川西南公路顺层边坡桩锚组合结构加固分析——以乐西高速ZK9+352 ~ ZK9+526边坡为例

四川盆地周边地形地质条件复杂,公路建设中顺层边坡的工程病害频现。通过工程地质分析和数值计算,基于滑面损伤本构模型,研究顺层边坡支护前后滑面应力、位移和边坡稳定性系数等特征量的变化规律,验证桩锚组合结构加固顺层边坡的适用性;通过施工全周期现场监测,获取边坡深部位移、抗滑桩桩身弯矩和锚索应力的时效特征。结果表明：开挖扰动下顺层边坡具渐进性失稳破坏特征;自坡脚沿滑面向后缘,位移呈指数型平滑递减,剪应力先增大后降低,滑面损伤变量自剪应力峰值位置开始同频衰减;采用桩锚组合结构加固顺层边坡后,滑面位移最大值降低88.62%,最大损伤变量降低84.75%,稳定系数提高25.20%;坡体深部位移、抗滑桩桩身弯矩、锚索应力等监测验证了桩锚组合结构加固的有效作用。     

非饱和渗流对土质边坡稳定影响分析

大多数土质边坡的破坏是由于地下水的渗流作用所引起.文章在非饱和渗漉理论的基础上,利用GeoStudio的sweep/w和slope/w两个分析模块对深圳市松白路改进工程K9+300处路堑边坡进行了渗流稳定性分析.结果表明,边坡的安全系数会随着φb的增加相应增加,随着渗透系数增大而减小.所以,渗透系数和φb可作为边坡稳定性的评价指标.     

基于FLAC3D的煤矸石填筑路基沉降及边坡稳定性研究

文章结合煤矸石填筑煤海路工程,基于FLAC^3D开展了煤矸石填筑路基沉降及边坡稳定性研究,结果表明,坡角与填筑高度对煤矸石路基沉降与稳定性存在显著影响。随着煤矸石路基坡角的增大,其沉降逐渐减小,路基边坡安全系数也逐渐减小,这表明在煤矸石路基填筑过程中要综合考虑坡角对沉降和边坡稳定性的影响,在确保边坡稳定的前提下,尽可能选择较大的坡角,从而减轻路基的沉降。煤矸石填筑一般路基距离道路中心线越远,其沉降越大;而对于煤矸石填筑高路基距离道路中心线越远,其沉降反而越小。煤矸石填筑路基高度越大,其沉降变形越大,边坡稳定安全系数越小。     

灰土挤密桩加固湿陷性黄土地基效果分析

为研究灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基的施工控制参数,确保地基处理效果,依托兰临高速公路湿陷性黄土地基处理工程,通过现场取样及物理力学性质试验,研究湿陷性黄土地基在加固前后的含水状态、孔隙特征、压缩特性、湿陷性等随空间分布变化规律,运用圆孔扩张理论分析桩间土剪胀特性、初始应力对塑性区半径的影响。结果表明：桩间土含水率随其与桩体距离的增大而增大,而随深度增加而减小;桩间土干密度、压缩模量随距桩体水平距离的增大而减小,孔隙比的规律则相反;在距桩身0.7 m半径范围内桩间土的湿陷性已消除;塑性区半径随剪胀参数的增加而增大,随深度的增大而减小。研究结果得出石灰掺量为10%、桩径为0.4 m时,灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基的合理桩间距宜取1.3 m。     

圆线圈平面磁场分布及其电感的计算与分析研究

对于圆形截面的载流圆线圈,当截面半径a远小于平均半径R时,用无限长直圆柱导体模型计算圆线圈内部的磁场,用线电流模型计算圆线圈外部的磁场,得到其所在平面的磁场分布表达式。文章通过数值积分计算,结果表明,当a/R<0.015时,圆线圈内、外侧面边界处两种模型计算的磁场值非常接近,边界处磁场近似连续变化。利用磁阻传感器实际测量了圆线圈平面的磁场分布,实验结果与计算值十分吻合。根据圆线圈平面磁场分布和诺依曼公式,得到圆线圈电感系数L的积分表达式,对比分析电感系数的3种计算方法,结果表明,当a/R<0.015时,L与R近似成正比,并随a增大而减小。两种数值积分计算的电感系数结果相等,与近似公式计算的误差随着线圈几何尺寸的增加而增大。     

黏土在渗水压固结中的超静孔压消散试验研究

渗透力作用普遍存在于水库土石坝、黏土铺盖、土质边坡等岩土工程中，其诱发的固结分析是研究热点，但固结过程中的超静孔压测试试验较少。现采用研制的装置，对经固结压力固结的黏土试样进行逐级施加水压的固结渗透试验。试验结果表明，施加的水压会引起土体中的孔隙水压力增长，增加的孔压在固结过程中有部分转化为渗透力，使试样产生压缩变形并引起孔隙比和渗透系数减小，进而导致固结系数的变化，且不同位置处变化的幅度不同，试验现象上表现为固结过程中未消散的超静孔压测试值沿高度呈非对称、非线性分布，最大值在试样偏下位置。变系数法理论计算值验证了试样中各点固结系数互不相同的现象。     

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.     

机械顶管下穿河流时土体变形特征研究

以成都锦江再生水干管穿越河流顶管施工为研究背景,利用FLAC 3D软件模拟掘进, 开展顶管施工数值分析。通过施工模型及其建模过程,研究了顶管顶进时周边土体变形影响。结果表明,顶进过程中土体沉降沿掘进方向呈周期性变化,土体沉降量最大值发生在管道间接口处;不同泥水仓压力和注浆压力工况下,河道及两侧河岸地表沉降量以管道中线呈对称分布,管道上方地表沉降量最大,随着监测点向管道中线移动,地表沉降变化速率明显增大,且在中线附近变化速率显著减小。随着泥水仓压力的增大,土层变形量显著减小,而注浆压力的增大,土层变形量变化幅度较小。     

微型桩加固浅层堆积层滑坡破坏模式试验研究

探究微型桩受力机理、布桩形式及其破坏模式对加固堆积层滑坡有着重要的指导意义。本文通过物理模型试验研究了不同含水量、密度及排间距下微型桩加固堆积层滑坡时的受力机理及破坏模式,试验采用三排桩矩形垂直布置,桩间距10倍桩径且每排桩设置了纵向连系梁,锚固深度2/5桩长。结果表明,当土体密度一定(约为1.458t·m~(-3)),含水量介于4.38%~11.10%时,适当增加排间距(约为13D)可减小桩群整体位移。土质、排间距不同并随着滑坡推力作用时间的变化,桩前土压力分布也会发生变化,且每排桩承担滑坡推力的大小无固定关系。在滑坡推力作用下,加固区顶面会产生裂缝,建议对加固区顶面及时进行修复或直接将顶面浇筑成混凝土板以防止裂缝产生。     

基于CFD对双文丘里管的模拟与分析

为了研究入口压力、饱和水蒸气湿度、入口质量流量对双文丘里管内的流体压力和压差的影响,通过采用Eulerian多相流模型研究了双文丘里多相流量计内水气两相流流动特性.结果表明:饱和水蒸气进入双文丘里管的圆锥收缩段时,压力逐渐下降,速度增大,到达喉部时压力降到最低,速度达到最大值,喉部截面积越小,压力越低,压差越大;饱和水蒸气的气相在通过收缩段时,靠近壁面的气相体积分数随着直径的缩小而减小,在经过扩张段时,气相除了主要集中在管道中心,亦在壁面有聚集现象;而水相在收缩段时在壁面有聚集现象,在通过扩张段时,水相主要集中在管道中心,越靠近壁面体积分数逐渐减小;压力P1、P3在压力14 M Pa前,随着入口压力的增加而增大,在入口压力超过14 M Pa时,压力随之减小,压力P2、P4和压差 ΔPA、ΔPB随着入口压力的增加而减小,直径比β越小数值越小,减小的速率越快;在干度为10％ ～90％ 时,压差在上下浮动,直径比β越小浮动幅度越大;干度对压差的影响越大.饱和水蒸气干度为100％ 时,压差值最大,并且在从多相流越接近单一相时,压差变化的速度越快.随着入口质量流量的增加,压力P1、P3和压差随之增加,压力P2、P4随之减小.在入口气相质量流量一定时,压力、压差随着入口液相质量流量的增加而成线性增长或减小.     

印尼某火电厂高填方边坡防治综合分析

电厂建设过程中场平形成的高填方边坡是威胁电厂安全的危险源之一。对高填方边坡进行综合分析有助于了解边坡失稳普适性规律,为同类边坡治理提供理论依据。通过对印尼某电厂高填方边坡进行地质勘测、稳定性评价、数值模拟、长期监测,综合探讨高边坡变形机理和防治措施的可靠性。研究结果显示：填方高边坡破坏模式主要是围绕软弱结构面,如表层填土和煤层等滑移或出现不均匀沉降;坡面防护体系、坡体内加筋格栅等防治措施可有效提高高填方边坡的稳定性;长期监测是评价边坡加固可靠性的重要依据,也是提前评价边坡潜在隐患的重要手段。     

基于数据拟合分析坡面土壤侵蚀的临界坡度

通过不同雨强、坡度的多段模拟降雨实验,将坡度与坡面侵蚀模数进行二次多项式拟合,求得不同条件下坡面侵蚀的临界坡度.实验结果表明,临界坡度会随着雨强、降雨历时的变化而产生规律性变化.雨强越大,临界坡度越大,对坡面侵蚀临界坡度的影响越强烈;降雨历时增加,坡面侵蚀的临界坡度也随之增大,雨强越大,临界坡度增速越快,且增速拐点出现越早.在坡面侵蚀初期,坡度增加加强了坡面径流对坡面泥沙的搬运作用,减弱了坡面的溅蚀作用,使得在一定坡度范围内坡度大的坡面细沟侵蚀开始时间晚于坡度小的坡面,这是临界坡度产生的原因之一.随着坡面侵蚀过程的发展,坡面侵蚀主要发生于细沟的边缘、侧壁和底部,不同坡度坡面单位时间内的侵蚀模数差值减少且趋于稳定,坡度对于侵蚀模数的影响逐渐减小,临界坡度逐渐消失.该研究可为完善黄土区的土壤侵蚀机理提供理论依据.     

滑坡范围内场地边坡稳定性分析与治理措施

滑坡作为一种典型的地质灾害,广泛存在于中国西南地区,特别是在西南的丘陵地区,滑坡灾害相当频繁。在滑坡范围内进行工程建设,需要考虑滑坡对于工程的影响。结合位于云南省的工程案例,通过对建设用地滑坡范围内边坡的稳定性进行分析,考虑不同工况下高差最大的场地边坡的稳定性,从而提出建设用地滑坡范围内边坡的处治措施。结果表明,工程案例中滑坡整体稳定性好,在地震工况下处于临界稳定状态,但局部在堆载、暴雨、地震工况下均有可能发生变形破坏。采取抗滑桩等工程处理措施后,场地是稳定的,满足镇区建设用地的要求。研究结果可为同类的工程建设提供参考。     

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.     

强降雨作用下风化混合花岗岩边坡稳定性分析

在西南地区的高速公路建设中存在大量的风化花岗岩,而目前对风化混合花岗岩的研究非常少。为了确保边坡安全,开展降雨诱发风化混合花岗岩边坡稳定力学机制研究。依托实际边坡工程,使用PLAXIS有限元分析软件,建立边坡有限元模型,分析均匀降雨和分时段降雨模式下以及不同渗透系数下边坡稳定性的变化情况。研究表明,当降雨量一定时,分时段降雨这种降雨模式对边坡稳定性系数的影响较大,且同等条件下渗透系数越大,边坡稳定性的下降就越少。     

基于相关向量机-层次分析模型的路堑边坡治理效果评价研究——以绥大高速K26+800～K27+320段为例

为探究路堑边坡整体治理效果,通过现场实际监测获得了关于边坡土体变形情况、孔隙水压力变化情况、水位变化情况等数据,利用相关向量机(relevance vector machine, RVM)对各监测指标监测期后的变化趋势进行了预测,之后利用层次分析法(analytie hierarchy process, AHP)对各指标进行了权重赋值,形成一套基于RVM-AHP模型的路堑边坡治理效果评价模型并以绥大高速K26+800-K27+320处的路堑边坡验证了模型的可行性。结果表明,利用RVM-AHP模型所得评价结论与现场情况一致,边坡治理效果为“较优”,评价模型可靠性得到了验证。     

水库蓄水对移民安置场地稳定性影响分析

以毛尔盖水库的移民安置场地及场地后缘公路外侧边坡为研究对象，介绍了库区蓄水后其变形范围及特征，结合室内试验和数值分析等手段，经过变形破坏机制分析发现，在坡脚得到效防护的条件下，蓄水后先变形的是边坡上部后缘的公路外侧边坡，其变形破坏导致边坡前缘场地产生变形。同时，通过对蓄水、蓄水叠加暴雨和蓄水叠加地震作用下公路外侧边坡的稳定性分析，得出不同工况下安全系数降幅的规律。研究成果可为同类工程研究提供参考。     

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。     

Optimal growth and impatience: A phase diagram analysis

When the time preference exhibits decreasing marginal impatience, the rate at which the discount function decreases plays a central role in the stability analysis. This paper shows that if the discount function is strictly decreasing, strictly convex and has a uniform bound on its first derivative, then the continuous-time, one-sector optimal growth problem has a unique steady state that exhibits the saddle-point property. Moreover, the phase diagram analysis is geometrically similar to the case of a constant discount rate. The proposed bounded slope assumption is inspired by and in direct contrast with Magill and Nishimura's "division of countries" example.     

基于模糊综合评判的边坡地质灾害风险评价方法及工程应用

运用模糊数学法和层次分析法对边坡地质灾害风险进行评价。通过云南公路边坡地质灾害调查结果,分别建立边坡地质灾害影响因素层次分析模型和风险评判集,实现对边坡地质灾害风险的模糊综合评判。将边坡地质灾害风险评价方法应用于宜昭高速公路边坡的风险评价中,得到各边坡的风险级别,边坡风险评价结果与实际边坡失稳情况基本一致,验证了基于模糊综合评判的边坡地质灾害风险评价方法的有效性。