鄂西高速公路王家湾滑坡形成机制及治理措施动态设计研究

通过分析鄂西山区高速公路王家湾滑坡的工程地质条件及其形成机理,依据地勘成果资料,采用剩余推力法和Sarma法对三种工况下的滑坡体进行稳定性计算,结果表明坡体处于欠稳定状态,在分析滑坡体综合特征条件下,及时制定了抗滑桩结合排水设计治理方案。而滑坡深部变形监测成果表明,大桩号段滑坡的滑带深度比预判的要深,且在工程施工的影响下,局部位置的滑带深度有向深部发展的趋势,会严重影响了王家湾大桥安全,为此,及时动态设计优化方案(修改桩长或桩径)和局部增加抗滑桩、钢轨桩等措施,避免了设计富裕度不足埋下的隐患。施工后期监测成果表明,坡体深部变形收敛趋势明显,治理效果显著,运营期监测成果显示桥梁运行稳定。     

基于抗滑桩内力计算方法——“K”法的滑坡稳定性预警判据研究

近年来,发现部分采用抗滑桩工程治理后的高速公路滑坡支护结构失效现象时有发生,而公路沿线工程治理后滑坡的稳定性监测评估工作仍没有切实可行的技术标准。针对抗滑桩失效现象,基于抗滑桩内力计算方法——"K"法,通过理论方法试算建立了抗滑桩桩顶位移与桩身最大弯矩、桩径、锚固段长度、悬臂端长度和地基系数之间的关系式,并运用已有文献中的设计实例验证了该公式的合理性,误差在合理范围内。该公式为初等函数组合而成,易于运用到预警系统中。针对具体的抗滑桩设计方案,输入相关参数,可得出桩顶最大位移值,并将其作为判据,结合监测资料对滑坡进行预警预报。     

煤系地层等深厚强风化地质条件下的抗滑桩设计探讨

介绍了开展滑坡研究具有重大的社会效益和经济效益,抗滑桩是治理滑坡的有效手段之一。从地基系数计算桩的受力原理出发,推导出"K法"、"M法"的适用条件以及滑坡推力分布形式。结合即将通车的盘兴高速公路K35+300处高路堤滑坡的特有煤系地层等深厚强风化软质岩层条件下抗滑桩设计实例,采用"M法"对两种滑坡推力分布下不同M值对抗滑桩内力等影响进行分析,总结出类似地层岩性下抗滑桩设计的要点和经验,可供类似滑坡工程参考。     

滑坡灾害下航油管道抗滑桩的阻滑性能分析∗

针对于土体等大位移问题所带来的模拟求解难题,分析滑坡灾害对横坡敷设的航油管道运行所带来的影响。利用SPH‐FEM耦合算法,采用不同的接触形式,建立管‐土及桩‐土相互作用全尺寸耦合模型,进行非线性分析,获取管‐土力学响应规律,并对抗滑桩阻滑性能加以分析,保证滑坡区管道本体的安全。结果表明,在文中工况下,当滑坡趋于稳定时,在滑土推力作用下,管道所产生的位移、应力最大值均出现在滑体区域内;但由于桩‐土间“土拱效应”,致其桩后滑土更易趋于稳定,同时管道也并未发生沿管轴扭转的现象;随抗滑桩数量的增多,其阻滑性能增强,但对于文中工况,设置2个抗滑桩且混凝土强度为C30的抗滑方案即可保证管道的安全运行。所得结论可为保证航油管道的安全运行提供理论支撑,并为滑坡下管道力学行为和抗滑桩阻滑性能研究提供一种可行的模拟方法。     

基于GIS的山区高速公路运营防灾管理系统——以西昌至田房高速公路为例

泥石流、滑坡等地质灾害是影响山区高速公路运营安全的主要因素之一。采用GIS技术建立山区高速公路运营防灾管理系统技术结构框架,提出了该管理系统应具备三个主要功能,即：对各个泥石流、滑坡工点的管理分析以指导工程设施的施工和维护,对雨情的分析以确保行车安全和如何在灾害发生后进行及时、有效的抢险救援。并将其应用到对西昌一田房高速公路的管理上,为该高速公路的安全运营提供决策支持。     

不同自由段长度的滑坡前缘抗滑桩受力变形特性的现场模型试验研究

抗滑桩设计是滑坡(边坡)防治工程中的关键环节,其中抗滑桩的嵌固深度和自由段长度对抗滑支档效果起到重要作用。为探讨不同自由段长度的抗滑桩在顺层岩质滑坡下滑推力作用下的受力和变形特性,本文选取广元旺苍县一处岩质斜坡进行现场模型试验,通过1台液压油泵控制1排4个千斤顶向滑体施加顺坡向的推力,真实模拟顺层岩质滑坡滑动情况,利用抗滑桩内外布设的多种传感器实测了抗滑桩应力和变形。试验结果表明:在同种桩型、同种嵌固深度、不同自由段长度下,抗滑桩桩身最大弯矩和表面最大应力最大相差9.2 k N·m和0.19 MPa,表现出不同的抗滑能力。     

基于上限定理的抗滑群桩设计理论研究

针对抗滑群桩设计理论方面存在的问题,即荷载传递及滑坡推力分配的不确定性,基于极限分析的上限定理,给出了一种抗滑群桩的设计方法,即人为增大第一排抗滑桩的桩间距,并按极限土压力公式设计,作用在第二排抗滑桩上的荷载则按照上限定理给出。根据上述思想,并结合滑坡能量安全系数的定义和多块体体系速度场计算方法,提出了抗滑群桩的一种设计理论。     

“品”字型抗滑桩治理锁儿头滑坡效果分析

“品”字型抗滑桩防治方案用于治理锁儿头滑坡,为评价其治理效果,采用FLAC~(3D)软件进行数值模拟,对比分析采用“品”字型抗滑桩治理滑坡和不采取支挡措施时滑坡体的应力、位移的大小、变化情况。研究表明,采取抗滑桩支挡措施后滑坡整体位移减小,且对坡脚稳定的治理效果较佳;在10m平台以上坡体应力较为集中,在不利荷载情况下可能会发生局部滑塌,为增加安全储备,可采取挡土墙支挡措施处理;“品”字型抗滑桩挡土侧桩受力均匀,前排桩位移明显小于后排桩,为了使抗滑桩受力更加合理,在设计时可采取适当加大前后排桩间距或减小前排桩截面的方式优化。     

土拱效应在抗滑桩工程中的应用

抗滑桩是边坡支挡工程中常用的一种结构物,具有施工快和安全可靠等特点,是整治滑坡的主要工程措施之一。同时,在抗滑桩设计中,桩间距又是一个非常重要的指标,而以往一般是根据经验确定桩间距,这样确定的值往往偏小从而造成投资的浪费,或偏大从而造成抗滑桩作用失效。从土拱效应出发,研究了土拱效应在抗滑桩工程中的形成机理、存在条件、形状和影响因素,同时分析了基于土拱效应的抗滑桩桩间距的计算方法。最后以某实际工程为例,结合上述方法,用Matlab等数学软件求解了该实际工程基于土拱效应的抗滑桩桩间距值。     

浙江省武义县三坑口滑坡分析及减灾对策

浙江省东南部的沿海山区丘陵地带，每年梅雨季节和台风讯期的集中降水和强降雨引发的滑坡、泥石流等突发性地质灾害，给地质环境原本就脆弱的山区人民的基本建设和生产生活造成了严重的威胁。分析山区滑坡灾害的发生机理，提出工程防治措施，是本文的研究目的。通过对浙江省武义县三坑口滑坡的岩性、滑体、滑动面的特征等水文地质条件的实地调查，分析滑坡各部分的稳定性后，文章指出：研究区滑坡的形成机制是该区地质构造背景、气候降雨和人类不合理的工程活动等因素综合作用的结果。需因地制宜地采取社会防范对策和工程技术防治措施，为当地突发性地质灾害的预警预报，构建和谐、科学和可持续的山区民居生存环境，为各级政府制定减灾政策提供可靠的技术依据。     

山区灾害滑坡风险非线性预测研究

传统山区灾害滑坡风险预测方法,对山区滑坡风险进行预测与分析同时,存在预测响应滞后以及预测准确率较低问题。提出山区灾害滑坡风险非线性预测研究方法。基于山区灾害滑坡影响因素,构建非线性斜坡系统,对斜坡单元进行量化分析,完成滑坡非线性动力学模型设计。利用该动力学模型与时间序列的研究,对滑坡形态与时间影响进行综合分析,判定危险滑坡源,对其进行空间相分析,完成山区灾害滑坡风险非线性预测。实验数据表明所提非线性预测方法相比于传统预测方法,响应时间提升96.18%,准确率提升48.95%。     

甘南某高速公路滑坡稳定性分析及治理研究

为详细评价卓尼至合作高速公路它哇1号滑坡稳定性,为该滑坡的治理设计提供基础地质资料,首先对滑坡进行了工程地质调绘,初步查明了滑坡的工程地质条件,然后布设钻孔对滑坡进行了详细工程地质勘察,根据勘察资料,分析了滑坡的成因、诱发机制、失稳机理等,并对滑坡的稳定性进行了定量分析和验算,得出滑坡在非正常工况下处于变形失稳状态,最后,对该滑坡提出了短隧道、整体削方减载、锚索框架支护、抗滑桩、截排水、坡面防护的综合治理方案。     

云南头寨沟大型岩质高速滑坡碰撞模型试验

首次提出了滑坡岩体高速碰撞的模型实验方法。通过实验，研究了滑体碰撞解体后不同速度段岩体体积的分布规律。结果表明，加速块体所占比例基本上与滑体体积及碰撞速度无关，加速块体体积大约为碰撞前滑体总体积的20％，但个别块体获得的加速效应与滑坡体积及碰撞速度有明显的正相关关系。运用实验成果，分析了头寨沟大型岩质高速滑坡形成远程高速的机理。     

抗滑桩在滑坡治理中的研究现状与进展

抗滑桩作为加固滑坡体的一种有效工程措施,在世界各国的滑坡治理中占有重要的地位。总结了国内外抗滑桩的研究现状,内容包括:国内外抗滑桩的发展历史、设计计算方法研究、基于土拱效应的桩间距研究现状等方面,最后概述了目前研究中存在的主要问题。抗滑桩理论的研究具有非常好的应用前景,但抗滑桩理论还不成熟,有待于广大科研工作者的进一步研究。     

山地灾害垂直地带性及其对南水北调西线第一期工程的影响

由于形成山地灾害的多种自然因素具有垂直地带性，尤其作为主要动力因素的水，超过一定高度后由液态成为固态，从而造成了山地灾害的垂直地带性。山地灾害从高到低可分为冰雪带、冻融带和流水（古地下水，裂隙水）带，高低两带之间主体界线在南水北调西线工程及其邻近地区为4900m和3500m。各带均有其特点，其中对西线第一期工程及其下游地区可能造成重大影响的有：大型的冰崩、雪崩、冰湖崩决、滑坡或古滑坡复活、泥石流、泥石流坝或滑坡坝溃决。但这些大型山地灾害在该地区不很严重．今后出现的可能性小，只要引起重视，妥善处理，可以避免或减轻其危害。     

基于有限差分法的h型抗滑桩结构计算模型

目前关于h型抗滑桩的结构计算尚无成熟的模型和方法。提出基于有限差分法的h型抗滑桩结构计算模型,把h型桩分成滑动面以下和以上两部分分别建立差分方程,以边界条件为基础,推演出适用于h型抗滑桩计算的有限差分方程组,并进行计算分析。同时,进行h型抗滑桩大型结构模型试验,验证对比了有效差分分析方法。结果表明:采用有限差分法得到的h型抗滑桩关键点的位移和应力数据与结构模型试验结果基本吻合,说明采用有限差分求解h型抗滑桩的位移、应力等桩身参数具有较高的准确性和可靠度;h型抗滑桩前、后排桩的桩身应力均呈交变状态,有效降低了桩的最大应力值,克服了传统单排桩桩身应力过于集中的问题;h型抗滑桩前排桩和后排桩在同一高度上的桩身位移基本相等,具有较优的结构协同工作能力。     

自然因素与工程作用对山区道路泥石流、滑坡形成的影响

山区道路泥石流、滑坡减灾已成为保障道路工程和交通安全的重要问题。为了有效地开展道路减灾,系统地分析了泥石流、滑坡形成的基本因素——地质条件、地貌条件、水源条件和人为因素;探讨了道路施工阶段和道路建成以后道路工程对泥石流、滑坡形成的影响,得出通过开挖、堆填、排水等道路工程建设活动,改变了沿线地质、地形、水文、植被等条件,可能导致泥石流、滑坡形成,产生人为灾害。因此,道路工程施工中应注意处理好开挖、堆填、排水等问题。     

青藏工程走廊热融滑塌灾害勘设要点与工程处治措施研究

热融滑塌是多年冻土地区广泛发育的低角度热融灾害,对青藏高速公路的选线、勘察、设计、施工和运营均有较大的影响。基于青藏工程走廊热融滑塌灾害的地调数据,该文开展了青藏高速公路沿线典型热融滑塌灾害勘设要点与工程处治措施的研究。结果表明:基于运动方式可以将热融滑塌划分为坍塌沉陷式和牵引滑动式两类,其形成过程归结于质点迁移效应和滞水润滑效应;严禁对热融滑塌区域进行扰动,可以结合遥感、无人机以及地球物理技术进行综合勘查。与此同时,在设计阶段应根据热融滑塌的类型开展相应的绕避、架空以及排水等工程措施研究;对热融滑塌的处治宜采用综合防治体系,并加强对灾害的监测与预报。     

微型群桩预支护高陡边坡模型试验研究

山区房建工程中常通过开挖边坡拓展用地空间,对于存在潜在滑动面的高边坡进行削坡处理会降低坡体安全系数,诱发滑坡灾害,造成财产与人员损失。开展微型群桩支护高边坡的物理模型试验,研究微型群桩在高陡边坡支护中的受力变形状态。试验结果表明:钢管微型群桩对高陡边坡的支护效果较好,未支护时坡体在削坡完成后沿预设滑面滑动破坏,采用微型群桩支护后削坡过程高边坡变形被有效抑制,坡体由不稳定状态提高至安全系数1.5。三排桩的受力分布规律相近,抗滑段土压力成倒三角分布,滑面以上20cm土体推力最为集中。由于第一排桩间无法形成有效土拱作用,第二排桩体受力明显,一至三排桩抗滑段的受力分配比例约为1.3∶2∶1。试验结果为山区高边坡的预支护设计提供了参考。     

山区震灾特点及其对策

直接灾害是山区震灾的主要方面,但有时地震引起的滑坡、泥石流及水灾等次生灾害也会大于直接灾害。由于山区交通闭塞、通讯困难、经济和文化欠发达,这给地震的预测预防、抗震救灾带来了特殊的困难。因此,必需建立和制定以自救互救为基础的适用于山区特点的体制和对策。