靠的,研究成果对于类似的边坡工程具有借鉴和指导作用。     

山区公路高陡边坡引导式柔性缓冲系统的设计方法

为了进一步推广引导式柔性缓冲系统的工程应用,验证其防护性能和可靠性,依托渝黔线高速公路区间内某山区桥梁的高陡边坡落石防护工程,开展了工程设计计算,并对引导式柔性缓冲系统的防护性能进行分析。首先利用无人机航测建立防护区域的三维模型,明确了桥梁结构与边坡的空间位置关系和防护需求;基于危岩体实际特征对5个边坡纵断面开展了落石运动轨迹分析,根据弹跳高度和冲击动能包络值确定防护高度和防护能级指标;初步设计了引导式柔性缓冲系统的部件规格参数,建立了系统的有限元模型,并通过与关键部件试验数据对比验证了数值模型的有效性;基于离散元-有限元耦合算法,分别验算了相同初始动能的单体落石和多体落石2种工况下引导式柔性缓冲系统的内力,对比分析了有无防护时落石灾害对桥梁结构的侵害情况,从而验证了防护效果。计算结果表明：满足设计要求的引导式柔性缓冲系统能够有效抑制落石弹跳高度,从而避免落石侵限和撞击桥梁结构;引导式柔性缓冲系统关键部件内力响应均未超过设计限值,但不同工况下相同部件的内力峰值差异较大,因此,应采用各工况内力包络值进行设计,且关键构件的承载力安全储备系数不应小于1.2;防护全过程的耗能机制主要由系统塑性变形、系统阻尼以及落石与边坡和系统的摩擦碰撞3部分构成,其中塑性变形和摩擦碰撞耗能占主导地位,可分别按40%和60%的比例进行设计;拦截区段和引导区段的设计耗能比例系数可分别按0.7和0.3考虑,各区段中的主要耗能部件均为耗能器和环形网片。在此基础上,提出了基于能量匹配原理的引导式柔性缓冲系统的工程设计方法及流程,并建议了针对不同性能目标的多水准设计策略,以期发挥系统更大的防护潜能。     

大渡河黄金坪水电站后山高陡岩质边坡稳定性分析

综合运用赤平投影图解法、实体比例投影空间矢量解析法及块体离散单元法,分析了大渡河黄金坪水电站后山高陡边坡岩体内不同结构面和临空面组合关系对边坡稳定性的控制作用。通过定量计算得到了边坡在不同工况下、不同结构面组合类型的稳定性系数,提出了边坡主要破坏模式为局部楔形体滑移破坏,主控边坡稳定性的最危险结构面组合为J2,J3结构面组合。     

加筋土在高速公路高路堤陡边坡上的应用概述

加筋高路堤陡边坡技术由于其性能安全可靠、经济效果显著等特点而备受关注,具有广阔的应用前景。文中阐述了加筋土试验研究的现状,从加筋土的特性、机理、边坡稳定性3个方面的研究入手,辅以工程应用范例,探讨了加筋高路堤陡边坡的稳定性。     

黄织铁路大干坝中桥高陡边坡开挖的加固设计

概括了高陡路堑边坡变形破坏形式,并以大干坝中桥墩台施工边坡支护为例,研究了高陡路堑边坡开挖设计方案,再根据FLAC软件模拟结果,确定采用外挂式桩板结构加固。施工后,保证了大干坝中桥高陡边坡开挖的稳定性,使工程得以安全施工。     

土工格室在高陡岩质边坡防护体系中的应用

基于张季如提出的土工格室稳定分析模型,将其应用于京张高铁坡率为1:0.3的高陡岩质边坡工程中,计算分析了不同坡率和固土深度工况下对土工格室材料强度的要求,并对边坡土工格室表面监测数据进行分析.结果表明:高强度的土工格室可在坡率小于1:1.0的边坡上应用,而对于不同坡率的防护体系,土工格室强度要求尚需通过计算确定.     

带台阶的多级边坡稳定性上限分析

基于极限分析上限法基本原理和强度折减技术,根据滑坡体处于极限状态时两功率相等(虚功率方程)条件,推导了带台阶的多级边坡整体失稳和可能出现的局部失稳安全系数计算公式.并以3级边坡为例,编制优化程序,采用序列二次规划迭代算法计算确定最危险滑动面的位置:即对多个可能的滑动面进行搜索,获得安全系数最小(也即稳定性最差)的面作为潜在最危险滑裂面.采用具体算例,对比分析了3级边坡的整体稳定性和可能出现的局部稳定性问题,并由此开展了参数分析.对比分析表明:获得的安全系数较已有方法略小,得到的最危险滑动面与已有结果颇为接近,可以验证其有效性和可行性;参数分析表明:对均质多级边坡,当某级边坡坡角过大时,边坡更易发生局部失稳;高边坡增设边坡台阶可以有效提高边坡稳定性并降低施工难度.