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.     

山区高速公路隧道洞口边坡稳定性的数值模拟

山区高速公路在建设过程中,隧道洞口的开挖往往易造成古滑坡的复活或部分复活,并形成新的滑坡灾害。为了保证隧道进洞口施工的顺利进行,隧道洞口边坡的稳定性动态分析尤为重要。本文结合栗石沟隧道进洞口边坡工程实例,利用FLAC3D软件分别对该边坡在自然状况、坡脚开挖+坡面削坡2m以及坡脚开挖+坡面削坡2m+隧道开挖13m三种工况下的稳定性状况进行了数值模拟分析,并通过分析三种工况下的边坡稳定性系数、边坡剪应变增量变化及塑性区破坏情况,探讨了其剪应变的变化特点和塑性区破坏的规律,以验证边坡削坡卸载方案在隧道施工中的安全性和可靠性。     

降雨条件下某堆积体饱和-非饱和渗流及稳定性分析

降雨是诱发滑坡的主要因素之一。本文以西南地区某堆积体为例,基于非饱和土力学理论,考虑降雨入渗的影响,利用有限元方法,对持续强降雨条件下该堆积体的饱和-非饱和渗流场动态变化、变形破坏机理及稳定性进行了数值模拟和计算,结果表明:降雨入渗使坡体非饱和区土体的基质吸力减小,是导致堆积体稳定性降低的主要因素;随着降雨的持续,堆积体塑性区的范围及贯通距离增加,稳定系数逐渐降低,使整体失稳滑移的危险增大。     

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...     

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...     

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。     

泸定大渡河特大桥边坡稳定性分析与防护

川藏高速公路泸定大渡河特大桥跨越大渡河深切峡谷,桥位边坡稳定性对于桥梁工程安全起着重要的控制作用。基于边坡岩体结构控制论,在查明泸定大渡河特大桥边坡地质结构的基础上,分析了桥位边坡山体的稳定性和边坡岩土体的稳定性,判定边坡岩土体的失稳破坏模式;针对地震作用下边坡工程的稳定性问题,先采用静力法进行边坡工程潜在失稳岩土体稳定性分析,并依据分析结果对边坡工程进行加固设计,再采用动力时程分析方法对加固后边坡的稳定性进行验证,结果表明地震作用下崩坡积土层将会发生变形与失稳,厚约3～10 m;针对特大跨径桥梁两水准抗震设防要求,提出了与其相适应的桥梁边坡工程防护两水准防震减灾目标,并基于该目标及高边坡工程特点,设计采用开挖预加固、分区加固和坡面碎屑流拦挡与疏排相结合的边坡加固措施,实现了地震作用下边坡整体稳定和局部坡面碎屑流灾害的防治。通过边坡地震动力时程分析表明:地震作用下边坡整体稳定,但未加固区会出现局部土体失稳,与边坡抗震设防目标一致。针对地震作用下边坡局部土体失稳的坡面碎屑流危害,设计采用拦挡与疏排结构保护桥梁构筑物的安全,并通过坡面碎屑流数值模拟分析对其进行了验证。     

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。     

某公路滑坡的变形机理与稳定性分析

通过对某公路边坡的变形破坏机理分析,表明滑坡的发生是由于坡脚的小规模开挖引发的局部变形破坏了坡体中原有的地下水排泄通道,使地下水水位抬升,从而使边坡稳定性进一步降低,造成变形破坏向坡体的上部发展,最终导致整体的滑动。稳定性计算表明,此滑坡整体稳定性差,需要作加固处理。综合分析地质条件后,选择抗滑桩和坡面护坡的方法来治理滑坡,并达到了较好的效果。     

三板溪水库南孟溪堆积体演化机制与稳定性评价

水库运行过程中库水位频繁变化是导致库岸边坡变形失稳的重要因素之一。以我国西南地区三板溪水库南孟溪堆积体岸坡工程为研究对象，在前期现场调查、地质勘察和室内试验的基础上，分析了南孟溪堆积体成因机制及形貌演化过程，并结合岸坡渗流场分析，通过极限平衡分析方法对该堆积体在不同工况条件下的稳定性进行了评价。结果表明：南孟溪堆积体是斜坡表层岩体在两组陡倾节理、顺坡向缓倾层面和顺坡向断裂的不利组合作用下产生崩塌破坏的结果，其形成过程大致可分为6个阶段；正常运用条件下，库水位下降过程中，该堆积体边坡稳定性系数呈先降后升的趋势，且在库水位约为464.9 m时边坡稳定性系数达到最小值，而在水库蓄水期，边坡稳定性系数呈先保持基本稳定后逐步下降的规律；非正常运用条件下，在库水位降低20%～30%时边坡稳定性系数达到最小值；堆积体边坡在部分工况下不满足规范要求的边坡最小安全系数标准，设置重要构筑物时需要采取加固措施。     

宝兴县陇东镇初旭山滑坡形成机制及稳定性分析

以宝兴县陇东镇老场村初旭山滑坡为例,通过分析地质条件、滑坡组成及结构特征,运用geo-studio软件对该滑坡在地震工况、暴雨工况稳定性进行分析。认为滑坡体三面山脊环绕,堆积体结构松散、强度低,为滑坡形成提供了有利的地形条件;在"4.20"芦山地震作用下,滑坡前缘垮塌,坡体内部形成拉张裂缝,为降雨入渗提供了良好的通道;在暴雨作用下,降雨沿裂缝入渗,在土岩接触面形成滞水,致使接触面力学参数降低,同时雨水在坡体流动形成顺坡下的渗透力加剧了滑坡的变形。数值分析表明,天然状况下坡体稳定;在峰值加速度为0.2g的地震情况下,坡体前缘垮塌,整体处于基本稳定状态;持续暴雨状态下坡体失稳;地震之后暴雨作用对滑坡的稳定性影响不利。     

地下水位变化对边坡稳定性影响的模拟分析

降雨引起边坡地下水位变化、降低岩土体抗剪强度进而引起边坡失稳产生滑坡是电网工程灾害中最常见的地质灾害之一。文章在现场详细工程地质勘察的基础上,基于恢复山体极限平衡法和强度折减法,利用数值分析方法对降雨引起地下水位变化条件下某电网工程边坡稳定性进行了分析。模拟结果表明,现今地下水位条件下,该边坡整体处于极限平衡状态;在最高洪水位条件下边坡则处于失稳状态。边坡的最大变形位于边坡中上部,并呈现出由上部逐渐向下部扩展的趋势。边坡潜在破坏模式为边坡后缘张拉破坏和中下部剪切破坏的复合破坏模式。最后基于数值分析结果,对该边坡的工程治理提出了建议。     

贵州省马达岭滑坡崩滑形成机制及堆积体稳定性分析

马达岭滑坡为典型的平缓反倾斜横向坡,其为"塌陷-拉裂-贯通"破坏模式,自2003年以来发生多期次崩滑,形成目前的崩滑堆积态势,对在建的都匀至香格里拉高速公路造成潜在威胁。在前人研究成果的基础上,通过现场工程地质调查与试验研究,从地层岩性、岩体结构、地下水作用、软弱夹层等方面分析了马达岭HP1滑坡崩滑形成的原因以及马达岭滑坡的形成条件及成灾机理,并采用渗流有限元与极限平衡分析联合求解的方式,模拟计算了在自然状态、降雨状态、地震作用和降雨联合地震作用4种工况条件下马达岭滑坡崩滑堆积体的稳定性,分析了降雨强度、降雨时长和地震作用对滑坡崩滑堆积体稳定性的影响。结果表明:(1)强降雨条件下滑坡崩滑堆积体将处于基本稳定至不稳定状态;(2)随着降雨强度的增加,滑坡的稳定性系数总体呈减小趋势;(3)随着降雨持续时间的增加,滑坡的稳定性系数将持续降低;(4)降雨联合地震作用极端工况下,滑坡的稳定性系数进一步降低,且竖向地震力对滑坡稳定性的影响远小于水平地震力;(5)都匀至香格里拉高速公路选线规避滑坡影响区是合理的。     

基于PFC对含断续节理岩质边坡静力荷载下破坏形式的研究

在含断续节理岩质边坡的破坏中,阶梯状破坏尤其显著,是一种常见的失稳破坏形式。借助二维颗粒流软件(PFC2D5.0)进行简单地质结构模型下的边坡数值模拟,通过采用PFC软件中的人工合成岩体技术,研究了7种不同组合形式下含断续节理岩质边坡的破坏形式及其内部微观接触力场的演变规律。首先对PFC软件中采用的微观力学性质参数进行了验证模拟,通过对完整岩块进行双轴压缩试验和巴西劈裂试验的模拟,得出其应力-应变曲线和强度包络线,从而计算出完整岩块的内聚力、内摩擦角等宏观力学参数;然后通过对含裂隙的颗粒集合体进行直剪试验的模拟,得出其剪应力-剪切位移曲线以及峰值强度和残余强度与正应力的关系曲线,从而计算出裂隙的内聚力和内摩擦角;最后对含上述微观力学性质参数的边坡进行静力荷载下破坏形式的模拟,得出裂隙萌生前应力集中、裂隙萌生后应力释放,以及可将潜在滑动面上方的坡体位移分成4个区,即坡脚处最大位移区、坡肩处较大位移区、坡体内部较小位移区、坡体后缘最小位移区,并验证了萌生的裂隙一般会近垂直于岩桥向坡体表面扩展,切割潜在滑动面以上坡体。     

赣南高速公路边坡玻璃钢锚杆支护效果的数值模拟

公路高边坡大部分需采用锚杆支护,但在降雨较多或地下水丰富的地区,支护的钢筋锚杆常因地下水的腐蚀而失效,需进行二次支护,大大增加了支护成本。玻璃钢锚杆具有高强度、轻质、耐腐蚀和抗疲劳的优点,能有效克服钢筋锚杆易腐蚀的问题。以赣南安远—定南高速公路A2标段山下深切边坡为例,采用FLAC3D软件对玻璃钢锚杆在该边坡中的支护效果进行了数值模拟,对比了边坡支护前后坡体应力、应变以及塑性区的变化情况,并分析了玻璃钢锚杆受力情况。结果表明:玻璃钢锚杆锚固边坡能够有效地减缓坡体变形,减小坡脚处塑性区的范围,提高边坡的整体稳定性,具有很好的支护效果。     

降雨条件下河流冲刷型滑坡的基本特征及滑动机制分析——以四川宣汉樊哙大桥滑坡为例

以宣汉樊哙大桥滑坡为例,分析降雨条件下河流冲刷型滑坡的滑动机制。在对滑坡区的地质条件、滑坡的基本特征和滑坡的变形过程等综合分析的基础上,探讨了降雨条件下河流冲刷型滑坡发育特征及形成机理。分析表明,降水对降雨条件下河流冲刷型滑坡起到了双重作用:一方面,河水对坡脚的浸泡、冲刷;另一方面,强降雨形成的雨水沿着坡面渗入坡体,在滑体与基岩接触面上形成滞水带,受地下水的浸泡泥岩极易软化,强度大幅降低,促使坡体滑动。深入研究樊哙滑坡的基本特征和成灾机制,对西南地区临河型滑坡的预防与治理提供一定的技术支持和借鉴作用。     

降雨条件下河流冲刷型滑坡的基本特征及滑动机制分析——以四川宣汉樊哙大桥滑坡为例

以宣汉樊哙大桥滑坡为例,分析降雨条件下河流冲刷型滑坡的滑动机制。在对滑坡区的地质条件、滑坡的基本特征和滑坡的变形过程等综合分析的基础上,探讨了降雨条件下河流冲刷型滑坡发育特征及形成机理。分析表明,降水对降雨条件下河流冲刷型滑坡起到了双重作用:一方面,河水对坡脚的浸泡、冲刷;另一方面,强降雨形成的雨水沿着坡面渗入坡体,在滑体与基岩接触面上形成滞水带,受地下水的浸泡泥岩极易软化,强度大幅降低,促使坡体滑动。深入研究樊哙滑坡的基本特征和成灾机制,对西南地区临河型滑坡的预防与治理提供一定的技术支持和借鉴作用。     

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。     

某大型高速公路滑坡稳定性评价及治理工程对策

介绍了钦崇高速某顺层边坡滑坡治理工程中已查明的滑坡区工程地质条件,滑动面、滑动带的位置,通过对现场工程地质条件的系统调查,分析评价了该滑坡体的成因及稳定性现状;根据钻孔资料提供的岩土体和滑面的参数,并结合参数的反算,得到了滑面的c、值,最后计算得到非正常工况下(暴雨)的滑坡稳定安全系数为0.91,说明当遇到长时间暴雨时,滑坡会进一步发展,需要及时治理。根据对该边坡的地质模型分析和对其进行的定量力学评价,提出了相应的治理设计措施。     

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。