炭质页岩挖方边坡处治实例

结合工程实例,介绍了炭质页岩挖方边坡处治方法.     

剑斗互通路堑边坡变形失稳机制分析及治理措施

针对剑斗互通路堑边坡滑坡,通过工程地质调绘,滑坡变形迹象分析、地表监测、深孔位移监测等方法,分析了滑坡变形机制,并对滑坡稳定性进行计算。结果表明:①碎石土与炭质泥岩组合为易滑地层,泥岩遇水软化,易形成软弱滑动带,经边坡开挖后导致边坡失稳;②地表裂缝主要为平行设计公路走向的拉张裂缝;③滑坡体中部地表垂直位移在变形滑动后并经过反压护坡后的规律主要呈一阶指数衰减函数变化。根据滑坡稳定性计算结果,采取刷坡卸载、预应力锚索抗滑桩（圆桩）、预应力锚索地梁、挡土墙及截排水等综合治理措施,滑坡变形得到有效控制,确保高速公路运营期间的安全。     

鄂西北地区公路片岩边坡变形破坏模式及失稳机制研究

在十堰至白河高速公路沿线片岩质边坡失稳因素调查的基础上,针对边坡变形破坏情况,研究得出五种破坏模式及其失稳机制,并提出相应的治理措施。     

降雨入渗下炭质页岩路堑边坡渗流特性研究

运用Geo-studio软件建立炭质页岩路堑边坡模型,对降雨历时内边坡中孔隙水压力和体积含水率的变化规律进行了研究。结果表明:降雨强度较大,雨水会快速入渗岩体,使孔隙水压力增加较快,但大部分雨水会沿边坡流走;降雨时间长,雨水会逐渐沿岩体裂隙向下入渗,对较深处岩体孔隙水压力产生较大影响。降雨在短时间内,边坡表面会形成暂态饱和区,随降雨时间的延长,大量雨水将入渗到坡体内,使地下水位不断上升,在坡脚处较大范围形成一个饱和区域,并向坡顶方向延伸。降雨结束后,暂态饱和区慢慢消失,岩体含水率也逐渐降低,但降雨持续时间长,岩体含水率消散的速度较慢。     

基于强度折减法的公路边坡稳定性分析

为研究太行山高速公路邯郸段公路边坡稳定性及其典型路段的滑坡位移阈值,采用有限差分强度折减法,综合研究典型坡高、坡角、岩体黏聚力和内摩擦角对其稳定性影响,确定极限平衡状态下对应的岩体抗剪强度指标,通过与边坡岩体弹性模量的合理组合,确定边坡自重作用下临界位移阈值,研究结果表明：相同坡高和坡角时,边坡稳定系数随黏聚力增加呈近似线性增加,随岩体内摩擦角的增加,近似呈指数增加;保持坡角相同,黏聚力对坡高较低的边坡稳定性变化越敏感,内摩擦角对边坡稳定性相对不敏感;保持相同坡高,坡角越小或坡度越缓,则黏聚力对边坡的稳定性相对越不敏感;公路典型断面边坡二级平台和三级平台地表位移阈值分别为112 mm和103 mm。     

长潭高速公路边坡处治施工稳定性有限元分析

采用有限元方法模拟长潭(长沙—湘潭)高速公路K205+560右侧滑坡开挖及处治过程,对滑坡后挡土墙的受力及位移变形进行力学模拟,并分析了挡土墙拆除过程中土体的下滑变形趋势,为确定处治方案及施工流程提供依据。     

室内模拟气候条件下炭质页岩崩解试验研究

在室内模拟气候条件下炭质页岩崩解试验中,通过跟踪崩解碎屑物的颗粒级别变化,发现当崩解达到一定程度后,崩解碎屑物的颗粒级配趋于稳定,试验表明炭质页岩的崩解特性可以用分形理论来描述;通过建立炭质页岩分形质量模型,求得其崩解稳定分维数.将该成果用于炭质页岩路堤填筑施工,以减少水和空气进入造成炭质页岩软化崩解带来的路堤变形.     

炭质页岩填料利用与路堤结构设计研究

针对某公路炭质页岩填料利用与处治难题,开展炭质页岩崩解软化机理分析与路用性能试验,分析填料强度的湿化衰减特性。试验结果表明：炭质页岩的微观结构、亲水矿物、含硫矿物是造成其易崩解软化、植物难以生长的主要原因;经历2次干湿循环后炭质页岩崩解已大部完成,随着干湿循环次数的增加,炭质页岩崩解率逐渐稳定在12%左右;炭质页岩填料中石料含量对密实度的提高影响不大,但对填料承载比CBR值的提升非常显著,CBR值随含石率的增加近似呈线性增长;中风化炭质页岩填料浸水前的工程性质较好,受水浸泡6小时后填料回弹模量衰减41.5%,受水浸泡24小时后填料回弹模量衰减47.0%。并探讨公路路基炭质页岩利用部位及其典型结构形式。     

有限元强度折减法在边坡可靠性研究中的应用

将有限元强度折减法（FEM-SSR）应用于边坡的稳定可靠性分析。文中提出了近似Monte Carlo模拟法、联合点估计法（PEM）对边坡进行稳定可靠性分析,得出了相应的稳定系数、可靠性指标和破坏概率,并与传统的基于极限平衡方法的可靠性计算结果进行了对比。结果表明:有限元强度折减法进行边坡稳定可靠性分析,其结果更接近坡体的实际稳定状态,在理论上和工程实践中均显示出一定优势。     

边坡开挖分级对有限元强度折减法计算结果的影响

针对边坡开挖稳定性分析计算中开挖分级比较少、每级开挖深度比较大从而造成计算结果的误差问题，开展了有限元数值计算。结果表明．在用有限元强度折减法分析边坡开挖时，不同的分级对稳定性安全系数的影响相差可达5％以上。     

基于有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用研究

随着我国修建高填方路基数量的增多,高填方路基的稳定性问题也日益备受关注。特别是近年来随着计算机技术的飞速发展与计算分析软件的日益完善,各种计算手段逐渐被应用至边坡稳定性分析中。该文阐述了利用有限元强度折减法对高填方路堤的稳定性进行分析,并通过实际工程应用证明其准确性。     

重力式浆砌块石挡土墙失稳破坏模拟分析

运用FLAC3D软件对浆砌块石挡土墙进行数值模拟,将其位移云图、剪切应变增量云图、塑性区的分布等进行分析,并与工程实际结果进行对照。结果表明:浆砌块石挡土墙边坡可能出现RB模式的倾覆失稳破坏,以及滑移失稳破坏;通过FLAC3D数值模拟得到的结果与突变级数法以及非线性结构可靠度分析得到的结果一致。     

衡重式浆砌块石挡土墙失稳破坏模拟分析

运用FLAC3D软件对浆砌块石挡土墙进行数值模拟,将其位移云图、剪切应变增量云图、塑性区的分布等进行分析,并与工程实际检测结果进行对照。结果表明:浆砌块石挡土墙边坡可能出现RB模式的倾覆失稳破坏;通过FLAC3D数值模拟得到的结果与突变级数法以及非线性结构可靠度分析得到的结果一致。     

某公路顺层边坡失稳影响因素及破坏机制

顺层边坡开挖形成大量岩体结构复杂、稳定性差的边坡,在工程开挖及降雨的影响下,出现不同规模的变形失稳现象,严重影响工程建设和运营期间的安全。通过某公路顺层边坡在施工过程中产生失稳现象的研究,分析了边坡失稳影响因素,探讨了边坡变形破坏模式。     

基于有限元强度折减法的连拱隧道洞口边坡稳定性分析

采用有限元强度折减法,对某浅埋连拱隧道洞口边坡进行稳定性分析,并将结果与工程实际进行对比,证明用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析的合理性。同时指出,对于浅埋连拱隧道洞口施工,尤其是后行洞施工会对边坡稳定性造成不利影响,即使边坡安全系数符合规范要求,也有必要对洞口段边坡进行加固处理,提高强度储备安全系数。对于隧道施工与边坡的相互作用机理,本文没有探讨,有待继续深入研究。     

某高速公路边坡失稳成因分析及治理设计

对某高速公路边坡失稳成因进行综合分析,通过方案比选,采用一种坡体内采用圆形抗滑桩,外露部分采用矩形抗滑桩的边坡加固方案。治理方案避免了边坡变形对坡顶房屋产生影响;同时,施工方便、经济有效的特点契合了抢险工程的要求。经过近八年的运营期,边坡整体稳定,验证了该方法的有效性。     

巫山县绕城公路肖家湾滑坡稳定性分析及处治

由于受到强降雨、地下水位上升等不利组合作用,肖家湾山体发生滑坡并处于不稳定状态。该滑坡属中层土质滑坡,滑面为折线形。针对此滑坡特点,该文通过采用传递系数法对滑坡区3条剖面在不同工况下稳定性进行计算,提出了增设锚拉桩板式挡土墙+骨架护坡+锚索(方案1)和增设抗滑桩+骨架护坡+抗滑挡土墙+截排水(方案2)两种处治方案。经分析,两种方案在施工工艺、施工难度上相差不大,且均能解决滑坡造成的危害,但相比于方案1,方案2更加经济,故推荐第2种方案为滑坡最终治理方案。     

基于时间增量步的边坡稳定性计算精度分析

在有限元强度折减法的基础上,利用ABAQUS中提供的时间增量步,提出一种计算边坡稳定性的方法——基于时间增量步的有限元强度折减法;对该方法应用于边坡稳定性分析的可靠性进行验证,利用ABAQUS对时间增量步控制的优势,对不同坡角下边坡稳定安全系数计算的可靠性及不同网格划分形式对其计算精度的影响进行分析,结果表明该方法求得的安全系数有效、可靠,采用坡面局部加密网格计算安全系数具有很高的计算精度,并能提高计算效率。     

基于等效面积Drucker-Prager模型探讨边坡破坏机制

强度折减有限元法在边坡稳定性分析中得到了广泛应用。基于等效面积的D-P屈服准则如DP1,DP2,DP3,DP4等模型来模拟二维和三维边坡稳定状况,进行了边坡稳定性分析计算。得出不同折减系数下边坡中广义塑性应变的变化情况,结果表明用该模型能较好地模拟土坡的渐近破坏过程,有助于对边坡的破坏机制的更深层次的理解;并把计算结果和传统极限平衡方法进行了对比,表明三维稳定有限元分析可较二维有限元更加真实地反映边坡的稳定状况;基于等效面积的D-P屈服准则的DP3模型的计算比较真实,更好地模拟了边坡的破坏机制。     

公路路基边坡失稳风险及处治效果评价研究

针对运营期公路路基高边坡滑坡风险,基于边坡风险评估理论框架,以山西省陵沁线K5+820～K6+190公路路基为例,采用现场调研和数值仿真手段探明了滑坡成因及类型,分析得到滑坡发生概率及平均安全系数分别为21.2%和1.036;通过对灾害抵达承灾体概率、承灾体易损性及财产价值等重要参数进行分析,评估得到滑坡可能造成交通断道、半幅路基及转盘景观损坏,总财产损失为267.2万元人民币;从治理效果、成本费用及施工难度等方面对滑坡处治技术方案进行对比分析,结果表明在处治效果满足工程要求的条件下,抗滑桩预应力锚索+坡面框架锚索方案治理成本及施工难度都相对较低,为优选方案。现场监测结果显示,处治方案治理效果良好,节省了工程费用的同时提前3个月实现通车。