土体强度参数与边坡变形破坏研究

土体的稳定性在很大程度上取决于土的强度参数粘聚力c、内摩擦角φ值指标。应用数值计算分析了土体的c、φ值对边坡变形破坏及稳定性的影响;结合工程实践分析了降雨和开挖扰动对边坡土体c、φ值及边坡变形破坏的影响。     

黏聚力与内摩擦角互相关性对边坡稳定可靠度的影响

基于3种计算假定条件和5类土工参数概型分布组合,定义两种差异系数,分析黏聚力c,内摩擦角φ互相关性对边坡稳定可靠度指标计算结果的影响。结果表明:当概型分布不同时,同种工况下可靠度指标计算结果差异较大;当c,φ的相关系数介于-0.6~-0.8之间时,将c,φ视为相互独立变量会引起可靠度指标计算结果有15%～30%的误差;并建议当c,φ的负相关性强于-0.5时,应考虑其由非正态变量转换为正态变量相关系数的变化。     

黄土强度指标对边坡稳定性的影响研究

采用弹塑性有限元法,计算了陕西关中-黄陵地区边坡潜在滑带内的应力状态,应用莫尔库仑强度理论分析了不同坡高坡度下c、φ值对边坡稳定系数的影响.结果表明:黄土c值对低坡稳定性起控制作用,φ值对高坡稳定性起控制作用,中间有一过渡坡高段,c、φ值对边坡稳定性都有较大的影响,在过渡坡高段黄土边坡失效概率最大,关中-黄陵地区边坡的过渡坡高大约在30 m左右.对于不同坡度的边坡,其破坏机理不同,陡坡滑面浅,坡脚应力严重集中,c发挥效用相对较高;缓坡滑面深,滑面内正应力大,φ发挥效用相对较高.对坡度陡的黄土基坑及公路低边坡,需合理估计c值,而对于坡度较缓的高边坡或滑坡,合理估算φ值更为重要.     

边坡稳定性的可靠度分析

介绍如何用概率法来评价边坡稳定性。根据每层土c、φ的最高值和最低值的不同组合可以得到不同的安全系数，根据稳定安全系数的平均值及其标准方差，计算边坡失稳的可能性，进而得到边坡稳定的可靠度。     

岩体结构面对边坡稳定性的影响

岩石边坡,尤其是受结构面控制的岩体边坡,其边坡稳定分析应考虑岩体中结构面的产状、性质和发育程度。采用赤平投影图解法进行岩体边坡稳定性分析时,结构面抗剪强度是非常重要的力学参数,合理地选择确定抗剪强度的方法,常常要分析c、φ值在边坡稳定中的作用,然后综合选用合理的c、φ值,根据边坡可能破坏的形式进行边坡稳定性评价分析。     

基于非线性Barton-Bandis准则的岩质边坡可靠度研究

岩质边坡稳定性分析是岩土工程研究领域的热点问题之一,采用线性Mohr-Coulomb破坏准则和确定性分析方法研究岩质边坡稳定性存在一定的局限性。基于Hoek和Bray提出的典型平面岩质边坡破坏模式,采用Barton-Bandis非线性破坏准则,考虑岩质边坡滑动过程静力平衡条件,推导出岩质边坡安全系数表达式,并结合可靠度理论,通过MATLAB编程优化计算得到岩质边坡可靠度指标。算例分析结果表明:可靠度理论与数值模拟的计算结果吻合良好,证明本研究方法的可行性和有效性;Barton-Bandis非线性破坏准则中摩擦角φ_b、结构面粗糙系数JRC和结构面有效抗压系数JCS对岩质边坡稳定性有着显著影响,且岩质边坡稳定性随着φ_b,JRC和JCS的增加而提升;随机变量参数φ_b,JRC和JCS对岩质边坡稳定性影响程度不一,其中φ_b和JRC对岩质边坡稳定性的影响较为显著,而JCS对岩质边坡稳定性的影响相对较小;岩质边坡稳定性随着φ_b,JRC和JCS变异系数的增加而降低;后缘裂缝地下水位上升,岩质边坡的失效概率显著增大,坡体内部应该设置完善的排水系统。     

重庆地区滑带土抗剪强度参数概率统计分析

土的抗剪强度参数概率分布的类型,影响滑坡防治工程可靠度分析的结果。根据重庆地区有代表性的滑坡滑带土的试验数据,对滑带土抗剪强度参数c、φ值进行了统计分析,并利用2χ检验法进行拟合,从而得出c值服从正态分布,φ值服从对数正态分布。这对三峡库区地质灾害的治理与防治工作具有重要意义。     

一类岩质顺层滑坡反演分析及其工程应用

顺层岩质边坡因层面临空、存在软弱夹层等因素易产生边坡滑移失稳。对于已经产生的顺层滑坡,可结合滑坡滑移范围、滑移深度等计算分析,确定滑坡处置方案及为类似边坡提供防护经验。文中通过对已产生的顺层边坡滑移进行反算分析,结合安全系数K值反算边坡的软弱层面参数。结果表明,同一安全系数K值反算出的结构面黏聚力c值与内摩擦角φ的正切值tan φ线性相关,且对应的c,φ值计算出的剩余下滑力差别不大。     

强度折减法分析加筋土坡的稳定性探讨

采用强度折减法对高20m、边坡坡率1∶1、加筋层间距0.6m的土工格栅加筋土坡的稳定性进行了分析。根据强度折减法的特点、滑动面形状、以及计算出的稳定安全系数与Bishop法结果的比较,分析了强度折减法用于加筋土坡稳定性计算的合理性,阐述了上述加筋土坡稳定安全系数Fs与边坡土的粘聚力c和内摩擦角φ的关系。结果表明,Fs与边坡土的粘聚力c和内摩擦角φ分别近似呈线性增长的关系。当φ不变时,c越小,则提高c值带来的Fs增长率越高,特别是当φ≥30°时更加明显;而当c不变时,φ越小,则提高φ值带来的Fs增长率也越高。     

考虑土性参数概率分布对边坡可靠度的影响

采用基于Morgenstern-Price法的Mont-Carlo模拟,分别对强度参数c、φ服从不同概率分布函数时的边坡稳定性进行了可靠度对比分析,并对不同概率分布强度参数的变异性与边坡稳定性之间的关系进行了分析,探讨了失稳概率对强度参数变异性变化的敏感性。发现强度参数无论服从正态分布还是对数正态分布,安全系数均值都变化不大,但是边坡的失稳概率却随着参数变异性的增大而增大,强度参数服从正态分布时的失稳概率要大于服从对数正态分布情况下的失稳概率,得出边坡的失稳概率都对内摩擦角φ的变异性反应要敏感于对黏聚力c的变异性。