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。     

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。     

钢管注浆与锚杆注浆在边坡加固工程的施工技术

在高速公路的建设过程中,常见的边坡问题对于工程的影响较大,因此,在施工期间,边坡的加固尤为重要。以张桑高速为例,介绍了钢管注浆与锚杆注浆技术在边坡加固中的应用。在注浆加固施工前和注浆加固期间,边坡处于蠕滑状态,位移量持续增加;边坡注浆加固完毕后,监测数据显示,边坡基本没有发生变形,处于稳定状态,注浆加固效果得到验证。     

基于MIDAS/GTS的顺层岩质路堑边坡稳定性影响因素及影响规律分析

总结顺层岩质路堑边坡的破坏模式,并利用MIDAS/GTS岩土工程数值分析软件,选取典型的顺层岩质路堑边坡模型进行详细的数值模拟,得出各岩土参数对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响规律,具有一定的工程价值。     

某高速公路电塔边坡FLAC数值模拟分析

针对输变电塔处开挖岩质高陡路堑边坡工程中出现的变形破坏,根据FLAC数值模拟分析所得出的结果,进行了无加固措施相似模拟试验、三级边坡采用加固措施的相似模拟试验和二、三级边坡同时采用加固措施的相似模拟试验,分析了岩质路堑边坡破坏机理,并提出了加固电塔边坡的工程方法.     

某顺层岩质边坡及其支护稳定性数值分析

为研究顺层岩质边坡支护稳定性、改善边坡结构面易失稳的问题,以某岩质边坡为对象,通过数值模拟分析得到某岩质边坡在支护施作前后塑性区分布变化、整体位移以及剪切应力的变化规律。结果表明:在支护结构施作前后,边坡塑性区的面积分布、最大塑性应变值以及其位置都发生了改变,提高了边坡稳定性;施作支护结构后边坡的最大位移相对初始状态下减小31. 2mm,对抑制边坡的变形效果显著;随着支护结构的施作,边坡剪应力整体分布趋势及剪应力最大值变化较小,边坡坡面最大剪应力分布情况变化明显,坡脚处剪应力逐渐减小,施工过程坡脚发生剪切破坏可能性较低。     

一种灰岩顺层公路边坡失稳机理与动态监测分析

具有次生红粘土软弱夹层灰岩顺层边坡广泛分布在渝东南地区,此类边坡较一般岩质边坡相比有着比较特殊的地质构造,边坡岩质大多为灰岩成分,岩体结构完整且较坚硬,岩层节理往往呈顺层发育,但在岩层之间存在交错次生红粘土软弱夹层。在进行失稳坡坏特点与机理分析基础上,基于尖点突变理论进行模拟基础上,采取一种将变形参数的监测获取与状态评估相结合的方法对此类边坡进行稳定性分析与预报。该方法在重庆市彭水县沙子口顺层岩质滑坡等案例等多个项目得到初步验证。     

金佛山水利工程左岸岩质高边坡稳定性分析

结合工程地质条件、边坡形态规模和变形破坏机理,考虑岩质边坡天然和饱和两种含水状态,采用有限元强度折减法对重庆市金佛山水利工程坝址区左岸岩质高边坡进行分析,研究了岩质高边坡在天然状态、开挖和加固时等不同工况下的稳定安全系数。结果表明:各种工况下安全系数满足规范要求,边坡是一个下部为顺层牵引-塑流性质、上部为压致拉裂推移式潜在滑坡。开挖部分岩体风化层有利于边坡稳定,采用锚喷加固后岩质高边坡安全系数明显提高,边坡现状整体稳定,发生大规模破坏的可能性极小。     

平面滑动型岩质边坡地震动力响应

为探讨地震荷载作用下顺层岩质边坡的失稳机理,采用疲劳强度理论分析地震载荷作用下边坡岩体力学性质的变化.将地震波简化为弹性波,对结构面产生等效静态应力,得出了顺层边坡沿结构面失稳的破坏判据,并以汶川地震中唐家山高速滑坡为例,验证了破坏判据的合理性.研究表明,顺层边坡沿结构面失稳主要取决于结构面倾角、内摩擦角、结构面两侧岩体的波阻抗以及地震波入射角,横波是造成边坡失稳的主要因素.对于唐家山高速滑坡,纵波最危险的入射角为0°和10°,横波最危险的入射角为10°和20°.     

基于改进水压分布的顺层岩质边坡稳定性研究

基于不同水压分布假设,引入权重的概念,推导了顺层岩质边坡出流缝被堵塞、未被堵塞、处于被堵塞和未被堵塞之间的某一状态3种不同情况下的静水压力计算公式。并综合静水压力、动水压力、锚固效应、地震荷载的影响,运用极限平衡法,推导了典型顺层岩质边坡稳定性系数计算公式。选取某顺层岩质边坡作为实例进行研究,结果表明:顺层岩质边坡稳定性在水力作用下随总地下水位增大而降低;顺层岩质边坡出流缝被堵塞比未被堵塞的稳定性明显降低;顺层岩质边坡稳定性随着权重的增大而减小。     

基于强度折减法的边坡开挖稳定性数值分析

基于FLAC3D讨论了岩质边坡工程在天然状态下和开挖状态下力学模型的变化。在该岩质边坡工程中,选择了某断面进行了数值模拟分析。从坡体材料的力学参数、开挖施工过程等角度模拟了原型坡体的情况,取得了较好的效果,得到以下结论:通过对天然状态下边坡进行分析,从应力、位移和塑性区角度分析了边坡在天然状态下处于稳定状态;边坡开挖以后通过的模拟分析开挖边坡的位移、应力以及剪切应变增量的变化,说明开挖边坡的破坏规律。     

圪洞岩2号大桥桥墩偏位原因及处治

通过圪洞岩2号大桥桥墩偏位原因的分析,得出桥墩偏位的主要原因是陡坡路段填筑土体滑动。采用高压旋喷桩加固后,对边坡滑体稳定性进行分析,结果表明,边坡已处于稳定状态,处治方案达到了路基及桥梁病害治理的目的。     

复合梯键结构加固位置对边坡稳定性的影响分析

利用FLAC_3 d建立了复合梯键结构设置于滑坡岩土体不同位置的结构抗滑模型,采用数值分析方法研究了滑体模型的剪切应变和滑坡安全稳定系数,探讨了在抗滑桩加固边坡体系中,复合梯键结构不同设置位置对边坡稳定系数、临界滑移面的影响。分析结果表明,在复合梯键结构中,梯键结构设置于滑坡岩土体中部时,最大剪切变形量最小,安全稳定系数最高,较未设置加固结构时提高约50%,较将梯键结构设置于滑坡岩土体中上部或中下部提高10%～20%。这一结论可为复合梯键结构设计的优化提供理论依据。     

长晋高速公路顺层滑坡形成机理数值分析

在对长晋高速公路K25-K32段顺层滑坡现场地质调研及设计资料分析的基础上,从顺层滑坡发育的地层岩性与坡体结构出发,总结了顺层变形破坏特性;进而针对长晋高速K31顺层滑坡,采用有限元程序分析路堑开挖前后、抗滑桩等工程治理实施后及在降雨入渗工况下应力分布与变形机制,结合位移监测资料探讨了具体滑坡稳定状态.     

砂岩-泥岩沉积互层面剪切特性数值模拟研究

沉积层面力学特性是探究砂岩泥岩互层岩质边坡变形及稳定的重要因素。以室内试验结果为依据,采用接触面与薄层单元模拟层面剪切特性,对比了两者应力应变曲线特点,分析了开挖条件下软硬互层岩质边坡层间应力分布。结果表明,接触面模拟砂岩泥岩界面特性时,其剪切应力应变曲线符合双曲线特征,呈应变软化现象,存在明显残余强度。薄层单元模拟层面剪切力学特性时存在初期应力剧增现象,模拟结果与试验值存在一定程度离散性。接触面与薄层单元均能模拟砂岩泥岩界面剪切应力应变特性。顺层岩质边坡开挖时难以控制接触面法开挖过程模型计算收敛程度,薄层单元方式更能有利于模拟开挖作用下其层面剪应力分布(即剪切错动效应)。     

基于最大熵原理的顺层边坡地震模糊可靠度分析

考虑地震作用和边坡失稳的模糊性,运用最大熵方法对顺层岩质边坡的地震模糊可靠度进行计算;采用拟静力法,将地震荷载简化成水平方向和竖直方向的惯性力,考虑顺层岩质边坡极限状态的模糊性,建立顺层岩质边坡的模糊极限状态方程;运用最大熵原理,通过数据样本估计出最接近真实情况的概率密度分布,充分利用随机变量的高阶矩信息,推导地震作用下顺层岩质边坡的模糊失效概率的表达式;结合工程实例,通过计算,得出模糊失效概率。计算结果表明:该方法收敛速度快,计算效率高,更加符合工程实际,能广泛运用于实际工程中的模糊可靠性分析。     

缓倾顺层高边坡锚框桩组合结构抗滑分析

锚索、框架梁、抗滑桩组合结构在解决高速公路大型高边坡抗滑稳定中已逐渐得到应用.本文依托重庆涪—丰—石高速公路工程典型路段的边坡工程实例,对锚索框架梁与抗滑桩组合结构在治理砂泥岩互层缓倾顺层高边坡中的作用进行了逐个分析,以现场的测试结果和边坡的稳定性计算为依据,得出了以主动控制为主的锚索框架梁与以被动控制为主的抗滑柱的组合结构可以有效治理砂泥岩互层缓倾顺层高边坡的结论,达到了预期的设计效果.     

强降雨下顺倾岩质边坡稳定规律探究

强降雨条件下会导致顺层岩质边坡坡体含水量增加、内部岩体和结构面的强度发生衰减,从而引发失稳。采取对试件进行长时间浸泡处理来模拟强降雨条件下的剪切试验,通过对得到的强度参数进行边坡安全系数计算,得到强降雨条件下的顺倾岩质边坡的稳定规律。     

等厚顺层岩质边坡稳定性的模型试验研究及数值验证

以相似理论为依据,根据模型试验的要求,设计制作了室内旋转边坡模型装置。通过4组模型试验,研究了层状岩质边坡在未扰动开挖状态下的稳定性影响因素,并利用非连续变形方法 DDA软件进行了数值模拟验证分析。分析认为,顺层岩质坡体发生破坏主要受岩层倾角和节理裂隙两大因素影响,节理裂隙密度越小,边坡越稳定;节理裂隙的贯通性越好,边坡越容易发生破坏;顺层岩质边坡破坏以滑动变形为主,在滑动变形的过程中伴有倾倒变形,破坏模式为滑移-拉裂破坏;坡体发生破坏时,滑动过程为分级滑动,临近坡面的坡体先产生滑动,上部变形速度大于下部变形速度。DDA数值模拟结果能够较好地与物理模型试验结论相吻合,验证了非连续变形理论分析方法的正确性和DDA软件的实用性。     

锚墩式主动防护网加固边坡防护效果数值分析

为研究锚墩式主动防护网这一新型锚-网组合结构加固边坡的防护效果,依托省道S216线典型高陡边坡,采用FLAC^3D有限元软件对锚墩式主动防护网和传统预应力锚索两种加固措施进行数值模拟,分别从边坡的位移、应力、应变分布特征和边坡安全系数方面进行对比分析。结果表明：(1)锚墩式主动防护网中的锚-网组合结构可同时有效限制边坡浅表层变形破坏和深层滑动失稳破坏;(2)相比单一预应力锚索,锚墩式主动防护网加固边坡的位移场、应力场、应变场分布均匀合理,边坡安全系数高,加固效果更优;(3)由于锚墩式主动防护网具有整体加固效应,预应力锚索锁定值应考虑坡面主动防护网防护作用力的增量。研究成果可为锚墩式主动防护网的合理设计和推广应用提供参考。