干湿循环岩体强度劣化效应及边坡稳定性分析

为了对干湿循环条件下岩体强度的劣化效应以及强度劣化后的边坡稳定性变化情况进行研究,首先通过室内完成岩体干湿循环实验,对干湿循环条件下岩土体强度参数劣化特征进行分析。并使用FLAC3D数值模拟,研究边坡随着岩土体强度折减的稳定性和变形破坏特征。岩体干湿循环试验结果表明:在干湿循环条件下,岩土体由应变稳定型转为应变软化型;岩土体黏聚力产生了一定程度的降低,内摩擦角出现了一定程度的增大,二者的变化速率逐渐减小。     

干湿循环水电站边坡岩石强度准则修正应用

水电站边坡岩石作为受水力影响较大的工程地质体,岩石的力学参数及内部结构易受到水的弱化损伤,对水利工程的稳定性产生不利影响。为分析水利工程的稳定性,需要对Hoek-Brown强度准则进行改进。通过对水电站边坡岩石的室内三轴压缩试验数据分析,验证建立的改进Hoek-Brown强度准则的合理性,研究成果为干湿循环条件下水电站岩质边坡的稳定性分析提供强度准则的理论依据。     

干湿循环对山区水库库岸边坡稳定性影响

为探讨干湿循环对红砂岩库岸边坡影响,对不同干湿循环次数典型红砂岩试样进行三轴压缩试验,并分析干湿循环作用下,红砂岩强度衰减规律,此外基于Geostudio对某红砂岩库岸边坡干湿循环作用下稳定性进行分析。结果表明,随干湿循环次数增多,红砂岩吸水率和质量损失率逐渐增大而内摩擦角和黏聚力均逐渐减小,库岸边坡安全系数逐渐减小。     

干湿循环对可变饱和残余土边坡稳定性影响研究

为了研究土体边坡在干湿变化情况下的破坏机理,对可变饱和残余土的剪切行为和持水特性进行了详细的研究。通过对土样进行饱和固结排水(CD)和吸力监测直剪试验并使用微型张力计和相对湿度传感器进行了吸力测试。研究了0.3～1m深度的原状土干湿循环次数对饱和剪切强度的影响。结果表明,边坡失稳的主要机制是材料劣化和孔隙水压力增加的共同作用。     

生物聚合物改良玄武岩残积土崩解特性研究

为提高玄武岩残积土的抗崩解性及其边坡水稳性,利用生物聚合物瓜尔胶改良玄武岩残积土。在干湿循环条件下开展不同掺量瓜尔胶改良玄武岩残积土的崩解试验,观察残积土崩解过程,并对残积土改良土崩解系数和平均崩解速率进行测定,分析瓜尔胶掺量及干湿循环次数对玄武岩残积土水稳性的影响。研究结果表明：瓜尔胶可有效增强玄武岩残积土的抗崩解性能,随着瓜尔胶掺量的增加,改良玄武岩残积土的崩解系数和平均崩解速率呈现先减小后增加的特点,在瓜尔胶掺量为1.0%时抗崩解性能最佳;瓜尔胶掺量一定时,改良玄武岩残积土的崩解系数和平均崩解速率随着干湿循环次数的增加呈现增长趋势,当干湿循环次数N=4时,土体崩解率为N=1时的8倍。由此可见,瓜尔胶作为一种新型、环保的残积土边坡防护材料,可有效提升玄武岩残积土的抗崩解性能。研究结果为生态环保处置玄武岩残积土提供了新的思路,可为玄武岩残积土地区边坡工程的绿色发展提供参考。     

考虑土体参数变异性的边坡稳定性分析

为探究土体参数变异性对边坡稳定性的影响,以驷马山分洪道切岭段膨胀土边坡为研究对象,利用GeoStudio软件建立边坡稳定性模型,Morgenstern-Price法求得边坡安全系数,并采用蒙特卡罗模拟法进行边坡可靠度分析。结果表明：当考虑土体参数变异性进行边坡稳定性可靠度分析时,随着干湿循环交替,膨胀土土体参数变异性越大,其可靠度指标降低越明显。本次试验表明：在实际边坡工程中,常规的极限平衡法判定边坡的稳定性是不全面的,需考虑土体参数变异性对边坡稳定性的影响。     

锚杆加固二维均质土坝边坡稳定性分析

锚杆加固在库岸边坡加固应用中十分广泛,能显著提高边坡的稳定性,在工程中对边坡进行锚杆加固能够减少人员伤亡与经济损失。本文以均质土坝边坡为例,采用有限元分析程序并结合强度折减法,全面分析了锚杆倾角、埋置深度、数量以及锚杆位置对边坡稳定性的影响,结果表明锚杆对边坡有明显的加固作用,但倾角不同对边坡的加固效果有明显差异;锚杆位置对边坡稳定性有较大影响,在坡角处时,锚杆对滑坡体几乎没有阻碍作用;随着锚杆数量的增加,边坡的安全系数呈现出明显增加的趋势,锚杆数量越多,坡体几乎未发生明显的变形;当锚杆埋入深度在边坡的潜在滑移线以上时,对坡体几乎产生不了任何阻滑作用,因此埋置线应超过潜在滑移线。研究成果可为相关工程提供参考。     

中西部地区黏性土质边坡降雨动态渗流的 非饱和特性分析

为了解降雨过程中非饱和土质边坡结构的变化规律,基于有限元数值计算方法和非饱和土体力学特征关系理论,探讨了在不同降雨工况作用下某实际工程项目的边坡渗流过程与坡体内力分布的耦合特性,归纳了降雨过程中边坡内土体饱和度变化、孔隙水压力分布以及土体塑性区分布随降雨时长变化规律。结果表明,1)降雨初期边坡表面土体的饱和度和孔隙压力变化较为迅速,随着降雨过程的持续进行,坡体中非饱和土体的容重和饱和度不断增加;2)在土体饱和度和容重增加的同时,土体的渗透系数与渗流状态也发生显著改变,容易在坡脚渗出点位置造成局部塑性破坏区以及侵蚀破坏,从而降低结构的整体安全性;3)当降雨强度大于土体下渗速度时,会在坡体表面形成径流,从而引起表面侵蚀破坏,因此建议对于强降雨地区,应设计坡体表面排水通道。研究结果为强降雨地区的边坡结构加固以及排水设计提供了依据,可以为已有边坡工程的评估与改造提供参考。     

干湿交替酸性环境下桩基础混凝土耐久性试验

针对酸性环境与干湿交替耦合下建筑桩基础混凝土的耐久性问题,以沈阳某在建民用建筑为工程背景,采用不同浓度的Na₂SO₄溶液来模拟酸性环境,对混凝土试样进行酸性环境干湿循环后的单轴压缩试验。结果表明:相同Na₂SO₄溶液浓度下,随着干湿循环次数的逐渐增多,混凝土试样的单轴抗压强度、峰值应变及弹性模量均呈逐渐递减趋势;相同干湿循环次数下,随着Na₂SO₄溶液浓度逐渐增大,凝土试样的单轴抗压强度、峰值应变及弹性模量同样表现为逐渐减小,Na₂SO₄溶液浓度从0.02 mol/L增大到0.08 mol/L,单轴抗压强度减小了10.343 MPa,峰值应变减小了0.09%,弹性模量减小了1.312 GPa。     

降水入渗对某河道岸坡稳定性影响分析

结合某河道工程的实际情况,为了分析降水入渗对边坡稳定性的影响,采用PLAXIS 3D软件对不同条件下(未加固条件和锚杆加固后)边坡的稳定情况进行模拟分析。PLAXIS 3D数值模拟计算结果表明：降水强度越大入渗深度也相对增大,随着入渗深度的增大,入渗速度将减小;降水后边坡稳定性安全系数呈现先减小后增大的变化趋势,采用锚杆加固后边坡稳定性系数显著提升。     

降雨及渗流条件下层状砂质板岩 边坡变形破坏模式研究

为增强边坡在恶劣条件下的稳定性,针对降雨及渗流条件下的层状砂质板岩边坡进行研究,采用边坡模型试验和有限元模拟方法,研究了边坡的变形破坏形态和位移变化情况。结果表明,边坡的变形破坏是一个持续发展的过程。主要从坡体中部开始,形成一个D字状的位移曲线,随着降雨时间的增加,最终坡体完全被破坏;当降雨强度分别为600 mm/d和800 mm/d时,边坡中部出现塌落,其降雨时间分别为16 800 s和13 300 s,说明了强降雨对边坡失稳有被更大的加速作用;通过对边坡模型试验和有限元模拟试验的结果对比表明,层状砂质板岩边坡破坏形态和位移变化趋势基本保持一致,验证了模型试验监测数据的准确性和有效性。研究结果为降雨及渗流条件下层状砂质板岩边坡变形破坏机理提供了实验依据和数值模拟参考,可为类似砂质板岩边坡渗流问题研究提供借鉴。     

遗传算法优化BP神经网络的岩质边坡稳定性预测

为了解决边坡工程中非线性变化给稳定性预测造成的困难,建立了GA-BP神经网络计算模型预测岩质边坡稳定性。采用定性评价和相互作用矩阵复核的方式,选取边坡坡度、边坡高度、斜坡结构类型、岩体强度、控滑结构面倾角、岩体结构特征、地表变形强度、人类活动强度8个评价因子作为BP神经网络的输入变量;利用遗传算法对神经网络的初始权值和阈值进行优化后训练岩质边坡稳定性预测模型;对比分析GA-BP神经网络和BP神经网络的预测效果。结果表明,优化后的预测结果误差绝对值小于0.15的占85%,未优化的传统神经网络仅占45%,优化后的预测结果更加接近真实值,表明遗传算法对传统BP神经网络的优化是有效的。研究结果对建立岩质边坡稳定性预测模型具有一定的参考价值。     

冻融作用下水泥改良粉砂土的三轴加载试验

针对冻融作用对民用建筑基础土体力学特性的影响问题,以沈阳某在建民用建筑项目为工程背景,采用水泥作为改良材料,对该项目粉砂土进行不同水泥掺量、不同冻融循环次数下的三轴加载试验,结果表明:随着水泥掺量的逐渐增大,水泥改良粉砂土的偏应力峰值强度、峰值应变和静弹模量均呈逐渐增大趋势;随着冻融循环次数的逐渐递增,水泥改良粉砂土的偏应力峰值强度、峰值应变和静弹模量均呈逐渐减小趋势。     

Bishop法在白云鄂博西矿边坡稳定分析中的应用

本文根据白云鄂博西矿的边坡现状及实际地质状况,对影响边坡稳定性的诸多因素进行全面的分析,运用理正岩土计算软件对该矿的典型边坡K区边坡进行边坡稳定性分析计算,通过计算得到的该边坡稳定性的安全系数,以此判断该边坡稳定与否,从而提出合理的方法措施,确保矿山安全生产。     

矿山岩土工程边坡地质灾害预控措施

矿山岩土工程边坡地质灾害预控，是指在边坡建设过程中，在设计阶段到施工阶段对各类因素的影响进行综合评估，确保边坡安全稳定的同时，尽可能降低边坡建设给工程施工带来的影响。本文主要分析矿山地质灾害的防控工作，探讨地质灾害防控工作的主要内容，以期从中总结经验，为提升边坡稳定性、控制地质灾害提供建议。     

全风化混合花岗岩边坡降雨冲刷试验研究

为了探究全风化混合花岗岩的冲刷破坏演化规律,设计了坡面降雨冲刷试验。借助高密度电法和面波测试方法,选取云南临沧南部山区混合花岗岩边坡进行现场冲刷试验,并构建了全风化混合花岗岩边坡入渗侵蚀量化评估方法,对全风化混合花岗岩边坡降雨冲刷破坏特征进行了分析。结果表明：1）边坡受雨水冲刷的影响深度分为3层,即0~0.5 m表层、0.5~1.6 m中层和1.6 m以下深层;2）侵蚀过程分为3个阶段,即①雨水溅蚀、入渗阶段,雨水溅蚀,坡面岩土体结构发生初始破坏,平均电阻率升高,剪切波速降低;②下层潜蚀入渗饱和阶段,雨水入渗饱和,岩土体结构进一步破坏呈松散砂状,坡面径流量较小,表层岩土体保持较好的完整性;③细沟贯通冲蚀破坏阶段,表土层平均电阻率迅速升高,剪切波速大幅度降低,坡面径流量增加,细沟贯通延伸至坡脚并出现大规模片蚀。以剪切波速变化率和电阻率变化率为基础建立的全风化混合花岗岩边坡入渗侵蚀量化评估方法,可为全风化混合花岗岩工程边坡冲刷治理提供可靠的技术支撑。     

降雨-库水耦合作用下的库区边坡稳定性研究

库岸边坡安全是水库稳定运行的基础。为保证十三陵水库运行安全,文章采用ABAQUS数值计算软件,分析了降雨-库水耦合作用下库区边坡的稳定性。结果表明：降雨及水位变化都会影响库区边坡的稳定。水位降低对边坡稳定性影响比水位升高的影响更大,更容易发生失稳。为保证水库安全运营,建议加强边坡的稳定性监测。研究结果为水库安全运行提供参考。     

饱水-失水循环条件下砂岩力学性质的研究

为研究饱水-失水循环条件下岩石的力学性质损伤规律,选取典型砂岩作为试验对象,进行单轴压缩试验。通过分析试验数据得出:在饱水-失水循环作用增强的条件下,砂岩峰值强度弹性模量二者均以指数函数的形式递减;得出了砂岩力学性质试验初期劣化速率较大后期趋于稳定的结论。研究结论对类似工程条件下的岩土工程具有参考价值。     

水工混凝土在多因素作用下的劣化规律分析

混凝土结构是现代水利工程中的重要部分。以常见渡槽结构为分析对象,对其多因素作用下的劣化过程进行研究。结果表明:碳化-硫酸盐-干湿循环组合作用会促使水工混凝土加速劣化;21%掺量粉煤灰可以改善混凝土试块动弹性模量,并提升其密实度;41%掺量粉煤灰则会增加混凝土试块孔隙率,显著降低其抗腐蚀能力。     

气液两相流原理在边坡稳定性分析中的有效性研究

为研究雨水渗流行为和孔隙水压变化对边坡稳定性的影响,以降低降雨诱发的边坡失稳概率,采用气液两相流数值模拟法对一维渗流实验和斜面模型渗流实验进行分析,并对2012年青海省同仁县西山发生的滑坡进行再现模拟。按Mohr-Coulomb屈服标准建立风化岩弹塑性模型,通过孔隙水压力和孔隙压力以及有效应力变化分析了滑坡发生的可能性。结果表明:1)单相流分析没有考虑到孔隙气压的影响,可能导致渗透速度快于实验结果,而气液两相流分析可有效评估孔隙气压对土体渗流的影响,并更易计算饱和度、基质吸力和渗透系数之间的关系;2)模型试验结果表明,一旦渗透面到达计测点,孔隙压力就会突然上升,采用两相流应力-渗流耦合分析时,滑坡发生位置和形态与实际滑坡高度相似,滑动面附近的孔隙水压力和孔隙气压增加是造成滑坡的重要原因之一。研究证实了气液两相流法在降雨边坡稳定性分析中的适用性与有效性,可为研究降雨期间的边坡稳定性提供一定参考。