高速铁路桥梁桥基边坡稳定性及稳定坡角研究——以西成高铁养家河大桥为例

确定高陡岩质边坡的稳定坡角涉及桥梁墩台安全,是一项复杂的岩体工程问题。现有规范和研究在涉及到桥基荷载作用下岩体边坡稳定性分析及稳定坡角确定方面存在缺憾。以西成高铁养家河大桥成都侧桥基边坡为例,采用FLAC3D数值分析方法,对其不同工况下的稳定性进行分析,计算出边坡的稳定坡角。在此基础上,结合现场岩体情况,综合确定桥基边坡的稳定坡角,并得到工程的验证。研究结果表明,对于强度控制型高陡岩质边坡,首先通过数值计算确定稳定坡角,其次分析现场实测自然边坡高度、坡度、岩体产状、节理发育程度等因素,最后综合确定桥基边坡的稳定坡角。工程验证表明,该方法确定的稳定坡角既安全可靠,又经济合理,是一种有益的尝试。     

铁路桥梁高陡边坡稳定坡角线分析方法研究

我国修建铁路、公路等交通基础设施面临大量的边坡工程问题,而规范中并未对桥基荷载作用下边坡整体稳定性的分析方法给出建议,也未对基岩地区陡立岸坡的桥基布置提出详实的指导意见,对稳定坡线的具体计算方法也未明确给出。通过对一般的桥基边坡稳定坡角线的经验分析,提出一种基于反分析原理的稳定坡角线位置判定方法,以适应陡坡地段桥梁基础布置及工程设计的需要。基于该理论模型,将其理论应用于某山区铁路桥基边坡稳定性分析工作中,预测出该桥基边坡的稳定坡角线。     

板布河大桥百米级高陡岸坡稳定性研究

新建板布河大桥为瓮马铁路南北延伸线的控制工程,为188 m上承式钢筋混凝土铁路拱桥;大桥跨板布河深切V型谷,两岸岸坡陡峭,岸坡高达105～116 m,超过百米,地层为第三系(E)巨厚层状钙质角砾岩,弱风化,岩质坚硬,两岸岸坡卸荷裂隙发育。通过综合勘察手段查明了板布河大桥场区工程地质条件,综合多种分析方法对高陡岸坡的稳定性进行分析,通过施工开挖后对边坡进行了再次调查分析,百米高陡岸坡卸荷裂隙发育影响其承载力及岸坡稳定性,应加强施工地质核查工作;并针对计算结果进行了边坡防护设计,采取了锚索、锚杆对板布河大桥高陡边坡进行防护设计,锚索设计锚固力1 050 kN,可为西南山区硬质岩高陡边坡稳定性分析提供参考。     

硬质岩高陡边坡的稳定坡高、坡率及平台宽度计算探讨

硬质岩高陡边坡是典型的以岩石强度控制堑坡的坡高及坡率,通过工程地质比拟法、规范及经验参数法、力学计算法三种不同的方法综合确定硬质岩高陡边坡的稳定坡高、坡率及边坡平台宽度。     

瓦厂特大桥桐梓端岸坡稳定性分析

峡谷高陡岸坡稳定性对线路方案和桥基位置的确定具有重要意义,本文在综合地质勘察成果基础上,从岩体结构特征、卸荷裂隙等方面分析了瓦厂特大桥桐梓端的岸坡工程地质条件;在稳定性初步分析基础上,利用考虑地下水作用的岩体质量与稳定边坡坡度之间的关系确定了桐梓端岸坡稳定角;利用应力影响系数与岸坡坡度、荷载强度、桥基宽度之间的关系确定...     

宜万铁路桥墩高陡岸坡稳定性分析及整治设计

宜昌—万州铁路全长约380 km,线位滨临清江,地理位置属云贵高原之东北缘的鄂西山地。该铁路受区域构造影响,节理裂隙发育,岩体破碎,形成较多的高陡岸坡。以分香溪右线中桥1号墩为例,其右侧为高陡岸坡,整治难度较大,易造成坍塌、落石等严重的地质灾害,危及桥墩及施工人员的生命安全。介绍分香溪右线中桥1号桥墩基坑开挖、分析右侧高陡岸坡对桥台的影响;在现场调查、地质勘察及研究既有资料的基础上,对其产生的原因进行分析,确定加固方法为:锚杆+挂网喷射混凝土措施。实践证明,此方案可增强岩体围岩整体性,加强边坡的稳定性,经济合理,可为类似加固设计施工提供借鉴。     

山西中南部沁河特大桥岸坡稳定性分析

介绍沁河特大桥概况,详细分析了桥址区工程地质条件及水文地质条件.针对拟建桥址日照台侧的桥墩位置,进行了现场地质勘察及回弹试验,利用岩层产状数据及回弹参数进行投影统计计算,采用边坡稳定性的岩体质量评价方法即SMR法和岩体质量与边坡坡度的经验公式,计算出该岩质边坡稳定的自然坡角和安全距离,两者取其小值为自然稳定坡脚,做出了定量的稳定性评价,有效的指导桥梁设计及后期的安全施工.     

客运专线桥基高边坡稳定性三维有限元分析

研究目的:拟建的某铁路客运专线经过地段山高谷深,沟壑纵横,形成了一些桥梁墩台基础置于高陡岸坡上的高边坡工程。桥基荷载作用下高陡边坡的稳定性分析目前没有公认合理的方法。以某铁路客运专线桥基高边坡为例,运用ANSYS有限元分析软件,对荷载作用下的高边坡岩体力学行为特征和稳定性进行三维有限元分析,研究结果可为桥梁高边坡设计及稳定性评价提供参考。研究结论:结果表明,荷载对坡面岩体应力的影响很小,边坡的位移量很小,仅左岸坡脚处较小范围内发生塑性破坏,其它地方均无塑性破坏区。在目前的设计条件下,大桥左右岸边坡安全系数分别为1.85和2.20,大桥边坡整体是稳定的。     

岩质高陡边坡地震动加速度高程放大效应计算方法研究

应用FLAC3D建立二维均质岩体边坡有限元模型,分析坡高、坡度和地震波输入频率对地震动加速度高程放大效应的影响。基于数值分析结果,通过曲线拟合得到岩质高陡边坡地震动加速度高程放大效应的计算方法。该方法能够反映坡体的坡高、坡面角度的影响。通过与规范计算方法对比验证了其正确性,进而为边坡地震工程的设计提供定量化的参考。     

拉萨-日喀则铁路盆因拉隧道进口高边坡稳定性研究

拉日铁路经过雅鲁藏布江峡谷区,在隧道进出口地段形成许多高陡边坡。盆因拉隧道进口边坡地形陡峻,边坡的工程稳定性直接影响施工安全,需要对边坡的稳定性进行评估。通过对工程地质资料的分析,采用赤平投影法和有限元模拟方法对盆因拉隧道进口边坡稳定性进行评价。赤平投影分析结果表明：边坡处于不稳定状态,需要采取相应的工程防护措施。有限元法结果表明：在开挖加载状态下,潜在剪切破坏点主要集中在隧道开挖处周围和隧道洞口上部边坡坡面以及桥台下部岩体。建议在工程施工开挖时,做相应的工程防护措施。     

基于可拓理论的山区铁路枢纽土质高陡边坡稳定性评价

为了准确评价山区铁路枢纽土质高陡边坡的稳定性,保障山区铁路枢纽安全,基于OWA算子和可拓理论,提出了一种土质高陡边坡稳定性评价模型。首先构建基于多层次指标的土质高陡边坡稳定性评价指标体系,并采用基于OWA算子的赋权方法确定各评价指标权值;在此基础之上,构造基于可拓理论的各评价指标的经典域、节域和相关性函数,以计算其等级相关度,得到土质高陡边坡的稳定性等级;最后将该评价模型应用于重庆西站扩能改造工程中某土质高陡边坡工点的稳定性评价之中。结果表明,该模型评价结果与有限元法和赤平投影法所得边坡稳定性结果一致,具有有效性和可行性,可为山区铁路枢纽土质高陡边坡治理提供理论依据。     

水下边坡稳定性的离心模拟试验研究

针对水下边坡稳定尚无成熟的计算方法，采用搜索法对水下粉砂质边坡和水下细砂质边坡的极限坡率进行离心模型试验。通过13组模拟试验结果表明，水下粉砂质边坡的极限坡率陡于水下细砂质边坡的极限坡率。     

基于熵值分析法的铁路高陡土质边坡安全性评价

在岩土工程中,边坡安全性是关注的焦点,如何得到合理的边坡安全性评价结果是工程勘察、设计中的重要课题。传统边坡安全性评价方法常采用人为评定法,该方法缺少严格理论依据,主观因素影响较大,因此提出一种基于熵值分析法的铁路高陡土质边坡安全性评价的新方法,该方法具有严谨的数学推导过程,客观性强。熵值分析法选取边坡坡度、高度等共计9个评价指标对高陡土质边坡进行分析,利用熵值分析法确定各评价指标的权重值,并基于权重计算结果对10例高陡土质边坡进行安全性评价。结果表明,10例高陡土质边坡处于基本稳定、稳定状态,分析结果与专家评价结果吻合度高,证明该方法的准确性及合理性,该方法为铁路高陡土质边坡安全性评价提供了新思路。     

高陡边坡桥基安全距离研究

研究目的:高陡边坡桥基位置的确定不仅关系到高边坡的稳定和桥梁的安全,也直接关系到整个桥梁的技术指标和造价。而目前相应的规范及手册中,对高陡边坡桥基位置没有明确的规定。研究方法:荷载作用下高陡边坡岩体力学行为特征是桥基位置确定的基础。利用数值分析方法,分析不同边坡几何状态下荷载对边坡岩体应力的影响。研究结果:根据荷载作用下边坡岩体应力影响范围的变化特征,提出高陡边坡桥基安全距离的确定原则。边坡岩体应力影响范围主要与荷载强度、桥基宽度、边坡坡度以及桥基水平距离等因素有关。根据坡面岩体应力影响系数最大值与各影响因素的关系,再利用岩体质量对应力影响系数进行限定,提出高陡边坡桥基安全距离的确定公式。研究结论:工程实践表明,用本文方法来确定高陡边坡桥基位置是方便的、适用的。     

基于主成分分析法的铁路路堑高陡岩质边坡安全性评价

针对传统边坡安全性评价方法主观因素影响较大且缺少严格理论依据的问题,提出一种基于主成分分析法的铁路路堑高陡岩质边坡安全性评价新方法。该方法有严谨的数学推导过程,客观性强。运用该方法对20处高陡岩质边坡的10项评价指标进行了降维分析。20处高陡岩质边坡中有8处为稳定状态,7处为基本稳定,3处为潜在不稳定,2处为极不稳定,与专家评价结果吻合较好,证明该方法科学合理。     

准池铁路大沙沟特大桥高边坡稳定性分析

通过对准池铁路大沙沟特大桥神池南岸岩质高边坡稳定性分析,推导了自然边坡及桥梁荷载作用下的稳定坡角,为优化孔跨布置及提高神池南台的安全性提供了一种方法。在此基础上对边坡岩体的破坏模式及边坡岩体应力进行了分析,并提出了合理的工程措施。分析认为:神池南台基础距边坡边缘大于20.0 m时,边坡稳定性对其基础稳定性影响很小,但要注意边坡坡顶岩体可能产生的崩塌及卸荷裂隙进一步发展的影响,应对坡顶危石进行清除并对边坡进行必要防护。     

紫坪铺水利枢纽工程主干道公路高边坡的稳定性坡角计算

本文采用计算与图解两种方法，通过对紫坪铺水利枢纽工程主干道公路高边坡开挖的稳定性计算，提出了该公路工程高边坡开控的稳定性坡角的低限与高限值，为高边坡稳定性设计提供了可靠的基础资料。     

吉尔木隧道出口边坡赤平投影稳定性分析

研究目的:赤平投影可通过空间投影关系直观反映不同结构面的空间组合关系,适用岩质边坡稳定性定性评价。块体理论可对不同破坏类型的结构体稳定性进行定量计算。本文将基于吉尔木隧道出口边坡的现场调查,分析该边坡岩体结构类型和基本破坏模式,并利用Barton模型估计岩体结构面强度参数。在此基础上,结合赤平投影理论和块体理论分析该边坡潜在失稳岩体的结构面组合关系,并确定各模式块体的稳定性系数,以期为边坡防护设计提供一定的指导。研究结论:(1)通过Barton模型计算结构面的力学指标表明:在法向应力为2 MPa时,结构面的内聚力C=0. 12 MPa,内摩擦角φ=34°～36°;(2)隧道出口边坡岩体主要破坏模式有倾倒式破坏、楔形体滑动破坏和平面滑动破坏,其中倾倒式破坏主要受直立卸荷裂隙控制;平面滑动破坏主要为沿与坡面近平行的长大卸荷裂隙滑动和沿岩层层面滑动;楔形体破坏主要受到了岩层层面、近直立卸荷裂隙和密集节理面的共同控制;(3)赤平投影分析表明:边坡岩体沿单滑面破坏的块体1和块体2以及沿双滑面交线破坏的块体12是不稳定的,其中块体2的稳定性最差;(4) Barton模型、赤平投影及块体理论相结合的岩质边坡稳定性分析方法具有准确和快捷的优点,该方法在高陡岩质边坡分析中具有良好的应用前景。     

某高速公路岩土质边坡稳定性分析及其防治措施

某高速公路岩土质边坡坡体持续变形,根据该边坡的工程地质条件,运用极限平衡法对其稳定性进行计算。结果表明:该边坡在自然状态下的稳定性系数为1.054～1.125,在暴雨状态下的稳定性系数为0.973～1.038,说明边坡在自然状态下处于稳定或基本稳定状态,而在暴雨状态下处于欠稳定或不稳定状态,需要及时治理。提出并采取了排水处理、抗滑桩和锚杆加固、植草防护等治理措施,效果良好。     

基于大变形弹塑性有限元方法的边坡强度折减分析

运用强度折减法分析边坡加固前后的稳定性,计算程序不收敛,塑性区贯通坡体,则边坡失稳,同时揭示降水引起边坡土体强度降低,坡体重量增加,是导致边坡破坏的主要因素,为边坡的稳定设计提供依据.