加筋土桩板墙联合支护的高填方边坡稳定性计算

为了探讨高填方加筋土桩板式挡墙结构的破坏模式,探究高填方边坡稳定性的各类影响因素,结合实际工程,利用PLAXIS有限元软件建立数值模型,计算得到了边坡潜在破裂面位置、稳定安全系数、结构内力及位移。结果表明:滑裂面位置出现在加筋土体的边缘;边坡安全系数随筋带强度的提高而增大,随筋带长度的提高亦增大,但当筋带长度过大时,对提高安全系数作用不大;边坡安全系数随抗滑桩长度增大而增大,但长度过大时,对安全系数提高作用很小,因此应合理设计桩长;土体性质对边坡稳定安全系数影响显著,因此工程中要优先选用性质较好的填土。     

桩周土体物理力学性质对滑坡抗滑桩桩间距的影响

抗滑桩加固是滑坡防治的主要工程措施之一,桩周土体物理力学性质对桩-土相互作用有较大影响,进而影响抗滑桩桩间距的确定。基于抗滑桩最小桩间距的计算方法,通过解析法分析了桩周土体物理力学性质对土拱强度条件和桩-土相互作用平衡条件的影响,并利用数值模拟方法研究了桩周土体物理力学性质改变后对抗滑桩桩后滑坡推力分布形式的影响;针对部分渣土边坡中土体物理力学性质较差导致抗滑桩桩间距较小的问题,提出了渣土边坡堆积过程中在抗滑桩设桩处周围填筑改良土体的方法来优化抗滑桩的最小桩间距,并对填筑土体类型、填筑范围和填筑深度进行了研究;讨论了桩周土体物理力学性质对抗滑桩最大桩间距的影响,并将其影响结果与桩周土体物理力学性质对抗滑桩最小桩间距的影响结果进行对比,分析了桩周土体物理力学性质对抗滑桩最小和最大两种桩间距影响效果不同的原因。以深圳某渣土边坡为例验证了在桩周填筑改良土体优化抗滑桩最小桩间距的方法,结果表明该方法在不增加施工成本和施工难度的基础上优化了抗滑桩的最小桩间距,可达到节省渣土边坡治理成本的目的。     

高速铁路桩网结构路基沉降变形数值模拟分析

本文以武广高速铁路乐昌段路基工程为依托,利用有限差分软件FLAC3D建立了数值模型,构造出作用于路基表面的列车荷载函数,并对该路基工程桩土应力分布、桩土沉降特征及路堤等沉面与桩间距、桩径等参数的关系进行了数值模拟计算与分析.结果表明:在桩体打穿软土层的情况下,桩土应力比主要由桩间距决定,且桩间距越大,桩土应力比也越大;桩间距越大,桩土差异沉降也越大;等沉面的高度约为桩间距的1.5～1.7倍.该研究可为高速铁路桩网结构路基的设计提供参考.     

近场动力学方法在边坡稳定性分析中的应用

有限元强度折减法在边坡稳定性分析中有着广泛的应用,以近场动力学方法代替有限元法,可以在有限元求解不收敛的情况下得到边坡失稳状态下的滑移趋势。基于非关联流动法则,可以得到摩尔-库仑屈服模型的近场动力学应力更新算法。以边坡系统的最大位移为失效判据,建立了边坡的最大位移与折减系数之间的关系曲线,可以得到边坡的安全系数以及边坡的滑移面。以引江济汉工程边坡为研究对象,利用近场动力学强度折减法分别计算了边坡比为1∶2和1∶2.5两种工况下边坡的最大水平位移以及边坡的塑性应变分布情况,所得到的计算结果与实际施工情况基本一致,表明该近场动力学强度折减法可用于分析边坡的稳定性问题。     

基于渗流阻截作用的边坡防治方法研究

地下水作为影响坡体稳定性最为活跃的因素之一,控制边坡中地下水是边坡治理中需要解决的重点问题。将帷幕技术应用于边坡工程中,提出渗流阻截帷幕削弱坡体地下水渗流的防治方法,为研究阻截帷幕对于边坡中地下水渗流场的作用效果以及帷幕作用下边坡稳定性的响应规律,通过建立边坡数值模型,基于饱和非饱和相关理论,对阻截帷幕在不同工况下的作用效果进行了数值模拟,对帷幕作用下边坡地下水渗流场进行分析,揭示了阻截帷幕的布设方式与边坡渗流及稳定性的关系。结果表明:阻截帷幕能够改变边坡中地下水渗流场,对坡体中地下水进行有效控制,其作用效果受帷幕布设位置和深度的共同影响;一定深度范围内,相同位置处阻截帷幕的作用效果与帷幕深度成正相关性;在有无降雨条件下帷幕对边坡中地下水渗流的阻截作用均能提高边坡的稳定性,不同降雨工况下阻截帷幕改善坡体稳定性的效果显著,可为边坡防治提供一种新思路。     

降雨入渗下残坡积土边坡的稳定性模拟研究

针对杭兰高速公路受降雨影响显著的非饱和残坡积土边坡,考虑降雨入渗的影响,通过对非饱和土水力特征参数的试验研究,用精度较高的Van Genuchten公式拟合土-水特征曲线,得出了非饱和渗透函数的特征参数;在此基础上,将饱和-非饱和非稳定渗流分析与有限元强度折减法相结合,进行了降雨入渗渗流场与应力场的耦合分析,模拟雨水入渗引起的暂态渗流场,并将计算所得到的暂态孔隙水压力用于考虑基质吸力影响的边坡稳定系数的计算;最后根据研究区的降雨气象资料,探讨了降雨强度、降雨持时对残坡积土边坡渗流场分布、发展和稳定性的影响。该研究可为滑坡地质灾害的预防提供依据。     

桂东南花岗岩残坡积土边坡破坏特征与防治对策

桂东南花岗岩残坡积土边坡雨季频繁失稳破坏,严重威胁着当地居民的生命财产与工程安全,制约区域经济社会的发展。为了探明该类边坡的破坏特征,采用现场调研与统计分析相结合的方法,分析了花岗岩残坡积土边坡的破坏模型与特征,探讨边坡稳定性的主要影响因素,在此基础上提出针对性的防治对策。研究结果表明:桂东南花岗岩残坡积土边坡的破坏类型分别是滑坡、崩塌、坡面泥石流、复合型,边坡稳定性的主控因素包括残坡积土的力学性质、结构面、人工切坡与降雨。防治设计宜分别针对自然边坡与人工边坡来开展,对于已经破坏的自然边坡和人工边坡,防治重点是对裸露的滑床进行及时防护;对于正处于变形阶段的人工边坡,防治宜根据坡体结构、边坡稳定性、潜在的破坏类型与特征来采取针对性措施。     

高边仰坡下方隧洞群开挖施工的安全性分析

高边仰坡下方隧洞群开挖施工顺序对于保证边坡稳定及隧道洞室稳定性具有重要的意义.基于有限元数值分析软件建立了绿汁江特大桥隧道锚、连拱隧道及边仰坡稳定性分析的工程地质模型,对隧道锚及连拱隧道交叉施工的互相影响进行了数值模拟,分析了高边仰坡下方隧洞群开挖施工过程中围岩的变形、塑性区发展过程,并对隧洞群及边仰坡稳定性进行了评价...     

纤维含量及长度对纤维加筋土强度的影响研究

纤维能随机分布在土体中,有助于增强纤维土复合体的力学性能,将其应用于路堤边坡处理工程中已取得良好效果,但目前关于纤维加筋土配合比的研究还难以量化。选取纤维含量和纤维长度(纤维含量为0%、0.1%、0.2%、0.3%,纤维长度为1.5cm、2.0cm、2.5cm)两个参数开展纤维加筋土无侧限抗压强度试验、直剪试验,研究聚丙烯纤维加筋土的抗压、抗剪和变形特性,揭示纤维含量和纤维长度对加筋土变形特征、强度特征和抗剪强度指标的影响规律,并研究纤维加筋土的最优配合比。结果表明:纤维的加入能改善土体的抗压、抗剪和变形特性,纤维能提高土体的内聚力,但对内摩擦角几乎没有影响;当纤维含量为0.2%、纤维长度为2.5cm时,纤维的加筋效果得到最大程度的发挥。该研究可为采用纤维加固路堤边坡工程提供设计依据,具有重要的工程意义。     

球状风化体混合花岗岩边坡稳定性分析

为准确地分析球状风化体混合花岗岩边坡的稳定性，采用传统极限平衡法，考虑球状风化体含量为0%～40%共9种不同情况，利用GeoStudio软件中的SIGMA/W模块和SLOPE/W模块研究了球状风化体含量、直径和位置对混合花岗岩边坡稳定性的影响。结果表明：随着球状风化体含量的增加，混合花岗岩边坡的稳定性系数增加，边坡最危险滑动面向深部发展；当球状风化体的直径逐渐增大时，混合花岗岩边坡的滑动面深度会由深变浅，其稳定性系数会逐渐减小，但变化幅度不大；球状风化体的位置分布对混合花岗岩边坡稳定性的影响较大，当球状风化体分布在混合花岗岩边坡的上部时边坡的稳定性系数最小，分布在混合花岗岩边坡的中部时边坡的稳定性系数次之，分布在混合花岗岩边坡的下部时边坡的稳定性系数最大，球状风化体分布在混合花岗岩边坡浅层时边坡的稳定性系数比分布在边坡深层时大，球状风化体位置分布对混合花岗岩边坡稳定性具体的影响关系表现为：边坡下部>边坡中部>边坡上部，边坡浅层>边坡深层；与无孤石边坡对比，加入孤石以后，边坡最危险滑动面会随着孤石的加入而改变，呈现明显的绕开孤石的效应。该研究成果可为混合花岗岩边坡的设计...     

不同降雨强度下渣土受纳场边坡地下水渗流和稳定性的数值模拟分析

城市建设活动中产生的以弃土、弃料为主的建筑渣土的大量堆积容易形成稳定性极差的渣土边坡,而降雨条件的影响使得渣土边坡更不稳定,可能产生极大的潜在危害。选取某渣土受纳场边坡为研究对象,利用GEOSTUDIO数值模拟软件中的SLOPE/W和SEEP/W分析模块,通过设计5种不同降雨强度工况,对不同降雨强度条件下渣土边坡地下水渗流和稳定性进行了数值模拟计算与分析。结果表明:渣土边坡坡体内的地下水主要从下部渗透率较大的强风化岩层中流出;随着降雨强度的增大,坡体内相应位置处的总水头和孔隙水压力逐渐升高,并且地下水水位线也逐渐升高,而渣土边坡的稳定性逐渐降低。     

基于主成分分析和粒子群优化支持向量机的边坡稳定性评价

为科学评价边坡工程的稳定性,优化边坡稳定性的预测精度,提高工作效率,提出了基于主成分分析法(PCA)和粒子群算法(PSO)优化的支持向量机(SVM)模型。首先利用主成分分析法对边坡稳定性影响因子进行特征提取,以获得的主成分作为支持向量机的特征向量建立支持向量机模型,然后通过粒子群算法优化支持向量机参数,最终建立边坡稳定性评价模型,并对边坡实例的稳定性进行预测,结果表明:PCA-PSO-SVM模型的运行速度快,预测准确率达909%,满足工程要求。     

含球状风化体混合花岗岩边坡稳定性及加固方案

在我国公路路线建设过程中,不可避免地会遇到地形起伏较大的地质环境,一般采取以深挖路堑形式通过,这可能会形成含球状风化体混合花岗岩边坡。混合花岗岩边坡坡体中球状风化体的存在易形成落石及崩塌,为此开展此类边坡的稳定性分析及加固措施研究显得十分重要。以某拟建公路K248+640标段含球状风化体混合花岗岩边坡实际工程为案例,根据现场勘察得到的球状风化体含量,采用随机程序生成半径1 m的球状风化体数据,并导入PLAXIS2D中构建相应边坡数值模型;利用有限元强度折减法开展边坡稳定性研究,探究不同工况下边坡的稳定性,并提出了3种不同的边坡加固方案;通过该类边坡不同加固方案位移、剪应变、稳定性系数等方面的数值模拟分析,并经过现场实测数据的印证,揭示了锚索格构梁方案加固该类边坡的可行性。结果表明：(1)含球状风化体混合花岗岩边坡稳定性变化规律表现为,最大剪应力随开挖步数逐渐增多整体上呈现出前期缓增、中期陡增、后期缓增的阶段性发展特征;(2)被动支护与主动施加反压力支护对含球状风化体混合花岗岩边坡支护效果有明显的不同,总结出被动支护与主动施加反压力支护的区别;(3)数值模拟与现场验证相结合,监测数据显示...     

金沙江堰塞湖细粒碎屑沉积物元素地球化学特征及其对河流演化的指示

堰塞湖沉积物是研究水系演化和区域构造活动的关键对象。本文对金沙江奔子栏-巧家河段新生代堰塞湖、下伏河流相及现代河滩沉积物细粒泥沙(0.063 mm),进行元素地球化学特征分析,揭示各堰塞湖物源变化情况,并探讨对金沙江水系演化的指示意义。研究发现:1.萨赛登、奔子栏、石鼓、涛源和金塘等堰塞湖与现代河滩沉积物的元素地球化学特征相同,物源一致,泥沙均主要来源于金沙江; 2.下伏于昔格达组的格里坪河流砾石层与下游拉鲊昔格达组剖面的元素地球化学特征与其它堰塞湖相同,泥沙来源于金沙江;而受支流雅砻江来沙影响,昔格达村和炳草岗等处昔格达组的微量元素特征不同于格里坪下伏河流相和拉鲊剖面及其它堰塞湖沉积; 3.奔子栏-巧家河段各堰塞湖、下伏河流相及现代河滩物源的一致性表明,这些堰塞湖形成前,东流的金沙江已经形成,并且物源至今没有发生过重大变化。     

高岭土和蒙脱土存在下nC60纳米颗粒稳定性研究

通过沉降实验研究了不同浓度高岭土和蒙脱土分别对富勒烯纳米颗粒（nC₆₀）稳定性的影响,利用沉降模型并结合zeta电位、粒径、SEM、TEM进行原因分析.单体系中nC₆₀的稳定性好,高岭土胶体稳定性差且随浓度增加而降低,蒙脱土胶体稳定性好且与浓度无明显关系.整体上,高岭土和蒙脱土可以降低nC₆₀的稳定性.随着高岭土浓度增加,nC₆₀稳定性显著降低;而蒙脱土对nC₆₀稳定性降低较小且与浓度无明显关系.结果表明,nC₆₀的稳定性由黏土控制,两种黏土在结构和比表面积上的差异,使它们对nC₆₀稳定性影响不同.模型分析表明,一阶沉降模型和修正的一阶沉降模型分别适用于高岭土和蒙脱土参与的胶体沉降过程.该研究可为评估nC₆₀对地下水环境的影响提供重要参考.     

岩质边坡稳定性分析的模糊模式识别方法研究及应用

边坡稳定性分析是不确定性问题,伴有随机性的同时兼具模糊性.本文通过运用主成分分析法优选影响岩质边坡稳定性的特性指标,进而构建边坡稳定性模式和待识别边坡的隶属函数,并确定计算贴近度的方法,以此建立了边坡稳定性的模糊识别模型.在通过模型进行实例仿真的过程中,为综合考虑各种因素对边坡稳定性影响程度的大小,用德尔菲(Delph...     

基于有限元数值模拟的碎石土滑坡变形研究

碎石土滑坡主要由降雨触发滑动而产生破坏,在多雨的山区较为常见。选择皖南山区典型碎石土滑坡——皂汰滑坡为研究对象,通过实地查勘,对其地质环境条件、结构特征和坡体稳定性进行了分析,并在此基础上,利用Geostudio软件建立有限元数值模型,对皂汰滑坡的变形特征和形成机理进行了数值模拟研究。结果表明:皂汰滑坡的变形可分为碎石土堆积形成、冲沟切割及古滑坡形成和松散堆积体进一步蠕动变形三个阶段,数值模拟计算结果较好地印证了滑坡稳定性的调查结果和解析法判断。     

考虑软弱夹层中岩土体应变软化特性的矿山边坡变形体渐进破坏分析

为明确软弱夹层中岩土体应变软化特性对矿山边坡变形体稳定性的影响,基于线性应变软化M-C模型,提出了容重增加法分析矿山边坡变形体渐进破坏的方法。以四川某石灰石矿区高边坡平台变形体稳定性分析为研究对象,选取两个典型的工程地质剖面建立矿山边坡稳定性FLAC数值计算模型,分析了软弱夹层含水量对矿山边坡变形体稳定性的影响规律,并与极限平衡法进行对比,验证容重增加法计算边坡安全系数的有效性和优越性,最后以剪应变增量为变化指标,描述了矿山边坡变形体渐进破坏的全过程。结果表明:①软弱夹层含水量增加,会增大边坡失稳的风险,同时其应变软化特性对边坡安全系数的影响更显著;②容重增加法初始状态下的边坡安全系数与极限平衡法峰值状态下的边坡安全系数计算值相当,极限平衡法采用残余强度指标计算得到的边坡稳定性结果偏于保守,建议采用容重增加法稳定状态下边坡稳定性的计算结果评价边坡变形体的稳定性;③随着计算时步的不断增加,基于线性应变软化M-C模型的容重增加法,可以全面、直观地描述矿山边坡变形体渐进破坏的全过程,可为矿山边坡安全评估提供依据。     

水位变动对库区边坡稳定性的影响机理研究

利用数值模拟手段,对选定的库区边坡进行稳定性分析,得到了不同水位变动情况下的边坡稳定情况。认为水位的变动类型和变动率会对边坡的稳定造成影响,但影响效果不一样。从数学解析角度出发,推导出了库区水位上升与下降时,水力梯度与水流渗透方向、边坡倾斜角度三者之间较为理想化的关系形式。在此基础上,对边坡体内不同部位的水流情况以及所带来的影响进行了分析。进一步的,还从有效应力的角度,对水位变动影响边坡稳定性的机理进行了研究,且由不同方法所得的结论能够较好的相互印证。     

垃圾填埋场土工膜渗漏电学检测法的研究

在垃圾填埋场中,利用土工膜的电绝缘性来实现其施工验收和填埋垃圾期间的渗漏检测以防止污染地下水.笔者研究了漏洞大小、偶极子的位置、偶极子的电极间距、供电回路电极的位置以及填埋场内物质的电阻等对检测信号强弱的影响,并指出在多洞的情况下,偶极子的电极间距必须小于两漏洞间的距离才可确定定位漏洞.