降雨作用下土石混合体边坡力学参数弱化规律与稳定性分析

土石混合体边坡地质灾害是中国最为常见的地质灾害之一,而降雨是其主要诱发因素,降雨条件下边坡劣化机理研究是防灾减灾领域的重要研究方向.通过分析不同含水率条件下土石混合体力学性质试验数据,建立抗剪强度参数随含水率的演化方程;以此为基础,针对西南地区典型土石混合体边坡,考虑降雨条件下力学参数弱化的影响,采用Geostudio软件开展边坡稳定性分析.结果表明:演化方程能有效反映含水率增大对土石混合体抗剪强度具有显著的弱化效应;降雨强度的增大会显著降低边坡稳定性,降雨持时只是降雨过程中某一时刻值的体现,对边坡稳定性影响不大;降雨量与边坡安全系数呈明显线性负相关.研究成果可为土石混合体边坡地质灾害预测与防治提供技术支撑.     

基于DDA的岩质边坡稳定性评价方法

岩质边坡的稳定性主要受节理、裂隙等结构面控制，基于连续介质的边坡稳定性分析方法已不适用。为此，将节理岩体非连续变形分析（DDA）方法与强度折减法相结合，提出基于DDA的复杂岩质边坡稳定性分析方法，并给出强度折减策略和安全系数确定依据。通过单滑块直线滑面和多滑块圆弧滑面两个算例，并与理论解和条分法计算结果进行对比，验证该方法的准确性和有效性。以河南洛宁抽水蓄能电站场内公路岩质边坡为例，应用该方法分析不同折减系数下边坡的变形演化过程和位移演化规律，并确定边坡的安全系数。结果表明，在降雨及爆破开挖扰动影响下，边坡破坏首先发生在坡脚，然后逐渐发展到坡顶，与现场调查及监测结果较为吻合。该方法可为复杂岩质边坡稳定性评价提供一种新的研究途径。     

高原地区抗滑桩边坡稳定性分析

由于实际环境的复杂性与多变性,边坡自然沉积土体的强度参数均具有各向异性和非均质性,强度参数的改变对边坡安全系数具有影响。基于抗滑桩土拱效应的影响,考虑边坡土体强度参数的各向异性与非均质性,通过编程二次开发有限元软件,建立土体强度各向异性和非均质性的抗滑桩边坡模型,分析土体强度参数各向同性与各向异性条件下边坡安全系数的变化。研究结果表明,各向异性的非均质系数为0.5时,对抗滑桩边坡安全系数影响最大,比各向同性均质的边坡安全系数降低22.9%。与水平向黏聚力强度相比,垂直向对抗滑桩边坡稳定性影响更大,土体各向异性与非均质性对抗滑桩边坡稳定性分析十分重要。     

不同降雨条件下堆积体边坡响应规律与失稳力学机制分析

降雨诱发堆积体边坡地质灾害是中国最为常见的地质灾害之一,其失稳力学机制是防灾减灾领域的重要研究方向.针对云南某典型堆积体边坡,统计当地降雨事件分布规律,分别从降雨模式、降雨量和降雨时长3个角度对边坡内部渗流场、应力场的变化规律进行分析,获得了不同降雨条件下滑坡演化机制及破坏形态.结果表明:在降雨量相同的条件下,波动型降雨模式对边坡稳定性影响最大,降雨强度的增加迅速降低边坡安全系数;降雨量的增加导致坡体内部孔压消散区域面积明显增加,渗流场与应力场的互相扰动作用导致岩土体有效应力和基质吸力发生降低,非饱和土的抗剪强度降低,进而导致边坡失稳.研究成果可为降雨型滑坡地质灾害预测与防治提供理论支撑.     

基于ABAQUS的变电站GIL管廊基坑边坡稳定性分析

气体绝缘金属封闭输电线路综合管廊工程(gas-insulated rnetal-enclosed transmission lines, GIL管廊)以其安全、可靠的优势,广泛应用于城市变电站建设。GIL管廊安全施工的前提是保证开挖基坑边坡稳定。基于Mohr-Coulomb强度准则,采用ABAQUS模拟上软下硬地层GIL管廊土方开挖边坡地层变形情况,利用地应力平衡法和强度折减法确定边坡安全系数,验证工程支护方案的合理性,进而分析边坡失稳机理,为边坡地层变形预测、支护方案确定提供参考。结果表明,ABAQUS可以有效模拟强度折减;加固后边坡的最大位移减小60.5%,地面沉降不再出现,安全系数由原来的0.987提高至1.527,增大54.7%;上软下硬地层边坡开挖时,上部软弱土层形成按地层分布的多个潜在滑移面,下部岩层会以楔形体滑移模式对坡脚形成挤压作用。     

基于有限元强度折减法的抗滑桩设计

有限元强度折减法因其具有和极限平衡法相一致的安全系数定义而广泛用于岩土工程中。目前Plaxis中的强度折减计算采用的弧长法可以认为精确捕捉到结构破坏时的极限状态,这里以抗滑桩设计为例,借助Plaxis介绍有限元强度折减法在抗滑桩设计中的应用。     

十堰某扶贫产业园高填方边坡整体与局部稳定性分析

以十堰某扶贫产业园挖山填沟工程形成的高填方边坡为背景,基于Geo-Studio软件的SLOPE/W模块,对边坡进行稳定性计算,确定其最危险滑面.此外,对于局部小边坡分别考虑天然、饱和以及地震作用不同工况下的稳定系数,给出不同计算工况对边坡稳定性的一般影响规律.稳定性分析结果表明,滑体一般沿着土和岩体接触面滑动;此外,考虑水和地震作用的边坡稳定性会明显降低.     

改进的不平衡推力法在滑坡地震动力稳定性分析中的应用

不平衡推力法是目前规范推荐的地震作用下滑坡地质灾害的稳定性评价的主要研究手段之一.传统的不平衡推力法处理地震荷载采用单值输入,不考虑地震波在岩土体中传播过程中的时空变化.针对该问题,基于滑坡体地震波传播规律,改进形成了考虑多点地震作用的不平衡推力法.针对云南某高速公路沿线典型滑坡,开展不同地震烈度下的不平衡推力与安全系数分析,研究结果表明:考虑多点地震作用的滑坡稳定性较传统不平衡推力法降低明显;滑坡中部由于地形的锁固效应阻滑作用明显,在Ⅸ度地震下极易失稳.研究结果为滑坡地震动力稳定性评价提供了方法.     

路堑边坡失稳机理及其治理措施——以桂武高速K175+300～600段为例

以桂武高速路堑边坡为例,基于现场调查和数值模拟分析,剖析了该边坡失稳的机理,提出了改进的治理措施。研究结果表明,边坡处于古滑坡上,坡体为极软岩;路堑边坡开挖形成临空面,前缘屈服,渐进向后缘发展,诱发失稳;初始抗滑结构嵌岩深度不够,部分抗滑桩倾覆。遂将边坡设置为两级坡,采用双排桩+冠梁+预应力锚索联合加固,数值计算边坡安全系数为1.277,处理后边坡趋于稳定。研究可为同类基础设施建设提供一定参考。     

开挖对某工程边坡稳定性的影响研究

某工程边坡为典型的岩质高陡开挖边坡,其稳定性对工程的安全施工和后期运行影响重大。为分析分层开挖对高边坡安全系数的影响,本研究建立了高边坡的三维有限元模型,应用ANSYS软件数值模拟了开挖过程,进行了稳定性分析计算。结果表明:对于处于临界稳定状态、滑坡体安全余度很小的高陡岩质边坡,分层开挖滑坡体,可提高边坡整体安全系数,对于边坡的稳定有一定的提高,但是考虑到降雨及地震等情况的发生,为获得安全盈余,建议进行加固。     

预制节段拼装预应力混凝土箱梁胶接缝抗剪性能研究

由于节段间接缝的影响，导致预制节段预应力混凝土箱梁接缝处抗剪机理与连续整跨梁存在较大差异，在计算抗剪承载力时无法直接应用整跨梁抗剪计算公式。首先对节段拼装箱梁接缝处的抗剪机理进行分析，得到影响计算抗剪承载力的关键参数；其次在已有计算公式的基础上，考虑混凝土立方体抗压强度和接缝处键齿数等参数的影响，提出适用于这种抗剪承载力的计算公式；最后将提出的计算公式与试验数据对比，表明该计算公式中的参数物理意义明确，计算精度较高，为预制节段拼装预应力混凝土箱梁结构的设计及应用提供了一定理论基础。     

含水排土场蠕变特性及长期强度研究

为揭示排土场岩土体蠕变特性及长期强度,采用ZLB-1型三联蠕变直剪蠕变仪,以分级加载形式开展一系列试验,研究不同含水率和固结压力下,岩土体蠕变特性及长期强度变化规律。试验结果表明：15%～39.2%(饱和)含水率范围内,排土场岩土体显示为非线性蠕变,且随着剪应力增加,蠕变曲线分别呈现衰减蠕变、非稳定蠕变及加速蠕变,直至试样发生破坏;施加剪应力瞬间发生较大瞬时应变,并随剪应力增加而变大;长期强度指标与含水率呈现指数递减趋势;对比15%含水率试样,饱和含水率下排土场岩土体长期强度指标中黏聚力降低66%,内摩擦角降低69%,其变化规律满足指数拟合公式。研究成果可为同类型含水排土场稳定性计算提供基础数据。     

民用机场土质区密实度快速检测研究——以广汉机场为例

为了探究使用PFWD在民用机场土质区检测密实度的方法,达到快速检测密实度的目的,根据机场土质区的特点,以广汉机场作为试验场地,结合PFWD对机场土质区填料的动态弹性模量与密实度之间关系进行探究.建立三维有限元模型计算土质区填料不同模量下的力学响应;使用传统方法对PFWD现场测试结果进行验证.研究表明,PFWD测试结果与传统方法实测密实度所得结果之间的相差比较小,PFWD可用于广汉机场土质区密实度快速检测.     

带阻尼器拉索结构的索力识别研究

为解决带多个阻尼器索结构的索力识别问题,依据动力学相关理论,建立带3个减振器的拉索-减振器动力学模型,推导其频率方程,构造相应的无量纲参数并进行参数分析.结果表明:随着减振器支撑刚度的增加,无量纲振动频率逐渐增大,但这种增大趋势随支撑刚度的继续增加而趋于平缓;随着减振器安装距离的增加,无量纲振动频率逐渐增大,且这种趋势接近线性变化.最后利用有限元分析软件ANSYS并分别采用LINK单元与BEAM单元对其结论进行验证.     

隧道口劣化软岩顺层边坡失稳机制及防治设计

以麻路岗隧道口边坡为例，通过工程地质调查总结分析边坡失稳机制，进而提出防治设计方法，并结合监测成果对坡体的治理效果进行讨论。结果表明：洞口劣化软岩顺层边坡大桩号侧层面及坡脚缓倾坡外构造面组合、小桩号侧顺层偏压的不利条件下，坡脚形成临空；同时，受构造劣化作用，岩体层间结合差，局部发育泥化层；地下水入渗影响下，坡体及洞口发生变形破坏；坡脚反压回填是防止此类边坡进一步变形的快速、有效手段，采用抗滑桩对坡体治理后，稳定性较好。对洞口劣化软岩顺层边坡除施工前勘察外，还应进行施工阶段勘察，以调查坡体外倾结构面的发育特征与结合情况，当存在层面与其他结构面组合下坡体临空或顺层偏压时，采用抗滑桩进行支挡是有效的预加固手段。     

混合梁桥大节段中跨钢梁吊装与合龙技术——以龙翔大桥为例

龙翔大桥主桥是采用大节段钢梁作为跨中结合段的大跨径双主跨刚构连续梁组合体系。依托龙翔大桥主桥施工提出一种新型提升系统，实现了悬臂梁施工、钢混结合段吊装、大节段跨中钢梁吊装3个施工阶段的快速转换。采用有限元法分析提升系统在施工各阶段的强度、刚度及稳定性验算，并与大节段跨中钢梁吊装时的位移实测数据进行对比，验证了提升系统能满足施工效率、安全和质量的要求，为类似桥梁在施工和合龙过程中提供了参考经验。