基于简化Bishop法的锚固路堑边坡稳定性计算

基于简化Bishop法,对锚固路堑边坡进行稳定性分析。将锚固力简化为作用在土条底面上的外力,推导了锚固路堑边坡的安全系数计算公式,将针对自然边坡稳定性计算的简化Bishop法扩展至锚固路堑边坡稳定性计算,并通过具体算例验证了其正确性,对于今后类似的锚固路堑边坡稳定性计算提供了重要参考。     

十天高速公路堆积层路堑高边坡稳定性及优化设计

以十天高速公路某处堆积层路堑高边坡工程为例,根据地质气象条件、工程设计要求、相关岩土工程规范要求,选取合理参数,利用Bishop法和裂隙圆弧法对其进行稳定性验算,求取稳定安全系数,判断边坡的稳定性。对十天高速某堆积层路堑高边坡进行优化计算,得出了该处边坡的最优化设计坡型。在安全、稳定、合理、美观的原则下,减少了工程量,...     

边坡稳定性联合评价方法

借助MATLAB优化工具箱,考虑土性参数变异性影响,采用二次多项式序列响应面法求解边坡可靠指标和对应的安全系数,并用可靠指标对应的失效概率对安全系数进行折减计算,采用可靠指标与折减概率安全系数联合评价方法对边坡稳定性进行综合评价,将计算结果和滑裂面图示与传统定值方法和二元指标方法的中值安全系数折减法进行对比分析。对比结果表明:在土性参数变异性较大时,即便传统定值方法计算出的安全系数明显大于1,也会存在较大失稳风险;但该方法利用失效概率对安全系数进行折减的过程,实质是提取安全系数中可信部分的过程,剔除了其中由于忽略不确定性因素而放大边坡稳定性的成分,从而保证了评价结论的可靠性。     

极限分析法求解含软弱夹层边坡稳定性

软弱夹层对边坡的稳定性影响显著,目前设计中通常采用极限平衡法计算边坡的稳定性,其在求解中需要建立多个平衡方程. 为了分析含软弱夹层边坡的稳定性,首先,采用极限分析法建立了计算模型;其次,通过极限平衡法验证了求解的准确性;最后,分析了荷载、夹层形状、夹层强度等对稳定性的影响. 研究结果表明:边坡安全系数随着外荷载强度的增大而减小,其中,当加速度放大系数由1.0增大为1.6时,安全系数由1.20降为0.89;当外荷载频率越大时,边坡越易提前产生破坏;软弱夹层形状对边坡安全系数影响显著,特别是当其靠近坡顶与坡面时;安全系数随着软弱夹层摩擦角与黏聚力的减小而近似线性降低,其中,当黏聚力由9 kPa降为5 kPa时,安全系数降低约30%.      

影响土体边坡稳定性的主控因素研究

分析边坡等工程稳定性,一般认为土体为类均质体,采用圆弧法自动搜索其最危险滑动面,取最小稳定系数作为边坡的安全系数。实践中,同为第四系松散堆积物,土体因其不同颗粒组成、地层时代等因素不同,其本身的结构性不同,这种结构性控制着边坡、高填方等土体工程的稳定性,而土的力学性质则为第二位的影响因素。以山西省高速公路某段高填方工程为依托,采用通用极限平衡计算方法,对影响土体边坡稳定性的因素进行了研究,认为土体结构对边坡稳定具控制作用,是影响土体边坡稳定性的主控因素,盲目对土质边坡采用自动搜索圆弧法将取得错误结论。     

基于FLAC3D模拟的路基边坡稳定性分析

在修建山区公路时由于受地形条件限制,多采用高填方路基,填土在自重及荷载作用下极易沿着滑动面下滑形成滑动土体,路基失去稳定性。为了分析滑动土体的稳定性,应用极限平衡法中的条分表解法计算实例边坡的稳定性系数,再用FLAC3D强度折减法计算该边坡的稳定性系数,其中FLAC3D模拟通过将抗剪强度参数降低至极限破坏状态为止,最终计算出强度储备安全系数k。通过对比极限平衡法与FLAC3D强度折减法计算出来的稳定性系数,结果发现:两者安全系数相差不大,可以考虑将FLAC3D软件应用于该类工程来分析边坡稳定性,并且为实际工程支护结构设计提供科学依据。     

深圳国家基因库项目市政基础设施配套一期工程桩板墙段上部边坡稳定性评估分析

在简要阐述圆弧滑动分析采用边坡稳定性计算专业软件GEO-SLOPE软件进行计算,分析方法采用最常用的极限平衡法。极限平衡法是当前国内外应用最广的边坡稳定性分析方法。它是对边坡进行静力平衡计算,从而求出边坡稳定安全系数,并可根据分析出任意条块的剩余下滑力。当滑移面为一简单平面时,静力平衡计算可采用解析法计算;当滑移面为圆弧、对数螺线、折线或任意曲线时,通常采用条分法求解。由于采用条分法时,边坡为一超静定问题,需要对某些位置条件进行假定,因此又分为非严格条分法和严格条分法。同时边坡在不同工况条件下,其安全系数也不同。一般在自然工况下,边坡的安全系数较高,是较稳定工况,但由于本项目是在爆破振动工况及暴雨工况下分析对上级边坡的影响,故边坡稳定分析也综合考虑了施工过程中的各种工况影响。     

边坡稳定性计算方法的对比分析

将目前运用得较为广泛的极限平衡法中几种边坡稳定性计算方法进行了对比分析.研究其各自的适用条件、计算精度,通过对3个算例稳定系数进行比较,得出结论:直线滑动面法计算的稳定性系数偏于不安全,而瑞典条分法偏于安全,简化的毕肖普法计算的结果则比较接近实际.     

复杂空间形态边坡的稳定性分析

为合理评价复杂空间形态边坡的稳定性,基于边坡的三维点安全系数,利用三维数值模拟,提出了边坡稳定性的三步点安全系数计算方法.首先,采用强度折减法降低边坡体的抗剪强度指标,使边坡处于临界状态或者大变形状态,计算边坡临界状态的位移场;其次,设置实际的边坡岩土体物理力学参数,计算当前状态应力场;最后,综合临界状态位移场和当前状态应力场,计算边坡的点安全系数.将此方法应用于贵州贞丰煤电厂运煤道路高边坡工程,计算结果表明:未加固边坡的整体安全系数虽大于设计值1.35,但坡脚局部稳定性系数小于设计值;按照点安全系数分布规律对该高边坡的下部两级边坡采用锚杆加固,确定坡脚锚杆加固的范围为下部两级边坡,锚杆加固深度为坡面以下8 m,锚杆间距为2.0 m,锚杆直径为25 mm,锚杆加固后,边坡的局部稳定性得到显著改善,坡体点安全系数均大于1.35.      

浅谈边坡稳定性分析的力学验算方法

目前用于边坡稳定性分析与验算的方法,归纳起来有力学分析法和工程地质法两大类,力学分析法采用力学平衡原理进行计算,根据假设破裂面的不同有直线法和圆弧法两种。介绍了直线滑动面的验算法。     

有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

结合经典的土坡算例进行边坡稳定性计算,运用有限元强度折减法分别建立二维和三维模型．并把有限元强度折减法的计算结果与刚体极限平衡法（Spencer法和Bish叩法）的计算结果进行比较,结果表明有限元强度折减法能满足工程应用,值得推广。     

公路路堑边坡加筋土挡墙处治的稳定性分析

以广东省某高速公路路堑边坡滑坡加筋土挡墙处治方案为研究对象,详细地分析了加筋土处治公路路堑滑坡的优缺点;分别运用极限平衡理论与有限元强度折减法计算路堑边坡加筋前后稳定性安全系数;将极限平衡理论与有限元强度折减法计算结果相结合,对该滑坡加筋土边坡处治技术进行稳定性分析评估。     

边坡稳定性分析中的有限元极限平衡法

从边坡稳定性有限元分析方法和极限平衡法基本原理入手,提出了适合于边坡稳定性分析的有限元极限平衡法。以浅变质岩边坡潜在滑动面上的切向和法向弹簧模拟滑坡体和滑床之间的接触摩擦问题,对某高速公路路堑边坡进行了数值模拟,分析了边坡内应力和变形特征,以及渐进破坏的发展过程,对传递系数法和有限元极限平衡法用于浅变质岩风化层边坡稳定性分析的计算结果进行了对比分析。结果表明,采用边坡潜在滑动面上的法向和切向弹簧单元模拟滑坡体和滑床之间的接触摩擦问题能够真实反映边坡潜在滑动面上应力重分配过程和特点,得到边坡失稳破坏的真实稳定安全系数,有限元极限平衡法分析边坡稳定性是一种有效可行的方法。     

降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

Quasi-Monte Carlo Simulation-Based SFEM for Slope Reliability Analysis

Considering the stochastic spatial variation of geotechnical parameters over the slope, a Stochastic Finite Element Method (SFEM) is established based on the combination of the Shear Strength Reduction (SSR) concept and quasi-Monte Carlo simulation. The shear strength reduction FEM is superior to the slice method based on the limit equilibrium theory in many ways, so it will be more powerful to assess the reliability of global slope stability when combined with probability theory. To illustrate the performance of the proposed method, it is applied to an example of simple slope. The results of simulation show that the proposed method is effective to perform the reliability analysis of global slope stability without presupposing a potential slip surface.     

顺层岩质路堑边坡稳定性数值极限分析

针对顺层岩质路堑边坡稳定的关键影响因素,采用有限元强度折减法,研究了边坡高度、坡顶堆载及工程防护对具一组贯通软弱结构面的顺层岩质边坡模型稳定性的影响,并与传统极限平衡法进行了对比验证。研究结果表明:边坡坡度大于岩层倾角时对稳定不利,安全系数随边坡高度增加而降低;坡顶堆载时,安全系数的降低取决于荷载和贯通塑性区的相对位置;挡土墙或锚杆通过对塑性区贯通带的阻截使塑性区转移到其他更薄弱的结构面,从而提高安全系数,塑性区贯通带的转移去向取决于初始支撑强度;基于Drucker-Prager屈服准则的安全系数有限元计算结果比基于莫尔-库仑准则的传统极限平衡法计算结果平均高出约22%,与郑颖人等约为25%的研究成果非常接近,说明有限元强度折减法可行。     

基于遗传算法的土钉支护非饱和土边坡稳定性分析

介绍了土钉支护技术,利用极限平衡理论推导了非饱和土边坡土钉支护整体稳定性最小安全系数Fs,min公式。用MATLAB计算机语言实现了遗传算法寻找非饱和土素土边坡和土钉支护结构整体稳定性最小安全系数Fs,min的自动寻优。通过对一具体工程实例分析,得到降雨入渗对非饱和土边坡稳定的一些影响规律。     

边坡稳定性模糊随机可靠度分析

考虑可靠性分析中结构极限状态变量在零值附近的模糊区间,建立边坡稳定性模糊随机可靠度分析模型。研究了在土性参数变异性、模糊失效概率隶属度函数梯形与岭形分布类型情况下,模糊区间宽率与偏度对模糊可靠指标的影响。分析结果显示:偏度与可靠性指标曲线的斜率随宽率的减小而减小,且其趋势与参数变异性与模糊失效概率隶属度函数类型无关;对于宽率的某一确定值而言,偏度的增大会导致模糊可靠指标的降低;土性参数变异性的增加会导致模糊可靠指标的降低。     

基于有限元强度折减法的地震区三维边坡稳定性分析

结合工程实例,采用有限元强度折减法对地震区三维边坡进行静力和拟静力分析,探讨了该方法的基本原理、屈服准则和失稳判据等。在采用有限元软件ANSYS求得三维边坡安全系数的基础上,对边坡的稳定性进行了评价;同时与传统极限平衡方法、二维有限元法所得的安全系数进行对比。结果表明:有限元强度折减法应用于地震区三维边坡稳定性分析是可行的。