土体含水率对边坡动力破坏模式及动力响应影响的振动台试验研究

正确认识地震作用下边坡的破坏模式及动力响应特征可以为边坡抗震设计提供理论指导。为了探讨边坡土体含水率的变化对边坡破坏模式及动力响应的影响,针对该问题展了室内振动台模型试验,分析了不同含水率边坡失稳破坏的物理过程,以及在地震荷载作用下边坡动力响应规律。试验结果表明土体含水率对边坡破坏模式有较大影响,含水率6.8%和10%的砂土边坡分别表现为震裂–溃滑型和震裂–溃散型滑坡破坏形式,含水率18.1%和24.6%的黏土边坡分别表现为震裂–溃散性和震裂–蠕滑型滑坡破坏形式;在参数考虑的范围内含水率较大的边坡比含水率较小的边坡更稳定;在水平动力载荷作用下,边坡表面的土体位移变化规律能够反应出边坡失稳破坏特征;对于该文讨论的砂土和黏土边坡而言,含水率大的边坡加速度放大效应弱于含水率小的边坡;从土体阻尼角度解释了含水率变化对边坡失稳影响的机理。     

不排水条件下临坡地基破坏模式与承载能力分析

临坡地基极限承载力是由边坡稳定和地基承载的耦合问题。文章通过有限元模拟分析,研究了不排水条件下,临坡地基的在极限荷载作用时破坏机制,分析了边坡土体黏聚力、荷载位置、边坡高度对临坡地基承载能力与破坏模式的影响规律。研究表明:临坡地基破坏模式可以分为地基承载破坏、边坡承载破坏、边坡稳定破坏三类;随着边坡稳定性增加,临坡地基破坏模式由承载破坏向稳定破坏转变;临坡地基极限承载力随着黏聚力增加、荷载位置远离坡肩、边坡高度变高而增加,且增加幅度受破坏模式影响。     

甘肃环县黄土边坡破坏类型及机理研究

在野外调查、室内试验的基础上,对甘肃环县黄土边坡的变形破坏类型及机理进行了研究。研究表明,该区黄土边坡破坏主要分为坡面冲刷、边坡上部滑塌和坡脚冻融破坏三种,并对三种类型的破坏机理进行了深入分析,最后得出黄土含水率低、结构稳定性差、其自身的渗透性和湿陷性为边坡破坏提供了前提条件,而多种不良地质现象的发育破坏了边坡的完整性,成为水流冲蚀的优势通道,影响了边坡的稳定性。     

地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨

 地震作用下边坡破坏机制是边坡动力稳定性分析的前提,目前主要采用拟静力与动力有限元时程分析的方法进行分析,认为地震边坡破坏机制为剪切破坏,并以极限平衡法计算得到的剪切滑移面作为地震动力作用下的破裂面,而不考虑地震荷载作用下的拉破坏,从而使地震边坡稳定性分析失真。汶川地震边坡调研发现,滑坡上部多数发生拉破坏,甚至有些岩土体被抛出,这是一个很好的启示,为此,采用FLAC动力强度折减法,结合具有拉和剪切破坏分析功能的FLAC3D软件对地震边坡破坏机制进行数值分析。计算表明,地震边坡的破坏由边坡潜在破裂区上部拉破坏与下部剪切破坏共同组成,而不是剪切滑移破坏,通过多种途径给出地震边坡破裂面位置的确定方法,为边坡动力稳定性分析提供更加准确的基础。     

花岗岩残积土边坡破坏及防护

花岗岩残积土边坡破坏具有其特殊性，它既不同于普通的土质边坡，亦不同于岩石边坡。文章试图通过分析花岗岩残积土遇水崩解软化的特性及微裂隙对边坡破坏的影响机制等，总结残积土边坡可能存在的几种破坏形式。并针对各类型边坡的稳定计算及防护提出建议。     

逆层岩质边坡地震动力破坏离心机试验研究

使用相似材料分别制作了只含有非连续的层面和同时含有非连续的层面和非贯通的次级节理逆层岩体边坡小比例物理模型,进行离心机动力试验,研究边坡的动力响应和破坏机理以及非连续层面和次级节理对其的影响。试验结果证明：逆层岩体边坡地形放大效应受地震动力输入频率和振幅影响显著;次级节理对逆层边坡动力稳定性影响很大,含有次级节理的逆层岩体边坡动力稳定性明显低于不含次级节理的逆层岩体边坡;两种逆层边坡的破坏模式存在很大的区别,不含次级节理的边坡破坏从坡脚开始依次向后产生岩层的弯折破坏,而含有次级节理的边坡破坏从坡体中后部开始依次向坡脚岩层产生贯通破坏,贯通破坏面倾角明显高于不含次级节理边坡,并且呈明显的台阶状。     

堤坝边坡稳定性研究

经过对边坡破坏机理初步的分析,确定了边坡破坏的类型,分析了边坡破坏的原因,选取典型的堤坝边坡断面,用简化的毕肖普法计算最优坡度系数,并对堤坝边坡的稳定性进行弹塑性有限元模拟分析,结合规范强度折减进行了结果验证,为以后的边坡工程设计提供依据。     

多滑动面边坡的破坏概率

本文提出的方法,可以计算有多个滑动面边坡的破坏概率和有多个楔形滑体边坡的破坏概率。用n维联合正态分布向量的随机抽样和蒙特卡罗方法模拟边坡的破坏。讨论了不同滑面数和各滑面间随机参数的相关性对边坡破坏概率的影响。     

某基坑边坡垮塌事故分析

以湖北省武汉市阳逻区某商业开发项目基坑边坡垮塌事故实例为背景,分析边坡垮塌原因,判定造成边坡垮塌的主要影响因素为水、高岭土和施工质量,根据边坡破坏临界条件进行滑带土参数反演,并对造成边坡破坏的高岭土地层因子和施工质量因子进行量化对比,得出高岭土为引起边坡破坏的主要原因。     

季节冻土区铁路边坡冻融破坏分析

针对季节冻土区铁路边坡破坏的特点，分析并总结了破坏形式，破坏特征，季节冻土区冻融滑坡破坏形式及特点，破坏形成机理，冻融滑塌形式以及季节冻土区铁路边坡冻融稳定性的主要影响因素，并给出了铁路边坡此类工程问题的研究方法。     

裂缝边坡三维极限上限拓展分析

裂缝的存在会降低边坡稳定性,而在边坡宽度受到限制时三维效应更加显著,因此有必要对裂缝边坡稳定性进行评估。针对裂缝边坡三维稳定性研究,基于极限分析上限定理,在三维破坏机构中引入一条垂直张拉裂缝,并引进机构参数拓展裂缝边坡三维破坏模式,包括坡面破坏和坡底破坏,建立能量平衡方程并通过优化算法求解裂缝边坡稳定系数上限解。根据g-line图像法绘制裂缝边坡稳定性图表以便读取安全系数。分析了边坡宽高比、坡角以及土体内摩擦角对裂缝边坡破坏模式和裂缝深度及位置的影响规律。结果表明:对于确定的边坡几何形态以及土体参数,存在最小边坡宽高比B/H*,当边坡宽高比小于B/H*,边坡发生坡面破坏且坡顶裂缝的影响可以忽略;内摩擦角φ小于5°时,边坡发生坡底破坏,而对于裂缝边坡,仅在φ=1°左右发生坡底破坏;随着边坡宽高比的增大,裂缝深度逐渐增加,裂缝位置逐渐远离坡肩,但对于坡角为75°的边坡裂缝深度先增大后减小。     

边坡坡面破坏的国内外研究现状

边坡防护问题一直以来便是工程领域的一个重点,也是诸多学者研究的一个热点问题。就边坡坡面破坏问题,通过阅读大量文献,总结国内外众多学者对边坡坡面破坏特征的研究,以期增加对边坡坡面破坏形式的认识并为边坡坡面防护的施工提供参考。     

基于强度折减有限元法分析边坡稳定性

将大型有限元软件ABAQUS与强度有限元法相结合,采用特征点位移增量的突变及塑性区的贯通作为边坡失稳破坏准则,对边坡失稳过程进行了数值模拟与分析。当边坡上特征点的位移发生突变和塑性区贯通时,边坡处于临界破坏状态,此时的折减系数即为边坡的最小安全系数。通过算例分析,并与Slope软件计算得到的安全系数进行了对比,验证了该方法的合理性与可行性。同时,利用ABAQUS的后处理功能,对边坡的失稳破坏过程进行了数值模拟,分析了边坡破坏机制和破坏阶段。     

顺层边坡岩体结构稳定性位移理论

 岩体顺层边坡的破坏主要表现为溃屈和剪切滑动。通过对顺层边坡岩体结构屈曲和后屈曲变形因素的分析,提出了以位移形式表示的层状边坡溃屈破坏的上限值。根据边坡岩体渐进性破坏的机理得出了不同情况下边坡岩体剪切滑动破坏的极限长度, 给出了顺层边坡岩体结构的稳定性位移判据。     

抗滑桩加固边坡变形破坏特性离心模型试验研究

抗滑桩加固边坡的增强作用与抗滑桩设置位置、桩头条件等密切相关,通过离心模型试验对不同桩位与桩头条件下采用抗滑桩加固边坡的变形破坏特性进行研究。试验表明,设在边坡中部的抗滑桩在边坡破坏前桩头水平位移最大,而在相同的破坏载荷作用下,设在中部的抗滑桩比设在上、下部以及桩头固定比桩头自由时边坡破坏后的位移矢量要小,这表明抗滑桩设边坡中部以及桩头固定对边坡土体的遮挡效果及边坡安全系数的提高最好。     

物质点法在边坡稳定性评价中的应用研究

 边坡的稳定性评价应当不仅仅局限于边坡的初始失稳破坏评价,也应该包括边坡发生破坏后坡体形态的发展以及最终的平衡状态评价,因为它对于描述滑坡造成的危害更为直观。鉴于此,结合物质点方法开发过程中的一些最新进展进行简要介绍,包括隐式物质点方法、随机物质点方法以及考虑流–固全耦合的物质点方法,同时对其在不同工况下的边坡稳定性评价进行了应用与探讨,揭露了边坡相应工况下不同的破坏机制和模式,包括降雨引起的浅层破坏、斜长边坡的平动破坏以及黏土体常见的向上渐进式转动破坏等。研究结果表明,该方法可以稳定、高效地评价边坡的初始破坏以及诱发的众多次生破坏,直观深入地描述边坡的破坏机制以及评估破坏带来的风险。     

甬台温高速公路某边坡变形破坏分析及治理

在现场调查分析的基础上对浙江甬台温高速公路某坍塌边坡进行了研究,表明该边坡的破坏模式为二元边坡的上覆松散土层沿基覆面的坍塌破坏,针对该边坡的破坏模式和现状,提出应急抢险和永久性治理相结合的综合治理措施。     

边坡动力破坏机理的振动台试验研究

将数字图像位移测量技术和有限元数据平滑方法应用到边坡模型的振动台试验中,得到了整个振动过程的位移场和应变场,探讨了土质边坡的动力破坏模式和破坏机理。结果表明土质边坡的变形是渐进式的,坡体中部到坡脚是剪切破坏,坡顶一定深度是拉剪破坏,破坏时有深层的圆弧状滑动面,用位移时程曲线的广义曲率做为判断边坡动力破坏的物理量是可行的。     

边坡动力破坏特征的振动台模型试验与数值分析

采用大型振动台模型试验,输入幅值逐级增大的地震波,直到边坡破坏,得到边坡动力破坏特征:上部拉裂缝和下部剪切滑移面形成贯通的破裂面,滑体上监测点位移和加速度响应突变,表明边坡已经发生破坏,且坡顶局部块体在地震作用下发生抛射现象。采用FLAC动力差分软件通过逐渐加大输入地震波幅值,模拟模型边坡振动台试验过程,证实拉裂缝与剪切滑移面贯通是边坡动力破坏的必要条件,位移和加速度响应突变可以作为边坡动力破坏的判据。振动台试验和数值计算在边坡动力破坏三个特征上吻合较好,证明振动台模型试验结果的合理性,也证明数值分析方法的可靠性。     

膨胀土路堑边坡破坏研究

从膨胀土路堑边坡的破坏类型和机理出发,论述了膨胀土路堑边坡破坏的原因及处治时应考虑的因素,并对南昆铁路和云南楚大高速公路中出现的路堑边坡破坏问题进行了相关分析,提出了采用柔性支护技术处理膨胀土路堑边坡的思路。