某高速公路边坡滑坡分析及处治设计

以某高速公路边坡滑坡处治为依托,结合其工程地质、水文条件及现场实际情况,分析了滑坡的变形特征和滑动机理,并对其进行稳定性计算分析,根据计算分析结果进行处治方案比选设计,最终采用钢花管注浆+预应力锚索的综合处治方法对滑坡进行处治,取得了较好的工程处治效果,可为同类工程提供参考。     

基于熵权-灰关联法的岩质开挖边坡安全评价模型

根据边坡稳定性评价体系, 选取边坡岩体质量评分、边坡开挖方法调整系数、高度修正系数、结构面调整系数、结构面调整值5个评价指标反映边坡的整体稳定性, 并作为安全评价模型的序列变量; 建立了熵权-灰关联安全评价模型, 将目标边坡作为系统特征序列, 12处岩质边坡作为相关因素序列, 评价了京沪高速改扩建工程沿线典型岩质边坡的安全性, 并提出工程建议; 采用FLAC3D仿真软件, 分析了不同阶段机械开挖和不同炮孔处静力爆破条件下边坡的稳定性变化规律, 以验证安全评价模型的准确性。分析结果表明: 边坡稳定性评价指标可较好地反映边坡的稳定性特征; 熵权-灰关联安全评价模型充分发挥了灰关联法在小样本数据分析的优点, 且由熵权法计算的指标权重改善了传统灰关联分析中由专家打分或平均赋权的缺陷, 使评价结果更加客观; 三级边坡和一级边坡的开挖使边坡K593+260~K593+555的安全系数分别降至1.01和1.00, 和上一级边坡相比降幅分别为34.8%、9.1%, 说明缓倾顺层岩质边坡的开挖会使岩层沿结构面滑动, 使边坡失稳; 瞬时动荷载和荷载积累效应控制静力爆破条件下边坡的稳定性, 瞬时动荷载的出现使边坡安全系数下降了7.7%, 荷载积累效应的消散使安全系数平均回升3.6%, 说明爆破对边坡的松动作用明显, 荷载积累的消散使边坡的稳定性提升。      

降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

边坡开挖支护时序有限元分析

为研究公路改扩建工程边坡稳定性的影响因素, 寻求科学的支护方法, 以柳州至南宁高速K1456+800处左侧改扩建边坡为研究对象, 利用ANSYS建立了有限元数值模型, 选择未及时支护和及时支护2种支护方式, 模拟计算了改扩建工程中6级边坡开挖过程中坡体的剪应变增量及水平、竖向位移增量; 为定量分析2种支护条件下边坡开挖过程中位移及应力的变化趋势, 选取了6个特殊节点进行监测, 主要监测内容包括测点的位移(包括水平位移和竖向位移)以及主应力(包括最大主应力和最小主应力)随开挖时步的变化情况。分析结果表明: 无论是否及时支护, 每步剪应变增量最大值均位于坡脚, 但及时支护时, 分布面积及数值较未及时支护时小, 边坡发生失稳的可能性较低; 随着开挖推进, 水平位移增量先减小后小幅增大, 竖向位移增量先急剧增大后缓慢减小, 及时支护下各测点最终位移较未及时支护情况要小; 未及时支护时最终开挖安全系数接近1.0, 及时支护后每步安全系数均大幅提高, 基本大于1.35。综上所述, 及时支护能够有效减小边坡剪切应力, 限制水平与竖向位移, 降低整体应力水平, 提高边坡安全系数, 显著改善坡体稳定性。      

新建黄土隧道洞口边坡稳定性分析

以某高速公路隧道出口黄土边坡为研究对象,根据隧道出口边坡设计情况及实际地质条件,选择合理的计算模型,利用Plaxis有限元法模拟分析锚杆支护前后隧道边坡的应力变化特性及水平位移、竖向位移变化情况,以验证设计合理性。结果表明:隧道出口坡体自然工况下欠稳定,暴雨及地震工况下不稳定;利用Plaxis有限元模拟软件,验证了设计的合理性。     

黄土地区公路路堑边坡植物恢复新技术应用研究

针对公路路堑边坡植被恢复难,后期养护难,养护成本高等问题和不足,以山西省大呼高速公路为研究对象,开展了植被恢复新技术——秸秆育苗钵一体化绿化技术的应用研究工作,并进行了边坡临界坡率和临界坡长、植物选择、基质配制等试验工作,研究成果可为自然条件相同或相近地区公路建设中的植被恢复提供借鉴。     

顺层临空边坡桩锚支挡体系施工技术

顺层临空边坡桩锚支挡体系施工技术是近年来比较常见的一种施工技术,可以有效提升工程项目施工质量。以当前顺层临空边坡桩锚支挡体系施工技术发展的情况为基础,结合近年来的工作经验,分别讨论项目边坡清危卸载工作细节及具体的施工技术应用方式,为后续工作的开展提供参考。     

基于FLAC数值模拟的路堑边坡稳定性分析

将强度折减理论与FLAC软件相结合,以静力平衡计算收敛、特征部位位移突变及塑性应变区贯通情况为失稳判据判断边坡稳定状态,求得路堑边坡的稳定系数Fs。以深圳市龙岗区龙坪路某路堑边坡稳定性分析为例,通过建立数值计算模型和选择合理的参数,模拟得出路堑边坡开挖前后以及降雨工况下的位移、塑性区变化情况,进而揭示了该路堑边坡变形破坏的机理及其稳定性发展趋势,从而合理评价该路堑边坡的稳定状态。     

某路堑边坡稳定影响因素敏感性分析

路堑边坡稳定性受多种内外因素的影响。运用因素敏感性分析方法,对边坡稳定性有较大影响的因素进行检查和分析,可以确定影响滑坡稳定性的最敏感和较敏感因素,从而更加有针对性地进行滑坡监测和防治工作。为此,本文以广东省某高速公路路堑边坡稳定影响因素敏感性分析为例,在边坡工程地质条件分析的基础上,首先对影响边坡稳定的因素进行了定性分析,然后从定量的角度对其敏感性进行了分析。     

节理发育反倾边坡模拟研究

根据离散单元理论和利用离散块体技术,用离散块体模拟节理发育反倾边坡破坏机理和加固变性过程。将此理论和技术应用于贵阳市乌开公路K44＋340～K44＋450段右侧滑坡工程,利用强度折减法分析边坡的稳定性;研究了塑性变化范围和发展趋势;同时还利用独有的离散滑动的优势分析软弱结构面上的块体滑移和节理张拉破坏的演变过程。研究结果表明：进行路基开挖岩石坡脚是造成这次滑坡的外因;岩体风化强烈导致节理发育所形成岩体内软弱结构面是边坡失稳下滑的内因;塑性范围随着预应力锚索的加入逐渐缩小范围,在锚索加固区基本消失殆尽;采用强度折减法分析边坡的稳定情况及预应力锚索加固过程中的稳定性变化情况,充分反映和验证了预应力锚索加固岩石边坡对整体稳定性起到了至关重要的作用。