不同降雨强度对土质边坡稳定性影响数值分析

以非饱和渗流理论为基础,建立有限元计算模型,研究不同强度持续降雨条件下,某公路土质路堑边坡特征点处孔隙水压力变化规律及边坡稳定性随降雨时间变化规律。结果表明：（1）随着降雨强度增大,雨水冲刷作用增强,引起土体孔隙水压力加速上升,雨水急剧入渗造成非饱和土中基质吸力的丧失或减小,导致边坡抗剪强度下降,最终诱发边坡失稳;（2）降雨2 d内边坡稳定性急剧下降,降雨2～6 d边坡的稳定性下降幅度减小,停雨2 d后稳定性有小幅度回升,但未能恢复初始状态;这表明降雨破坏对边坡稳定性的影响是不可逆的,因此在工程中应及时支护、实时监测,避免边坡滑移破坏。     

研究降雨事件对交通流时空特性的影响

在自然环境因素中,降雨事件对交通流时空特性有显著影响,对其量化有助于掌握雨天交通流时空特性的变化规律.为规避其他因素的影响,提出了对比各降雨事件下交通流时空特性分布统计量的量化方法.采集和处理状态值数据和降雨量数据,计算交通流时空特性值;根据降雨量大小,划分降雨事件等级;研究各降雨事件下交通流时空特性的分布类型,当分布类型一致时,通过对比分布统计量,量化降雨事件的影响;根据各降雨事件下交通流时空特性,绘制交通流时空特性Moran散点图,分析道路类型的转变方向和程度.研究表明,降雨事件等级与交通流状态值呈显著负相关,且降雨事件发生时,道路类型总体由低失效道路向高失效道路转变.     

降雨条件下黄土路基湿度场变化规律研究

以某黄土路基工程为依托,采用有限元软件对降雨入渗条件下非饱和黄土路基湿度场变化规律进行研究。计算结果表明:随降雨历时增加,湿润锋线向土体内部推进,降雨影响范围内土体含水率增大,孔隙水压力升高。近地表土体率先达到饱和,形成暂态饱和区,基质吸力消失。降雨影响深度与降雨历时基本呈线性关系,持续5 d后雨水浸入深度为4.44 m。受降雨入渗影响,路基边坡失稳破坏模式由潜在的深层滑移转变为浅层滑移。     

前期降雨及雨型对土质高边坡稳定性影响分析

为探讨降雨雨型及前期降雨对土质高边坡稳定性的影响,基于Geo-Studio有限元软件,针对不同雨型及前期降雨情形下土质高边坡进行稳定性研究。研究表明:边坡的安全系数在前期降雨量达到某一定强度时会大幅降低;前期降雨能够使边坡提前进入接近失稳的状态,提高了边坡发生失稳破坏的可能性;雨强峰值出现时间越后,安全系数越晚开始降低,同时其降低幅度越明显,即对边坡的稳定性越不利。     

长江中下游设计最低通航水位变化分析

用综合历时曲线法,利用1981—2002年水文资料,计算了长江中下游部分水文站不同保证率时的设计水位,结合影响枯水位变化的因素,比较分析了保证率为98%的设计水位计算结果与上世纪70年代和80年代计算值的差别及其变化过程。结果表明,长江中下游河床形态、水流条件发生了较大变化,设计水位也随之有一定幅度的升降。     

降雨入渗对边坡稳定性的影响研究

降雨入渗直接影响着边坡岩土体中渗流场的分布,持续的降雨一方面使边坡浸润线逐渐抬升,边坡体非饱和区的含水量逐步增大,内聚力降低,孔隙水压力增大,降低边坡岩土体的抗剪强度;另一方面,边坡岩土体中饱水厚度逐渐增加,一定程度上增加了边坡的下滑力,进一步诱发边坡的变形与滑移。因此,通过建立不同降雨强度下边坡岩土体渗流场有限元模型,定量分析降雨强度对边坡稳定性影响,并结合模拟渗流场中孔隙水压力等值线图,用改进极限平衡法对不同降雨强度下边坡进行稳定性分析。     

滑坡破坏机制及稳定性评价

以位于大森数控公司的滑坡为例,在详细勘察基础上,查明了滑坡体的失稳是上覆第四纪碎石土层沿其与下伏基岩接触面的滑动破坏,并对其成灾原因和启动机制进行研究。结果表明,该滑坡属于水压力驱动型滑坡,在降雨作用下会失稳破坏。通过对滑坡体主控结构面与裂缝空间关系进行分析,经过计算得出,其安全系数为0.615,必须进行工程处理。     

环境因素作用下既有线铁路边坡失稳分析及治理技术

应用GEO软件通过数值模拟方法研究地下水、降雨以及地震等环境因素对边坡稳定性的影响,结果表明:当地下水位在滑移面以下时,孔隙水压力和渗透力对边坡稳定性的影响较小,反之则影响较大;随着降雨强度的增加,边坡水平及竖向有效应力呈减小趋势,降雨强度、降雨持续时间的增加导致边坡稳定性降低;当降雨强度小于土壤的入渗能力,降雨完全入渗时,边坡的稳定安全系数主要受降雨强度的影响;地震作用下产生的超孔隙水压力引起边坡的有效应力明显减少,在地下水位较高时减少幅度可达到50%。基于模拟分析结果,针对路基边坡失稳多发的问题,对边坡治理技术及其适用性进行了系统总结分析。     

冲淤变动型沟谷泥石流形成条件研究

冲淤变动型沟谷泥石流是我国西部公路沿线致灾最强烈的泥石流类型，通常表现为对公路构建筑物的冲击和淤埋毁损．笔者从地貌条件、物源及动力条件3方面出发对该类泥石流的形成条件进行了研究．泥石流沟长宽比小于5．0并且具有较大的形成区、大比降的流通区、宽缓的沉积区是该类泥石流形成的地貌条件；丰富且稳定性差的第四系松散堆积物及工程弃渣是该类泥石流形成的物质条件；前期降雨量和降雨强度的有机结合或较高的日温度是该类泥石流形成的动力条件．研究成果丰富了公路泥石流学的科学内涵．     

水敏性软岩挖方高边坡变形机制及其防治

高速公路高边坡防护结构的稳定性关乎到运营后的车辆及人员安全。若高边坡岩土体组构表现为水敏性软岩,其在降雨频发区会由于长时间降雨而诱发岩土体产生显著的时效变形,不断增加的变形会直接导致边坡防护结构的变形和破裂,进而引发局部拉裂垮塌甚至滑坡等重大安全事故的发生。基于高边坡岩土体时效变形的机制,并结合原有高边坡的防护结构,通过加强支护的形式来控制岩土体的时效变形。在加强支护实施后,边坡岩土体时效变形的特点规律则直接反映了支护结构的有效性及合理性。以西南地区某高速公路高边坡的变形机制分析、防治对策以及变形监测过程来讨论降雨诱发高速公路高边坡变形机制及其防治方案。