边坡滚石破坏及防护技术研究

为了有效防治高速公路边坡发生岩石滚石破坏,基于能量守恒定律建立了边坡滚石飞落模型,综合考虑边坡坡型、地面摩擦因数等因素推导了岩石滚落轨迹方程,并根据所建立的模型计算出滚石水平运动距离及滚石在防护栏处的撞击能,从而提出合理的道路防护方式.研究结果表明:滚石撞击坡面后的水平运动距离小于撞击点到公路路缘的水平距离,滚石飞落至地面的撞击能为142 kJ,设计采用型号为AXI-015(防护能级为150 kJ)的被动防护网,可对高速公路坡面滚石灾害进行有效防护.     

考虑条间推力倾角变化对不平衡推力法的修正

不平衡推力法是工程上常用的一种边坡稳定性分析方法。为研究不平衡推力法中条间推力倾角变化对边坡稳定性的影响,假定了条间推力倾角角度系数μ,并令其在0到1之间取值,然后推导出修正后的不平衡推力法安全系数计算公式。通过两个边坡算例的分析,探讨了条间推力倾角角度系数μ的变化影响规律,并指出在实际工程中,通过改变μ的取值可在不平衡推力法中获得与实际情况比较相符的条间力方向。     

SNS柔性防护系统在某公路土质边坡维护中的应用研究

以某公路土质边坡维护工程作为案例,阐述了SNS柔性防护网的分类及工作原理,从设计方面、施工方面、经济性和环保性等4个方面分别和其他边坡防护技术进行了对比分析。与传统的浆砌片石、锚杆加固、挡土墙等刚性防护措施比较,SNS柔性防护系统不但拥有传统防护技术的预防治理作用,而且可以预防治理坡面常见地质灾害。SNS柔性防护系统秉承“以柔制刚”的理念达到“事倍功半”效益,是一种施工便捷、资金投入相对少,对已有公路以及周边建筑物扰动相对小,对危险落石落土有阻拦作用的新方法。     

基于数值模拟的路堑边坡楔形体破坏机理研究

依托某楔形体滑坡工程,基于FLAC3D开展路堑边坡楔形体破坏机理数值模拟研究。结果表明:边坡后缘主要是受拉张破坏,前缘和侧滑面主要受剪切破坏,底滑面和侧滑面为边坡抗滑的主要结构面,侧滑面的主要作用是切割岩体使之成为独立的块体,具备产生楔形体滑动的必要条件,主滑面的连通性和强度是楔形体边坡稳定性的制约因素。     

某高填方边坡稳定性分析与支护方案评价研究

为了准确分析郊纳镇#2高填方边坡的稳定性及支护方案,定性分析了其变形影响因素和失稳模式,采用极限平衡法及Geo-slope进行稳定性计算分析对比。结果表明:该#2边坡的影响因素有:岩土类型,填料特性、填筑工艺、地形地貌、降雨及地下水、人类工程活动。失稳模式为蠕滑-拉裂。稳定性计算为天然状态下基本稳定,饱和状态下不稳定,与现场实际情况相符。支护方案为在坡脚设置抗滑桩支挡,结合截、排水措施,坡面按一定坡率修整并分层压实、分级设置格构骨架护坡。     

黄土类公路边坡强度参数及整治坡比研究

黄土地区边坡工程设计的主要问题是强度参数的选择与边坡坡度的设计。结合陕西黄土地区77个滑坡、极限边坡的现场资料,将反算强度参数和试验参数进行了对比分析,结果表明:直快剪的试验结果与反算结果较为接近,修正系数最接近1,推荐采用直快剪的反算结果作为边坡设计的强度参数。在简化Bishop法的基础上,采用试算法对边坡坡比进行试算,并结合规范给出了不同安全系数下不同坡高的设计坡度;提出了基于BP神经网络的黄土类边坡设计坡比预测模型。研究结论为人工边坡的设计提供了一定的参考。     

丹霞地貌区某软硬互层公路边坡变形破坏机制物理模拟研究

以蓉遵高速元厚出口上行边坡为研究对象,探讨贵州丹霞地貌区软硬互层公路边坡的变形过程与破坏机理。该边坡为红层软硬互层公路边坡,不等厚巨厚层砂岩与薄层泥岩相间分布,共可概化为15层。边坡坡表处软岩风化严重并有宽大裂隙及凹岩腔产生,从坡顶处时有碎石滑落堆积于坡底。论文采用底摩擦模型试验分析方法,对该工程边坡从边坡开挖到砂泥岩差异风化凹岩腔的扩展条件下边坡的变形、破坏发展演变过程及其特征展开研究。试验结果表明:天然边坡开挖时,对边坡整体影响不大,层面整体处于压密状态;边坡开挖过后的风化过程中,无节理时随着凹岩腔加深,砂岩层的破坏模式以坠落式为主,有节理时节理对边坡的变形破坏起到一定的推进作用;随着凹岩腔加深,临坡表处砂岩会从预加的节理裂隙处发生倾倒式的破坏。     

DP盖帽混凝土本构模型二次开发及边坡加固工程应用

基于有限元计算软件的二次开发技术,提出一种新型的DP盖帽混凝土本构模型,并结合某边坡置换洞加固工程实例,建立其边坡潜在滑块三维有限元模型,分别采用DP模型与DP盖帽模型分析置换洞的弹塑性破坏程度,对比分析评价其加固效应。研究发现:新开发的DP盖帽模型可成功应用于软件计算中;采用DP模型计算所得安全系数约1.45,采用DP盖帽模型计算所得安全系数约1.41,说明在置换洞加固后存在部分双轴压坏和少量三轴压坏情况,且证明DP盖帽模型能够比DP模型更为精准地考虑混凝土破坏情况,可以为类似工程提供参考依据。     

基于强度折减法的非均质多级边坡稳定性分析

基于强度折减法,运用有限元分析软件ADINA建立非均质多级边坡计算模型并进行数值模拟。结合边坡各计算工况的安全系数和塑性区范围,分析了边坡级数、平台宽度以及单级坡率等因素对边坡稳定性的影响。结果表明:增加边坡级数、平台宽度或放缓坡率可有效提高边坡的稳定性;增加边坡级数和放缓下级边坡坡率,可将边坡整体破坏分解为局部破坏;边坡平台设在中下部对边坡稳定性更有利;若改变单个平台宽度或单级坡率,增加下部平台宽度和降低下级边坡坡率对提高边坡稳定性更显著。     

危岩带下锚碇高边坡稳定性研究

依托新田长江大桥上有危岩的岩质边坡重力锚碇基坑开挖工程,危岩处理后爆破振动速度需控制在1 cm/s。通过爆破振动场模拟分析,径向、切向、竖向振速数值计算值与现场实测值平均误差18.73%,优化后单响炸药量低于18 kg,危岩无破坏。综合非煤露天矿边坡和建筑边坡设计规范要求,考虑到临时边坡、爆破振动和边坡重要性等因素,锚碇边坡稳定性安全系数阈值设定为1.25;自重、爆破振动、降雨、地震各荷载组合工况下,三维边坡安全系数、最不利剖面二维边坡安全系数均大于规范值。