Midas GTS-NX在机场边坡动态设计中的应用

本文以西北某机场高填方边坡为工程背景,利用有限元软件建立"老滑面上覆新填筑体"耦合效应的数值模型,分析二者协同工作的塑性区、变形机理和特征,采用数值模拟支护与设计结合的方法,对比支护前后的坡体塑性区云图和变形特征。事实证明:在没有相似治理工程作为参照的前提下,该方法是分析和治理大型滑坡的最有效途径之一。结果表明:(1)利用有限元软件建立大型滑坡的数值模型,老滑坡实际主滑面位置、变形趋势和剪出口位置与数值模型结果基本吻合,模型中潜在剪出口位置与实际相差50cm;(2)提出了数值模拟结合实际治理案例的设计方法,支护前新填筑坡体存在坡脚第二道剪出口的趋势,模拟抗滑桩支护后坡体未形成贯通塑性区,设计参照了模型的支护方式,表明本工程不良地质问题的治理成功。     

正山滑坡破坏特征及演化机制研究

滑坡是自然界中分布最广泛、发生率最高的地质灾害之一,是全球性的地质灾害。为了了解位于S206线省道东南侧正山滑坡的滑坡机制,基于现场调查资料和室内试验数据,结合滑坡区域的地形地质、气候环境特点,对某滑坡的破坏特征及稳定性进行了研究和评价。结果表明,滑坡主体为粉砂岩风化残坡积土层,富含亲水矿物,遇水易软化,且层面产状与边坡相近,顺倾。坡体发育两组不利结构面,破坏了边坡土体的整体性,且充当水分进入边坡的主要通道。同时因路堑挖方使坡脚地带形成了高陡的临空面,破坏了边坡土体的原有平衡状态,降低了坡体的抗滑能力,滑坡后缘发育弧形裂缝。在持续降雨情况下,裂隙和滑面充水软化,诱发边坡失稳。     

土质路堤高边坡稳定性及力学参数分析

为确定某道路工程土质路堤高边坡的稳定性状态,采用Midas有限元分析软件对该填土高边坡在天然状况下的边坡内应力及位移分布进行了数值分析,并结合极限平衡方法,计算出天然工况下该路堤边坡每个土条在最危险滑动面上的安全系数与土条力学参数的变化关系。研究结果表明:该边坡很可能在中部产生坡面凸出和坡面剥落破坏,且具有沿着圆弧面产生滑移破坏的特征。靠近坡顶位置土体的安全系数最大,土条底部的法向应力、抗剪应力、剪应力、内摩擦角从坡顶到坡脚均表现为先增大后减小的变化趋势,土条底部的黏聚力则变化不大。该路堤边坡的稳定性安全系数较小,不符合规范中的安全设计要求,需采取工程加固措施。研究成果为该边坡工程提供了良好的施工指导。     

河北井陉盆地南缘斜冲推覆构造

在与赞皇太古代片麻岩隆起接壤的井陉盆地南缘盖层中广泛发育斜冲推覆断层。这些断层沿地台“双层”结构的构造界面发生滑脱,下部地层由 NW 向SE 沿与滑脱面呈约45°夹角的斜截面向上斜冲推覆,形成‘背驮式’推覆断层。区内斜冲推覆断层以 NNE 向测鱼—香寺沟断层(F_1)和皂门界断层(F_2)为剪切边界组成脆性剪切变形系,当边界断层发生右行斜冲剪切运动时,构造地块内依次产生低序次的 NE 向皂门界—朱会沟断层(F_)及 NE 向洞沟断层(F_4),它们与剪切边界断层的力学性质一致,属于同一构造应力场作用下的同向构造。中新生代,伸展环境下的井陉盆地在阜平、赞皇两变质核杂岩演化的差异上升期间,因受区域 NW—SE 向主动应力作用,盖层沿不整合面滑脱向 SE 运动受阻于赞皇隆起而形成该区叠瓦状斜冲推覆构造。     

基于FLAC~(3D)数值模拟的沙虎山滑坡稳定性研究

以徐州沙虎山滑坡为例,在野外工程地质测绘、钻探、室内试验基础上,论文运用三维有限差分软件FLAC~(3D)结合极限平衡理论,分析了不同工况下该滑坡的稳定性,对滑坡的发展趋势进行了预测。结果显示:该滑坡在天然状态下处于稳定状态;暴雨状态下处于不稳定状态。该研究成果,对滑坡在不确定因素下发生的状况进行了预测,对一般边坡的稳定性预防和治理提供了一定的借鉴意义,滑坡在治理过程中对其变形部位应重点控制,采取截排水措施,在雨季重点做好对滑坡的变形监测。     

土工格栅加固路堤高边坡的力学特性分析

以某道路工程中的土工格栅加固路堤高边坡为案例,采用Madis有限元软件分析了位于不同层的加筋材料的内力及填筑高度变化对加筋材料拉力的影响。结果表明:各层土工格栅的拉力均随着坡距的增大呈先增后减的变化趋势;加筋材料的受力情况取决于其所在边坡处的应力大小。土工格栅对该边坡的加筋作用效果较为显著,说明该路堤高边坡土工格栅加固方案设计合理。     

正山滑坡病害治理设计及可行性分析

滑坡是全球性的地质灾害之一。为了对正山滑坡病害进行治理,基于滑坡区域的岩土工程勘察资料,分析滑坡形成原因,并据此提出采用卸载刷方结合支挡锚固的滑坡治理方案。分别对正常工况、暴雨工况和地震工况下边坡可能沿既有滑动面和潜在滑动面滑动的情况进行稳定性分析评估,并从多角度论证方案的可行性。分析结果表明,该治理方案合理可行。     

基于强度折减法裂纹贯穿隧道围岩稳定性分析

文笔山隧道穿过隧道断层带，围岩存在发育节理和裂纹。针对该情况，借助ABAQUS对裂纹以不同倾角贯穿隧道不同位置进行模拟，分析裂纹对隧道稳定性的影响。引入强度折减法和应力强度因子对隧道的稳定系数进行求解，评价隧道围岩的稳定性。结果表明：裂纹连接隧道的破裂面，围岩形成滑动区，不利于隧道围岩的稳定。从拱顶处贯穿隧道的45°倾角裂纹对围岩的稳定性最为不利；在隧道拱肩和拱脚处，裂纹的倾角越小，隧道围岩的稳定性越差；在倾角为90°时，由于从拱肩贯穿的裂纹靠近拱脚，隧道围岩的稳定性也因此降低。基于强度折减法计算结果，提出了以特征位置的改变量作为判据隧道围岩稳定性的新方法；对于文笔山隧道过断层带段，给出围岩加固方案以减小裂纹带来的不利影响，为工程提出指导意见。     

岩石边坡楔形体的破坏分析

由节理切割形成的楔形体破环是铁路岩石边坡最常见的一种破坏形式。根据巴顿(N.Barton)对岩石挖掘边坡平面破坏的研究,本文分析了岩石边坡楔形体的破坏特征和楔形体破坏随开挖深度的变化规律。结果表明,按节理岩体考虑与按完整岩体考虑相比较,岩体中的应力分布、破坏特征和边坡的稳定性均有所不同。节理倾角较陡、走向近于平行边坡面的岩体,其边坡破坏面上的应力分布是不均匀的。楔形体破坏按节理岩体进行分条计算,其稳定性较按完整块体计算低。此外,不论按完整块体或按节理分条考虑,节理岩体楔形体的滑移破坏,其稳定性均随边坡的开挖深度增加而降低。因而,在节理岩体中开挖边坡的高度在一定条件下是有限制的,铁路边坡在一定坡度下限制边坡的高度是必要的。     

隐伏走滑断层错动致上覆土体破裂过程的研究

通过建立三维数值模型,对隐伏走滑断层错动引发上覆土体的破裂过程进行了研究。利用应力Lode参数和等效塑性应变分别对断层错动过程中上覆土体的应力状态和破裂过程进行了分析,得到以下结论:在走滑断层错动过程中,地表土体应力状态从压缩→压剪→纯剪→拉剪→拉伸→拉剪→纯剪发生变化,随上覆土体埋深的增大,从压剪过度到拉剪应力状态,需要更大的断层位错量。对于相同的断层位错量,地表土体比埋深较大的土体产生更大等效塑性应变,因而地表土体先出现破坏变形。走滑断层的错动诱发地表土体出现"雁列式"破裂带,该破裂带与断层走向有一定夹角且向深部发展有限。     

库水位上涨对某库岸边坡稳定性影响的数值分析

边坡的工程稳定状态取决于影响边坡稳定性的各种因素,其中边坡的赋存环境-地下水对边坡稳定性有重要影响[8]。为了研究库水位上涨过程中库岸稳定性的变化,本文结合某库岸边坡工程,利用有限元分析软件-GEO-SLOPE及SEEP/W耦合模拟库水位以不同速率上涨过程中库岸的稳定性变化。结果表明:随着库水位升高,库岸稳定性先小幅降低后升高;和库水位缓慢上涨相比,快速上涨前期稳定性差,后期稳定性明显要好。     

某换流站高边坡保护层爆破开挖及加固研究

天然岩体在爆破开挖过程中,容易形成局部的边坡岩体松动带,从而使岩体自稳能力降低,甚至可能造成滑坡或道路坍塌。采用预裂爆破和深孔微差爆破技术相结合,在拟建马道处预留保护层岩体的施工方法,选取合理的爆破参数使预留边坡岩体得到了保护,通过对已爆边坡面进行喷射混凝土的方法保证了已爆边坡面的稳定性,为相似边坡开挖爆破施工提供依据。     

基于GIS和加权信息量模型的普光气田滑坡危险性评价

长输油气管道在敷设过程中会面临各种不同的地质环境，而特殊的敷设方法可以引起该地区发生地质灾害影响管线安全，其中滑坡占的比率大且危险性突出，进而致使管道变形甚至断裂。本文以普光气田为研究对象，结合研究区地质灾害发育特征、地质环境条件以及评价因子的建立原则，选取高程、坡度、坡向、距断层距离、岩性、降雨、距道路距离、距河流距离、植被覆盖率9个评价因子，基于地理信息系统(GIS),采用加权信息量模型和自然间断点分级法将研究区域划分为高、中高、中低和低4个危险分区等级，且滑坡灾害点密度与危险性分区呈正相关，符合滑坡形成的基本条件，该结果对实际工程应用，对预测和防治滑坡危险区管道变形破坏以及指导管线敷设具有重要的意义。     

北京昌平县十三陵—下庄一带推复构造的基本特征

推覆构造概念的发展是和人们认识地壳水平运动的存在分不开的。推覆构造的本质是在地壳挤压条件下,造成岩石物质的水平移动而使地壳表面积相对缩小的—种构造形态。它不仅在地槽褶皱带而且也在陆台范围内广泛发育,对很多有用矿产起着控制作用。十三陵—下庄一带是由数条推覆断层组成的迭瓦式断层组合。这里还有独特的飞来峰、混杂砾岩以及动力变质等现象。古构造应力场分析表明当时受到北西、南东向的构造挤压力,推覆构造正是由这种侧向压力造成层间剪切所引起。十三陵—下庄一带的迭瓦式断层组合属于燕山西部地区北东向断裂带的组成部份.其形成是中燕山亚旋回中期受到来自南东方向的地壳挤压力造成的.     

基于蒙特卡罗法的昭西段高速公路边坡可靠性分析

东河边坡的稳定性对昭通至西昌段高速公路的安全施工与运行具有重要影响。为全面分析东河边坡稳定性,在分析东河边坡工程地质特征的基础上,采用极限平衡法和蒙特卡罗法对边坡的稳定性及破坏概率进行了计算与分析。结果表明:边坡稳定系数计算结果显示东河边坡在天然工况下处于稳定状态,在降雨饱和工况下处于不稳定状态;可靠性分析结果显示边坡在天然工况下破坏概率为34.2%,处于中等危险性,在降雨饱和工况下东河边坡破坏概率为97.45%,处于不安全状态。两种计算分析结果一致,说明东河边坡的安全程度不高,需要进行加固处理,来保障高速公路安全施工和运行。     

河北阜平、赞皇变质核杂岩构造及成因模式

本文介绍了太行山中段呈斜列式分布的阜平隆起和赞皇隆起相接区域的构造特征和成因分析,认为它是在大古宙平缓隆起基底上发育起来的变质核杂岩构造,它包括两个变质杂岩核、剥离断层和盖层三个构造部分,其构造性质各异,代表了不同层次岩石的变形特征。由沿下元古界和太古宙岩石间不整合面发生滑脱形成的韧脆性拆高,断层带将下盘韧性变形和上盘的脆性变形隔开,上盘盖层中滑覆—推覆构造系向滑覆—滑覆构造系的演化,反映了本区中、新生代陆内伸展环境下在重力滑脱条件下,由简单剪切向转动的复合剪切作用机制转化,是造成本区变质核杂岩构造的可能原因。     

基于极限平衡法滑坡体强度反演及其稳定性分析评价

以川渝管理处江津站YC030-300处滑坡为研究对象,在室内试验的基础上,采用极限平衡法反演了滑带土的强度指标,结合滑坡区的地质环境、滑坡基本特征及滑坡岩土物理力学性质等影响因素,并对滑坡的稳定性进行了验算判定和综合评价。结果表明:滑坡体的中上部在自然条件下处于基本稳定状态,在暴雨工况下处于欠稳定状态。滑坡体中上部易沿土岩界面发生蠕滑变形,将对输油管线造成破坏。同时,在充分考虑勘察区内的保护对象的基础上,基于滑坡的稳定性评价和剩余下滑力计算结果,科学的选定了滑坡防治工程的关键部位和治理措施。     

浅析腹板构造对考虑剪力滞效应薄壁连续梁的影响

本文以兰渝铁路某单室混凝土连续箱梁为算例,利用有限元软件ANSYS建立承受特定荷载作用的混凝土薄壁连续箱梁在特定边界条件的有限元模型,对比分析了不同腹板厚度对考虑剪力滞效应下连续箱梁竖向挠曲变形的影响及敏感性研究。结果表明:(1)承受满跨均布荷载作用单室连续梁式桥随着腹板厚的减少,跨中位置挠度随着腹板厚变小而增大,腹板厚度减小50%,跨中竖向变形增大了23.7%。(2)箱梁的挠度与腹板厚度变化呈相反的趋势,为了增加跨度和保证桥梁安全的前提下,可以适当减小腹板厚度。     

钢管桩注浆固结法治理顺层滑坡的工程实践

本文以工程为例,通过对工程施工过程中突发的边坡顺层坍滑研究,结合工程地质条件和现场情况进行分析.查明了顺层滑坡的成因和确定了采用钢管桩注浆法治理顺层坍方的方法及施工工艺,并介绍了治理效果的观测和稳定性评价,可为类似工程提供借鉴经验.     

扬子地台北缘武当推覆体，结构模式及成因分析

地球物理资料和地质研究结果揭示了扬子地台北缘南秦岭造山带武当地区基本构造特征为巨型推覆构造，命名为武当推覆体。该推覆体由北向南可分为汉江推覆岩席、十堰推覆岩席、杨坪推覆岩席、三台推覆岩席及银洞沟推覆岩席。各推覆岩席表现为由印支期前伸展环境下水平滑脱剪切作用所造成的堆垛的武当群岩系在印支期以来南、北两大陆碰撞造山过程中，历经褶皱一韧一脆性推覆和脆性推覆阶段的构造变形，形成由北向南道冲推覆是前展式结构的叠瓦状巨型推覆体。青峰断裂为武当推覆体的前缘断裂带，该断裂向北缓角度延伸构成推覆体的底板主拆离滑脱断层。该区构造变形环境由伸展一挤压并伴随局部伸展一挤压的转化，促成武当推覆体的发生发展和定位。