十白高速公路泰山沟隧道进口边坡稳定性及其破坏概率分析

十堰至白河高速公路泰山沟隧道进口边坡的稳定性对公路建设和运营的安全尤为重要。本文在分析泰山沟隧道进口边坡的工程地质特征及其破坏模式的基础上,采用概率分析方法对泰山沟隧道进口边坡的稳定性及其破坏概率进行了计算与分析。结果表明:边坡稳定性计算显示泰山沟隧道进口边坡在正常工况下处于稳定状态,具有一定的安全储备,但在非正常工况Ⅰ条件下处于基本稳定性状态,在极不利工况条件下处于极限平衡状态;边坡破坏概率计算显示秦山沟隧道进口边坡在正常工况条件下存在低危险性,在非正常工况Ⅰ条件下存在中等危险性,在极不利工况条件下存在高危险性;两种分析结果一致,同时说明泰山沟进口边坡在非正常工况Ⅰ条件下的安全储备不高,需要对其进行加固处理,以为公路安全运营提供保障。     

某边坡地震工况下的稳定性数值模拟分析

地震是引起边坡失稳的重要因素之一,文章以怒江上游干流左岸一边坡为例,利用Flac3D软件对其在地震工况下的稳定性进行了数值模拟分析。通过对比得出:在天然工况下,边坡塑性区域分布范围较小且零星,剪应变增量和位移场分布均合理分布,边坡处于稳定状态;在地震工况下,塑性区域形成贯通面,剪应力增量集中分布在基岩与变形带分界面,并且位移大幅增加,此时边坡处于失稳破坏状态。文章对揭示边坡在地震作用下失稳机制提供有益参考。     

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。     

某水电站导流洞入口边坡开挖稳定性分析

某水电站导流洞处于高山峡谷区,洞室开挖只是影响6倍洞径范围内围岩应力重分布状态,对边坡整体稳定性影响不大,但边坡开挖将切除一部分可支撑边坡的坡脚岩体,会产生较大的不利影响。本文就该边坡开挖过程中的稳定性问题进行了数值模拟,并对边坡开挖过程中的最大不平衡力、位移变形、应力状态、稳定系数等进行了监测与分析,得出边坡天然工况下有局部失稳的可能性。该研究可为该边坡的工程设计提供依据,也对类似工程具有借鉴作用。     

特高压直流输电线路塔基边坡的稳定性分析

山区输电线路工程塔基一般修建于自然边坡上,塔基边坡的稳定状态是涉及输电线路工程安全的关键技术问题。以甘肃酒泉—湖南±800 kV特高压直流输电线路工程5535~#塔基边坡为例,采用三维有限差分数值模拟方法,利用FLAD~(3D)软件对塔基和塔基边坡的稳定性进行了分析。结果表明:塔基在荷载作用下,桩顶位置产生了向坡外向下的位移,桩端位置产生了向坡内的位移,且桩水平位移最大值为4.025 mm,处于桩水平变形允许范围内;塔基荷载作用对边坡的应力总体影响不大,局部范围内应力有所增加,且仅在坡顶局部出现拉破坏,坡顶以下坡体处于弹性变形范围,未形成整体变形失稳的破坏区,对边坡的整体稳定性影响较小;建议对塔基边坡坡顶进行适当的加固处理,以满足特高压直流输电线路工程安全运行的要求。     

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。     

基于强度折减法的港珠澳大桥沉管隧道干坞工程高边坡稳定性分析

在列举和分析比较当前岩土工程领域边坡稳定性分析的各种主要方法的基础上,概述了强度折减法的基本原理、主要特点和优势,并以港珠澳大桥沉管隧道干坞大型临时工程拟建场地的岩质高边坡为实例,应用强度折减法基于FLAC3D软件对该边坡的稳定性进行了计算和分析,确定了边界条件和强度参数,计算了该边坡的安全系数,结果表明自然工况下边坡处于稳定状态,底部开挖以后边坡趋于欠稳定状态,同时指出了边坡的关键变形部位,可为后续的设计和施工提供参考。     

深水河大桥桥墩边坡稳定性分析

深水河大桥桥墩边坡地处广乐高速深水河大桥段,其稳定性直接关系着桥墩桩基工程能否顺利施工和整段广乐高速的工程进度。本文采用定性分析和定量计算的方法对深水河大桥桥墩边坡稳定性进行了分析,定性分析主要是通过赤平投影法作图初步分析边坡局部可能出现的组合滑面破坏模式,再取典型的楔形体进行破坏模式分析,定量计算主要是采用Bishop法分别计算该边坡在不同工况下的稳定系数,从而对该边坡的整体稳定性进行评价,以便提出相应的治理措施。     

不同修复工况下破损山体公路边坡稳定性评价

以浙江省定马线长春岭某公路边坡为例,采用GEO-STUDIO软件进行生态修复后公路破损山体边坡稳定性评价。首先对修复前原始边坡稳定性进行分析;然后进行边坡整形后依据规范制定锚杆支护方案,对支护后破损山体边坡稳定性进行分析;再对植物栽植后山体边坡进行稳定性分析。设定了正常工况、非正常工况Ⅰ和非正常工况Ⅱ三种工况,在三种工况下又分三种情况：原始裸岩边坡、整形+锚杆支护边坡、支护+覆土+植物栽植边坡。分析结果表明：正常工况下,原始裸岩边坡,整形+锚杆支护边坡,支护+覆土+植物栽植边坡三种状态的边坡稳定性系数提高0.196～0.232,说明边坡支护和生态修复均有利于边坡稳定;非正常工况Ⅰ与Ⅱ下的边坡安全系数比正常工况下的边坡安全系数有所降低。稳定性评价结果表明,破损山体在三种运行工况下,经过锚杆整形支护和覆土植物栽植后边坡更加安全稳定。     

基于拉格朗日插值法的新陈代谢模型在边坡位移监测中的应用

在边坡位移监测中,如何及时对监测数据进行修正和更新是提高预测精度的关键。以浙江某高速公路边坡位移监测数据为例,先采用拉格朗日插值法对误差较大的监测数据进行修正,再将修正后的数据作为原始数据建立新陈代谢模型,利用建立的新陈代谢模型对边坡位移进行预测,应用于实际工程后结果表明:经修正后的原始序列建立的新陈代谢模型能够更准确地预测高速公路边坡位移的变化趋势,模型的预测精度更高,可为边坡稳定性加固处置设计方案提供依据。     

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。     

强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

边坡稳定性计算方法众多,强度折减法是一种新的、有效的方法。基于有限元软件,运用强度折减法对边坡进行稳定性计算,分析了各折减系数下边坡土体水平位移和塑形应变趋势,合理的确定了边坡的安全系数。同时应用极限平衡法对强度折减法的计算结果进行了验证,指出了强度折减法的优越性,为类似的工程提供了一些参考。     

填方边坡变形机制研究

在对西南地区某800 kV换流站填方边坡现场进行工程地质调查的基础上,通过对经过先期治理但仍发生变形的填方边坡的变形特征和监测数据进行分析,总结边坡稳定性影响因素,并结合FLAC3D数值模拟对边坡变形破坏机制进行了研究.结果表明:该填方边坡破坏模式为整体滑移破坏,导致边坡经过治理但仍发生变形的主要诱因是强降雨,但边坡的前期治理设计也存在不足;由于降雨导致边坡重度增大,底部强风化泥岩软化,填土抗剪强度降低,在边坡内形成贯通的滑动面,滑动面绕过加筋土挡土墙的加筋带,边坡顺着强风化层从软化的坡脚剪出;位移监测显示边坡处于加速变形阶段;边坡应急治理措施应重点放在控制边坡继续沿软弱面的滑移变形上,并加强坡体排水,该边坡变形控制的治理方案对同类工程的设计与应急治理具有一定的参考价值.     

基于锚索内力增量比指标的边坡安全性预警研究

预应力锚索作为主动加固手段，可提高边坡的稳定性。但公路边坡的锚固工程并非永久保障，随着岩土体外部荷载以及内部结构的改变，边坡仍然存在失稳破坏的潜在风险。因此，边坡安全性预警研究对于防灾减灾有着重要意义。以某实际预应力锚索加固边坡工程为例，采用数值仿真方式，通过建立边坡稳定性计算模型，得到不同锚索初始预应力下锚索内力增量与边坡岩土体强度折减系数的关系曲线，并将边坡滑动面起始发育和滑动面贯通分别对应的边坡岩土体强度折减系数λ₁、λ₂对应的点作为边坡安全性预警点，建立以锚索内力增量比作为边坡安全稳定状态的预警指标，提出了基于锚索内力增量比的边坡安全性预警方法和判别标准，该方法消除了锚索初始预应力的影响，便于工程应用，并得到锚索内力增量比在不同阶段的边坡安全性预警阈值与锚索初始预应力呈现出e指数关系，可用公式y=Ae^Bx表示，实际应用中可根据这一关系式实现不同锚索预应力加固边坡安全稳定状态的预警。     

结合监测位移R/S分析的树坪滑坡稳定性综合评价

依据力学分析计算的滑坡传统稳定性评价方法已经取得了很大的进展,但监测位移才是最能反映滑坡稳定性状态的证据,将稳定性计算与监测位移分析相结合将更加有利于滑坡稳定性的综合评价。本文基于三峡库区树坪滑坡长时间位移监测数据,采用R/S分析,并结合Geo SLOPE/W和SEEP/W的滑坡稳定性数值模拟,对树坪滑坡的稳定性进行了综合性评价。结果表明:数值模拟显示在自重+175m库水位+暴雨工况下滑坡整体欠稳定,监测位移R/S分析显示未来滑坡变形将继续加剧,两者结果较吻合。可见,在具备滑坡监测资料的基础上,结合监测位移的滑坡稳定性综合分析是一个较好的滑坡稳定性评价方法。     

基于改进Green-Ampt降雨入渗模型的花岗岩风化带边坡稳定性分析

为研究持续降雨对花岗岩风化带路堑边坡稳定性的影响,选取赣南安远至定南新建高速公路定南段花岗岩风化带路堑边坡建立地质模型,通过室内试验、资料统计分析等手段获取该边坡各层岩土体的物理力学参数,并结合区内实际强降雨工况,采用考虑排水的改进Green-Ampt降雨入渗模型,分别利用极限平衡法和强度折减法数值模拟方法对不同降雨工况下该边坡的稳定性和变形破坏模式进行分析。结果表明:随着降雨的持续,该花岗岩风化带岩土体边坡的稳定性系数逐步降低,工况一条件下降雨20 d或工况二条件下降雨18 h后,边坡的稳定性系数小于1;边坡坡体破坏从坡脚逐步向上延伸,并在坡体表面形成潜在的滑动面,而后台阶处也逐渐破坏;整体而言,该边坡的破坏模式为坡面冲刷和浅层剪切滑移破坏,高应力区集中在边坡坡脚处和各台阶处,短时强降雨情况下该边坡可能会发生整体滑移破坏。     

岩体边坡工程中的位移监测及分析

边坡工程的监测取决于监测人员对岩(土)体介质的了解程度和掌握程度,并选择相应的方法和手段。本文通过对江西德兴铜矿大山村选矿厂东部边坡和北部楔形地质结构体稳定状况的监测,阐述了在边坡工程中位移监测的应用及有关分析。     

泄洪洞引渠内侧边坡稳定性分析

本文采用定性分析和定量计算相结合的方法对锦屏一级水电站右岸泄洪洞引渠内侧边坡稳定性进行分析,定性分析方法主要通过赤平投影作图初步分析引渠内侧边坡可能出现的组合滑面破坏模式,定性判断边坡局部、浅表层的稳定性,定量分析方法是在定性分析的基础上,通过刚性极限平衡法进一步分析引渠内侧边坡的整体变形破坏模式,并运用Slide软件计算地震状态下边坡的稳定系数,进而确定引渠内侧边坡的稳定性,结果表明定性和定量方法相结合是边坡稳定性分析的有效方法。     

深圳地区余泥渣土强度参数的影响因素研究

研究余泥渣土体的剪切强度变化规律,对于余泥渣土受纳场边坡稳定性评价与防护工程设计具有重要的意义。采用正交试验设计方法,通过室内土工试验分析了深圳地区余泥渣土的颗粒级配、含水率和压实度对于土体抗剪强度指标(黏聚力c和内摩擦角?)的影响。极差分析和方差分析结果表明:影响深圳地区余泥渣土体抗剪强度指标黏聚力c的显著性因素顺序为含水率压实度颗粒级配,c随着含水率的增加而不断减小;影响余泥渣土体抗剪强度指标内摩擦角?的显著性因素顺序为颗粒级配压实度含水率,?随着密实度的增加而增大;各级竖向荷载下,含水率是影响余泥渣土体剪切强度τ最显著的因素,两者之间呈现出负相关的关系。通过进一步的试验研究发现:余泥渣土体黏聚力c、内摩擦角?、剪切强度τ与密实度k之间均呈现抛物线型关系;余泥渣土体饱和渗透系数K_(sat)与压实度k之间表现为负相关的指数函数型关系。     

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...