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.      

边坡稳定性分析的数值解研究

推导了坡面为两直线段斜坡的均质边坡稳定性安全系数函数式，利用遗传算法求出最危险滑弧位置、滑弧半径及相应的最小稳定性安全系数值，同时利用有限元法和接触摩擦弹簧元进行了边坡的渐进破坏分析，讨论了材料特性对边坡稳定性的影响．数值计算表明，渐进破坏分析所求出的稳定性安全系数比理论上求出的最小稳定性安全系数要小．     

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。     

浅析边坡稳定性分析的数值解

推导了坡面为两直线段斜坡的均质边坡稳定性安全系数函数式,利用遗传算法求出最危险滑弧位置、滑弧半径及相应的最小稳定性安全系数值,利用有限元法和接触摩擦弹簧元进行了边坡的渐进破坏分析,讨论了材料特性对边坡稳定性的影响。计算表明,渐进破坏分析所求出的稳定性安全系数比理论上求出的最小稳定性安全系数要小。     

黄土公路边坡稳定性数值模拟研究

以某高速公路边坡为工程背景,针对开挖后的高堑边坡,运用抗剪强度折减法,结合FLAC3D进行三维数值模拟分析,研究坡体变形破坏的演化规律。研究结果表明：土坡破坏前临界时刻发生最大应变增量处位于土坡最后发生剪切破坏的滑裂面上,且应变增量的等值线即为最危险滑裂面;剪切破坏带是沿实际滑裂面基本对称的带状区域,其应变增量由带状中心向两侧逐渐减小,而且剪切破坏带中心位置自坡脚处向上应变增量值逐渐减小,土体剪切破坏是从坡脚处向上逐渐发展并最终贯通为整个滑裂面。     

持续降水入渗的公路高边坡稳定性分析

我国是自然灾害频发国家,其中水灾的地域分布广、时间跨度大,边坡岩土体物理性质发生改变,原有的稳定性遭到破坏,导致公路边坡滑坡、崩塌事故多有发生,危及公路交通通行能力和人员安全。采用强度折减流固耦合分析方法,开展了公路高边坡工程降水入渗时程分析,揭示持续降水入渗条件的公路高边坡失稳特征,即边坡岩土材料的较高孔隙水压力区从边坡坡面表层向内部逐渐发展,与滑裂面或局部塑性区的发展方向相反,边坡稳定的安全系数降低,公路高边坡将发生坡面冲刷、坡体滑坡破坏。     

潭邵高速公路k94+840～k95+040段路堑边坡失稳及处治对策

就k94＋840～k95＋040段边坡治理方案的2次制定,阐述了边坡治理中2种不同思路在边坡处治中的具体运用,并分析了原方案设计中的几点不足,提出对于地层性质多变、水稳性差、滑裂面多的滑坡地段应从改善土体力学性能出发,采取堵头截尾、区域规划、综合治理的处理方法。     

边坡临界滑面搜索的连续转移蚁群算法

边坡临界滑面的位置和形状与其安全系数至少具有同等重要的地位,它们对工程加固措施更具有直接的指导意义.非圆弧任意临界滑面的搜索是一个多极点、非凸性且目标函数常常无法显式表达的非线性规划问题,采用传统的数学优化方法会遇到很多困难.蚁群算法是一类实现复杂非线性优化问题的重要全局仿生算法.基于离散点集的蚁群算法已被成功应用于边坡滑动面的搜索,其效果显著,但离散点的存在也导致对滑动面形态分辨率较低.通过在边坡条分线上引入插值技术来实现蚂蚁转移目标连续化,克服了离散转移目标对滑动面形状分辨率低的缺点.算例的分析结果表明:这种改进的效果非常有效.     

有限元强度折减法在黄土路基边坡稳定分析中的应用

以解决实际工程中存在的黄土路基边坡的稳定性问题,本研究的主要思路是利用有限元软件ABAQUS,在有限元强度折减法的基础上,通过数值模拟边坡,对其稳定性进行分析,并且得到该边坡相应的稳定系数。模拟结果表明,对于黄土边坡存在的潜在破坏面,利用该法可以较为准确地、形象地预测其破坏位置与滑裂趋势,并且模拟得到的安全系数与简化的毕肖普法计算的结果很接近,不但增强了传统极限平衡法的计算结果的可靠性,也提高了精确性,还为评价黄土边坡的稳定性提供了新的方式。     

降雨渗流情况下岩体边坡稳定性分析

通过介绍降雨渗流情况下边坡稳定性评估方法及在岩体边坡中的应用实践,找出渗透系数极小的灰岩作为坡面的岩体边坡在降雨情况下的稳定性特征以及该类边坡的稳定性规律．同时得出降雨引起边坡稳定性安全系数下降可达80％的结论。     

挡土墙后曲面滑裂面下黏性土主动土压力计算

为了研究挡土墙后土体滑裂面的形状并计算土压力,建立了挡土墙后黏性填土滑动楔体达到极限平衡状态时的静力平衡方程.采用变分学方法求解滑裂面曲线方程和主动土压力的计算公式,得到土体滑裂面曲线为一对数螺旋线.将主动土压力计算值与库仑主动土压力、工程实测值分析对比.结果表明,计算所得的主动土压力值比广义库仑理论的计算值大5.37%,且与工程实测值较为接近.最后分析了挡土墙及墙后填土各参数对曲面滑裂面下的主动土压力值的影响,可知填土的黏聚力和内摩擦角是影响土压力值的关键参数.     

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.      

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。     

基于拟静力法的土质边坡地震稳定性影响因素分析

分析了地震力的偏角及边坡的几何和物理特征对土质边坡地震稳定性的影响,探讨了不同分析方法计算得到的安全系数的差异.结果表明:当地震力与边坡的主滑方向一致时,此时对应的安全系数最小;内摩擦角较内聚力对边坡的地震稳定性的影响更加显著;不同的分析方法得到的安全系数各异,在工程实践中建议采用Janbu法来分析边坡的地震稳定性.     

全风化花岗岩边坡坡面降雨冲刷数值模拟分析

依托于广佛肇高速公路工程建设项目,运用有限元分析软件ABAQUS建立全风化花岗岩边坡数值模型,对比分析了边坡在降雨和降雨冲刷两种状态下的孔隙水压力、位移、安全系数、塑性贯通区,得出了坡面冲刷对边坡安全系数的影响趋势,并通过进一步研究坡面降雨冲刷过程中数值模型的塑性贯通区与降雨量之间的关系,对全风化花岗岩边坡30 a内的水土流失情况进行了预测,为后期的工程防护提供参考。     

开挖边坡的三维有限元稳定分析

用强度折减有限元方法对开挖边坡进行了三维稳定性分析．计算结果表明：对于约束效应不明显的开挖边坡,边坡的初始破坏面在边坡的中部,随着折减系数的增大,边坡的破坏由边坡中部向两侧扩展,最终边坡在空间上形成匙状或贝壳状的立体土体破坏;当边坡的纵向长度与开挖深度的比值大于4时,边界约束条件对边坡稳定安全系数影响不大,可以近似地按平面应变问题进行分析;对于角部约束效应明显的开挖边坡,当边坡中部剖面发生破坏,边坡角部剖面几乎也同时达到破坏,其稳定安全系数是按平面问题分析结果的1．3倍多,类似的实际问题如果按二维平面应变方法进行分析,其计算结果应用于工程设计中是偏于保守的．     

边坡坡度对边坡稳定性的影响分析

运用Plaxis岩土工程有限元分析软件对于季节性冻土地区边坡安全系数进行分析,计算的结果与采用条分法理论计算得到的结果基本吻合,说明这种计算方法用来计算边坡稳定性是可行的,并且随着边坡坡度的增加,边坡安全系数在不断减小;同时,可知随着边坡融化深度的增加,边坡安全系数也在不断减小。     

明挖深基坑地提的施工边坡稳定性分析

明挖深基坑容易受到屈服位移的影响,导致边坡失稳。通过计算施工过程参数,构建边坡失稳特征提取模型,提取失稳特征并分析边坡失稳动态,对明挖深基坑地铁施工时的边坡稳定性进行分析。根据动态分析结果,计算明挖深基坑地铁施工边坡的承压范围,得到屈服位移的输出状态参数与安全系数的联合分布函数,利用有限元模型完成明挖深基坑地铁施工的边坡稳定性分析。研究结果表明,该方法能够准确地求出块体的滑移时间步数,提升分析结果的可靠性。     

基于强度折减法的铁尾矿砂路基边坡稳定性分析

采用Plaxis分析了不同工况对路基边坡总量位移、总剪切应变以及固结完成后边坡安全系数的影响。研究表明:铁尾矿砂路基边坡潜在滑动面呈类圆弧状,贯穿路堤坡脚,边坡极易沿浅层滑动面滑移,造成失稳;设置包边土后,路基边坡潜在滑动面逐渐向路基内部和基底深部发展,有效抵抗了下滑力,安全性逐渐增大;设置包边土后铁尾矿砂路基安全系数明显提高,是提高边坡稳定性的有效方法,在设置包边土的尾矿砂路基上铺设土工格栅可一定程度上提高路基边坡稳定性。     

有限元法在边坡稳定及加固分析中的应用

针对一个边坡工程实例,将强度折减理论应用于边坡稳定及加固的弹塑性有限元分析中,分析了边坡加固前后的稳定性并与传统极限平衡法计算结果进行比较.计算结果表明,采用强度折减有限元法不需要任何假设,即可求出边坡的稳定安全系数和滑动面,还能求出抗滑桩桩身弯矩、剪力,为桩身强度验算提供依据,是进行边坡加固前后稳定性评价和进行支挡结构设计的有效方法,能够在工程实际中加以运用.