芦山地震公路地质灾害调查及评估

芦山7.0级地震诱发公路沿线大量地质灾害,通过调查掌握了350 km灾区公路沿线158处崩塌及滑坡灾害点数据,统计分析表明庐山地震区高陡边坡崩塌落石问题突出,陡坡硬岩段是地震崩塌灾害高发区。芦山地震地质灾害主要发生在白垩系-第三系巨厚层状砾岩,二叠系、泥盆系灰岩,以及澄江-晋宁期闪长岩、花岗岩边坡上。实测剖面统计表明边坡失稳区坡度在40°以上的占总数量的95.3%。根据震后崩塌对公路通行的危害程度,划分了严重、大、中、小四个危害等级,考虑崩塌灾害发生可能性、崩塌失稳形式及规模、坡高、坡面形态及坡度、公路位置及构造物形式,进行震后崩塌灾害危害评估。     

岩溶区公路边坡监测TLS点云处理与3D场景构建研究

岩溶山区公路的工程地质条件极为脆弱,容易造成沿线边坡整体或局部滑坡,为保障岩溶山区公路的运营安全,对公路沿线易滑边坡进行定位监测分析是十分有必要的。选取云南九乡典型岩溶山区公路的一个易滑边坡作为实验监测对象,针对传统"点"式监测方法存在的不足,采用地面三维激光扫描(Terrestrial Laser Scanning,TLS)技术对该边坡实施了野外现场扫描并获得该易滑边坡现状的3D点云数据;基于I-Site Studio三维点云数据处理平台,开展了对该公路易滑边坡扫描获得的3D点云数据进行了配准、滤波去噪和空洞修复等预处理,以及精细化建模和三维场景构建等试验研究。整理得出了利用地面TLS技术进行岩溶山区公路易滑边坡3D点云数据采集、预处理和3D场景模拟分析等完整技术应用过程,并对TLS技术用于该实验区边坡监测的测量精度进行了评价。研究结果表明,相对于传统"点"式监测方法,地面TLS技术在岩溶山区公路沿线易滑边坡监测中能够获取更加丰富的空间三维数据,并构建出精细化的三维场景模型。     

某高速公路高边坡防护工程的设计方法及其应用

本文基于公路路基边坡防护的重要性、边坡稳定的影响因素和常见的边坡防护类型及特点,总结出路基边坡防护设计的一般思路和方法。结合某高速公路高边坡防护工程实例,通过对防护方案的拟定过程及设计方法研究,从定性和定量两方面分析,对防护方案的合理性进行了探讨,最终优化确定综合防护设计方案。     

化学及干湿循环作用下泥灰岩损伤劣化特性分析北大核心CSCD

库岸岩质边坡底部受水的化学腐蚀及水位变化形成的干湿循环影响,其强度远低于一般岩体。泥灰岩作为一种强度较差的特殊岩体,更易受到地质、水文等因素的联合破坏。对三峡库区巫山段常见的泥灰岩进行化学溶液浸泡及干湿循环作用,开展单轴压缩试验、直剪试验、电镜扫描试验、数值模拟,并采用PSO-BP神经网络对抗剪强度参数进行预测。研究结果表明:泥灰岩在化学及干湿循环作用后的受力变形经历着裂纹起裂-扩展-延伸-破坏四个阶段,破坏时的裂纹扩展路径呈现多向发展的趋势;岩石的单轴抗压强度、内摩擦角、黏聚力在酸性增强及干湿循环次数增加后都有明显下降,这主要与其内部结构、矿物组成有关,干湿循环作用下的热胀冷缩及化学作用下的腐蚀,加剧了泥灰岩内部裂隙扩展、孔隙增大;PSO-BP神经网络能较好地预测泥灰岩抗剪强度参数在不同pH值、不同干湿循环次数下的值,误差较小,可将该方法运用到类似案例分析中。     

某高速公路花岗岩边坡稳定性评价及防护措施研究

花岗岩在我国分布广泛,完整新鲜的花岗岩具有良好的工程地质特性,但受到侵蚀、剥蚀、风化等作用的花岗岩体物理力学性质急剧降低,又会成为工程建设中较难处理的岩石之一。公路建设过程中,风化花岗岩边坡较为普遍。由于这类边坡的特殊岩体性质,在一定条件下容易发生失稳,对公路施工和运营都会造成严重危害。因此,研究这类边坡的变形破坏机制和失稳模式,对边坡的开挖和防治具有重要意义。文章通过对某高速公路一风化花岗岩边坡的现场工程地质勘察,在边坡岩体结构特征、变形破坏机制及失稳模式分析的基础上对边坡的整体稳定性做出了评价,进而对边坡开挖和防护提出有效建议,同时也可为同类风化花岗岩边坡的设计、施工提供理论上的参考。     

基于Ubiquitous-Joint模型的层状岩坡稳定性分析

在应力的作用下,层状岩土体表现出来的力学行为比较复杂,目前广泛使用的各向同性模型不再适用,因此,有必要建立合理描述层状岩质边坡的力学模型。以某公路边坡为工程背景,首先,探讨了层状岩质边坡的失稳机制;然后,利用快速拉格朗日差分法(FLAC3D),建立该边坡的数值分析模型,探讨了强度折减技术在U-biquitous-Joint模型中的实施方法,即对岩体和层理面参数同时进行折减,采用计算不收敛作为边坡临界失稳判据;最后,通过数值计算,分析层状岩质边坡稳定性的影响因素,得到边坡整体安全系数F随节理倾角β先减小后增大,呈现两头高中间低的形态。     

陕西公路边坡灾害危险性分区研究

针对陕西公路边坡灾害频发且存在区域分异的状况,对陕西公路边坡灾害进行了危险性分区研究。结合公路边坡地质与水毁灾害类型特点,分析了致灾因素,选取了危险性评价指标体系;采用云模型-AHP法和因素叠加法,计算了评价指标权重并构建了危险性评价数值计算模型;基于Arc GIS10.0软件计算生成了《陕西公路边坡灾害危险度图》,灾害危险度范围[1.4,8.375],并以危险度为指标,划分了极高[7,8.375]、高[6,7)、中[4.5,6)、低[3,4.5)、轻微[1.4,3)5种危险等级15个灾害区,其中:极高危险区为大巴山北坡地区,途径国道有G108、G210、G316,分区结果与公路边坡灾害实际相符。     

宁杭高速公路宜兴兰右山深路堑高边坡整体稳定性探讨

分析了宁杭高速公路宜兴兰右山深路堑工程地质特征、边坡稳定性影响因素及边坡变形破坏机理,并在此基础上指出:该段西侧高边坡一级台阶为泥岩,二级以上台阶为石英砂岩,边坡呈"上硬下软"双层结构;由于泥岩岩性特殊,具有浸水软化、膨胀、崩解、易风化等特征,在地下水诱因下,这种双层结构类型对边坡稳定性十分不利;为高速公路运营安全,宜采取主动防护措施,如坡面封闭隔水处理、预应力锚索、砂浆锚杆框架等防护方案,防止发生边坡深层破坏。     

山区公路边坡地质灾害数据库及统计分析

边坡稳定性受多种内外因素的综合影响,正确地认识各影响因素的特征及其对公路边坡稳定性的影响程度,有助于对边坡进行合理的评价,并采取经济有效的防护措施.本文在现场工程地质调查和文献调研的基础上,搜集了622个典型山区公路边坡的地质资料及灾害资料,建立了山区公路边坡地质灾害数据库,统计了各影响因素与边坡失稳频度的关系.统计结...     

基于AHP-Fuzzy和激光点云数据的公路边坡危险性评估研究

针对目前公路边坡危险性评估大多侧重于判断危险等级,很少深入研究其中具体危险点的问题,提出一种基于AHP-Fuzzy和激光点云数据的公路边坡危险性综合评估方法。该文先根据地质条件将公路边坡划分为若干路段,再采用AHP-Fuzzy评价法对各路段边坡进行整体评估,确定危险边坡;然后利用车载LiDAR系统获取各危险边坡两期激光点云数据,构建DEM模型,并使用色谱分析法对两期模型进行局部评估,找出具体的危险点;最后结合专家意见,定性判断危险路段可能发生的灾害类型,并提出相应的防治建议。以重庆市某公路为例,采用新方法进行评估实验。结果表明,研究区4、8、10号路段危险性较大,易发生滑坡、崩塌灾害,建议采取及时的防治措施。与传统方相比,该方法既能确定危险边坡,又能找出其中的具体危险点,为公路边坡防灾减灾研究开辟了一种新思路。     

黑山共和国南北高速项目中重力式挡墙和锚杆挂网在边坡防护中的应用

黑山共和国南北高速公路Smokovac-Uvac-Matesevo段是欧洲地区、一带一路沿线的重点建设项目。该项目约一半路线位于地质条件极复杂的复理岩区,对征地、环保要求高。为保证工程安全,同时满足苛刻的征地和环保要求,结合当地相关工程设计经验,重力式挡墙和锚杆挂网(组合防护形式)被确定为边坡防护的首选,在复理岩区得到了广泛运用。该文在初步确定防护类型的基础上,以4.2分段边坡防护设计为例。详细介绍了边坡稳定性分析计算的方法,锚杆受力计算,重力式挡墙的抗滑移、抗倾覆、地基承载力验算方法,为边坡防护设计的合理性提供计算支撑,为以后欧洲巴尔干地区公路边坡设计提供借鉴。     

软岩区厚层堆积体公路高切坡变形机制及其支护技术

降雨易沿堆积体土体孔隙下渗至软岩强风化层,并在中风化线以上汇聚赋存。针对软岩区堆积体公路边坡滑塌病害频发的现状,以重庆某高速公路50 m高页岩与块石土混合高切坡变形体为例,从项目区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质及病害形态等方面对边坡变形机制进行了深入和系统的分析。结合变形体区内边界条件及影响因素,针对性的提出了一种经济性和安全性最优的综合处治方法。采用该方法处治后的高切坡变形体历经多年的雨季检验,安全稳定无变形,可为类似工程提供参考和借鉴。     

给定整体坡率时岩质边坡开挖参数的研究

工程边坡的开挖往往都受到场地和征地条件的限制,因而给坡形的设计带来很大麻烦,而在选取边坡设计参数值时,大多是根据经验或者是采取工程地质比拟方法,缺乏理论依据,设计结果往往不理想。本文针对随机结构面的岩质边坡,从理论分析的角度出发,采用数值分析的方法,对比分析了在同样的整体坡率条件下,台阶平台宽度和台阶高度不同时边坡体的位移、应力和塑性区的变化情况,并充分考虑了边坡经过开挖后的稳定性和经济性,为合理的工程开挖提供理论依据。     

Midas-GTS(SRM)在边坡二维稳定性分析中的运用

Midas-GTS(SRM)是基于有限元强度折减原理对边坡进行稳定性分析的,它考虑了岩土体的非线性本构关系,其计算结果不仅能以云图的形式直观反映失稳边坡滑动面的位置,还能以动画的形式反映滑动面的形成、发展、贯通情况;并且还能得到边坡岩土体加固处理后结构的内力和变形。主要结合某边坡实例,运用Midas-GTS(SRM)对边坡进行二维数值模拟分析。通过对比边坡在无支护和有支护情况下的整体位移及最大剪切应变云图,对边坡整体稳定及支护效果做出了较为准确的分析及评价,在一定程度上,可以为今后类似工程提供理论参考和工程措施,具有一定的实用意义。     

基于粒子群优化算法的边坡临界滑动面搜索方法

采用数值计算结果进行极限平衡分析是边坡稳定性分析的重要方法,最危险滑移面位置的确定是边坡稳定性分析的关键。采用粒子群优化理论控制位于滑移面后缘范围的滑入点和前缘剪出区域的滑出点,以均分逼近法控制滑面半径,实现了边坡内潜在滑移面位置的搜索及安全系数的计算,进而确定了边坡的最小安全系数及最危险潜在滑移面位置,搜索出的滑面不依赖于网格节点。以昆明某公路滑坡为例,将搜索出的最危险滑面与现场勘察成果进行对比,结果表明,采用本文方法计算所得的结果与工程实际较为吻合,证明了该方法的有效性。     

某水电站库首右岸拉裂变形体形成机理研究

某水电站库首右岸存在一个拉裂变形体,低线施工公路从陡峭拉裂变形体山坡下部通过。低线公路开挖完成后路堑边坡发生局部塌滑,于2003年5月在其上部形成浅层滑坡体(1000多方)。结合拉裂变形体的分析和治理工作,在统计分析大量勘探资料的基础上,提出了该拉裂变形体是边坡在自重应力和构造应力的复合应力场下快速却荷引起岩体的浅表生改造,形成如荷松动岩体,后期在低线公路祠室大爆破开挖施工、下部坡体切脚和基雨的影响下形成浅层滑坡体,并逐步向上扩展的形成机理。     

露天矿边坡滚石运动特征及控制

边坡滚石是山区基本建设中经常遇到的一种工程灾害,边坡尤其是高陡岩质边坡工程中滚石产生的机理、模拟、分析与防护越来越受到关注.结合会东铅锌矿露天边坡滚石问题,对滚石产生的影响因素,滚石运动轨迹及滚石与坡面的相互作用进行分析.建立了露天矿边坡滚石运动模型,采用随机概率方法对工程实例露天矿边坡滚石轨迹进行预测,并依据滚石落点的空间位置、弹跳高度及其动能分布,提出了防护措施、设计拦截网防护的高度与强度.     

地下水与荷载联合作用的边坡稳定性数值分析——以重庆奉节电厂边坡为例

地下水因素对边坡稳定往往会构成严重影响,是工程实践中需要特别关注的不利因素;该文以重庆奉节电厂边坡为例,由于地下水环境比较复杂,通过设计地下水条件的方式对该区域典型边坡的地下水影响进行分析。在总结前人的边坡数值模拟和地下水分析的基础上,通过UDEC离散元程序导入已知条件与参数,进行强度折减计算;旨在依据地质水文勘察资料,通过设置地下水条件,更加全面地分析边坡在不同排水条件、地下水高度、软化作用和联合影响情况下的安全系数。分析结果表明,地下水作用、排水条件、软化作用对边坡影响显著,荷载在与地下水同时作用时对边坡的影响并不明显。这些分析可以作为边坡工程建议的基础。     

延边地区公路沿线边坡失稳试验分析

延边地区公路沿线分布着大量软岩，其岩性具有强膨胀性，致使这一地区公路边坡出现了多处滑坡现象。为了合理地处理这一工程地质问题，需要认真研究该种软岩的膨胀特性。选取滑坡体软岩为研究对象，定量分析了其自由膨胀率、无荷膨胀率和有荷膨胀率，并具体测定了其膨胀力，探讨了其膨胀率和膨胀力的变化规律，揭示了研究区软岩的膨胀特性，为公路建设中软岩边坡加固参数的选取提供了科学的依据。     

路堑节理边坡开挖稳定性及影响因素分析

以某公路节理岩质边坡为工程背景,首先利用FLAC3D建立该边坡的数值分析模型,计算得到5台阶开挖的安全系数分别为2.62、2.39、1.61、1.06、0.67,并确定其破坏模式为双滑块平面剪切破坏;然后针对边坡的破坏模式建立理论计算模型,分别改变节理的倾角和力学参数(c,),分析它们对稳定性的影响。结果表明:变化下滑块节理面的倾角时,安全系数先变小,而后逐渐增大;变化上滑块节理面的倾角时,安全系数逐渐增大;当c1、c2取值较小时,两者的变化对于安全系数的影响基本相同,但随着取值的增大,c2的影响效果逐渐大于c1。