重庆某护岸工程桩板墙加固效果研究

为揭示桩板墙对护岸工程的支护效果,以重庆某护岸边坡为例,结合挡墙现状调查,建立三维有限元模型与二维Geostudio-slope模型,在原护岸边坡、桩板墙支护完建工况和特殊工况下,对桩板墙边坡位移应力的分布规律及整体稳定性进行计算分析。结果表明,护岸边坡的位移在素填土区域内同一竖直方向,随高程增加而增大;护岸边坡整体处于受压状态,应力沿基岩底部向上不断减小;原护岸边坡整体稳定安全系数为0.76,经桩板墙支护后,完建工况和特殊工况的安全系数分别为1.62、1.31,边坡整体结构处于稳定状态,桩板墙加固效果显著。     

某水库水位变化对库区围堰坝体边坡稳定性的影响

为查明水库围堰边坡设计的合理性及水位变化对边坡稳定性的影响,基于FLAC3D数值模拟软件,针对百色市某水库建立三维模型,模拟了围堰边坡在水位下降、水位上升和基坑排水3种情景下的变形情况,分析了水位变化对边坡稳定性的影响。结果表明,围堰边坡上游一、二级台阶及下游二级台阶区域易发生较大变形;库水位下降引起各监测点水平位移为40～230 mm、竖向位移为260～390 mm,库水位上升引起各监测点水平位移为60～360 mm、竖向位移约为150 mm,基坑排水引起各监测点水平位移为580～600 mm、竖向位移为21～57 mm,对围堰边坡变形的影响大小依次为基坑排水>库水位下降>库水位上升;边坡安全系数与水位变化呈正相关关系,安全系数增量随水位上升先增大后减小。研究结果为边坡设计和防护提供了理论依据。     

降雨入渗对浅埋偏压隧道洞口边坡稳定性的影响

以四川绵阳九岭岗隧道为背景,基于非饱和土流固耦合理论,采用MIDAS GTS NX有限元软件研究了降雨入渗对隧道边坡塑性区、整体位移及安全系数的影响,并根据数值分析结果探讨了不同支护措施的加固效果。结果表明,在降雨入渗条件下,左线隧道边坡及右线洞口浅层土体极易发生塑性破坏;随着降雨时长增加,边坡土体抗剪强度降低,整体位移明显增大,安全系数不断减小;对比分析锚索与抗滑桩对边坡位移的控制效果,最终选用锚索加固隧道边坡。     

202工作面回风巷道支护设计优化的数值模拟研究

为了解决原有支护无法有效控制巷道围岩变形等问题,针对性设计了两种支护优化方案,并通过FLAC^3D软件对支护方案进行数值模拟,分析了优化前后的围岩应力与位移云图结果,从而得出最优方案。经过现场施工实践,由矿压观测结果可知,优化后方案的围岩顶板位移从114mm下降至62mm,两帮位移从92mm下降至54mm,巷道围岩控制效果明显,优化方案可行。     

九甸峡水电站厂房高边坡稳定的非连续变形分析

应用非连续变形分析(DDA)对九甸峡水电站厂房高岩体高边坡进行了稳定性分析研究,建立了DDA块体系统分析模型.通过分析边坡位移和强度参数间的关系得到边坡在支护加固前后的极限内摩擦角及相应的稳定安全系数,并分析了边坡发生塌滑的原因.结果表明,该边坡在加固前安全系数较小,存在不稳定的可能性,支护加固后边坡的稳定安全系数有显著提高.可满足正常运用要求.     

金川水电站导流洞进口边坡开挖锚固措施优化分析

金川水电站导流洞进口边坡开挖过程较为复杂,坡体开挖部分岩性较差且有多组结构面发育,部分区域为强风化强卸荷岩体,为保障边坡安全稳定、节约边坡治理成本需合理优化锚固措施。为此,结合极限平衡法、二维和三维有限元法,从位移、应力、塑性区和稳定性多角度对初拟锚固方案的支护方式、锁口锚索与锚筋桩的设置、预应力锚索数量进行优化分析。结果表明,初拟方案下开挖边坡的各项安全指标均在合理范围内,其锚固措施是可行有效的。     

降雨作用下高速公路边坡稳定的非连续变形分析

应用非连续变形分析(DDA)对粤赣高速公路K32+632右坡进行稳定性分析,建立了DDA块体系统分析模型,分析了在自然状况下和持续降雨工况下的边坡位移与强度参数间的关系,得出边坡在支护前后的极限内摩擦角及相应安全系数.结果表明,在边坡上增加锚索支护和排水设施等可有效提高稳定安全系数,满足正常运用要求.     

两河口水电站泄水建筑物进口边坡群开挖过程三维数值分析

鉴于两河口水电站泄水建筑物进口边坡的稳定性直接影响到水电站的正常运行,基于实际地质条件,建立了三维数值计算模型,采用三维弹塑性有限差分法分析了该边坡开挖卸荷过程中的位移场、应力场和塑性区分布特征,揭示了边坡岩体潜在破坏部位分布规律,并评价了边坡的稳定性。结果表明,影响边坡稳定与安全的的主要因素是f1和fb13-04断层的切割、开挖坡比和Ⅴ类岩体的分布。结果可为边坡开挖后的支护形式设计及施工程序和施工方法的确定提供参考依据。     

边坡变形影响下锦屏一级拱坝安全性分析

锦屏一级高拱坝左岸边坡断层较多且持续变形不收敛,从而对坝体安全稳定运行造成不利影响,为合理分析左岸边坡变形对坝体安全性的影响,建立了锦屏一级拱坝三维有限元仿真模型,运用小生境与遗传模拟退火耦合算法搜索左岸边坡最危险潜在滑动面,在搜索到的潜在滑动面施加三角形位移荷载模拟左岸边坡的变形并进行持续超载,同时考虑坝体自重、水压力等荷载作用下坝体的应变情况。结果表明,边坡变形的极限超载系数在9~10之间,靠近坝体左岸岸肩1 769m高程以上的部位在边坡持续变形中会较早进入塑性屈服阶段,在不出现塑性屈服区贯通情况下,坝体弦长最大压缩变形可达到205.32mm,从而可为坝体安全运行提供参考。     

锚杆锚固间距对巷道支护的影响研究

针对山西凌志达煤业有限公司锚杆间距不合理,锚固密度过大的实际情况,在15501工作面巷道原支护方案的基础上进行合理的布置。采用ANSYS模拟软件分析锚杆锚固间距与巷道位移变形量之间的关系,对不同锚杆锚固间距的支护方案进行分析比较,当顶板锚杆锚固间距为1.0m,两帮锚杆锚固间距为1.1m时,锚固效果最为合理,可以增加巷道围岩的受力范围,减弱其应力集中现象,达到巷道安全稳定要求,比原支护方案更加合理。现场试验结果表明,优化后的方案巷道位移变形量在100mm以内,减少了巷道位移变形,说明优化后的方案合理可行。     

洛宁抽水蓄能电站排沙洞出口岩质边坡安全控制研究

洛宁抽水蓄能电站泄洪排沙洞出口边坡为高陡岩质边坡,该处边坡存在风险主要有:边坡岩体结构面发育、泥化夹层等不良地质风险;爆破开挖加剧岩体结构面扩张的施工风险;下方排沙洞隧道施工对上方边坡的稳定性影响.边坡施工期间出现小范围垮塌,为保证隧道口边坡的安全稳定性,开展了风险分析、边坡稳定性分析、支护优化设计、现场监测相结合的边...     

开挖条件下大礼溪滑坡变形机理分析

为分析开挖条件下大礼溪滑坡变形机理,根据现场调查,并结合滑坡变形特征,运用定性评价方法分析了滑坡的变形发展过程及其机理;发现软弱易风化的粉砂质泥岩坡体、不利的层状同向坡体结构及发育的节理构造是滑坡发生的内因;人工开挖与爆破引发的地震是引发滑坡的外因,降雨作用加速了滑坡变形。最后,通过数值模拟分析开挖条件下滑坡的应力场与位移场的变化,发现滑坡的应力调整与位移变化均具有渐进式变化的特点,分布在滑坡前缘、中部和后缘观察点最小总应力的平均值分别为18.347、-21.888、-76.450kPa;位移平均值分别为147.83、111.14、39.29mm。研究成果对防治滑坡灾害有重要意义。     

引水沟渠冻结法施工中的温度场、冻结壁演变和开挖稳定性分析

为准确计算冻结壁厚度、了解开挖引水沟渠对地层稳定性的影响,从而确保工程的安全稳定性,结合工程实例,根据冻土的热物理参数及力学性质,运用解析方程和经验公式分别计算了引水沟渠冻结法施工的冻结壁厚,并对比计算结果与现场实测温度反推出的冻结壁厚度,同时利用多物理场耦合软件模拟冻结壁的形成及开挖后的受力变形,分析了引水沟渠在冻结暗挖过程中冻结壁的安全稳定性。结果表明,理论计算中拉麦公式考虑的因素少,计算结果偏大,维亚洛夫公式设计冻结壁厚度相对合理;数值模拟可得出引水沟渠周围土体的应力场、位移场分布,可验证施工方案的合理性;在实际工程中可结合经验估算、现场实测理论计算与数值模拟计算来最终确定设计方案。     

紫晟煤业回采巷道围岩稳定性分析

以紫晟煤业为研究背景,详细分析了锚杆锚索联合作用机理,并利用FLAC3D数值模拟软件,确定了0.8 m为最佳锚杆支护间距,并在优化后的支护方案下进行了现场试验.结果表明:优化支护方案下巷道顶板基本无变形,顶板位移量得到了有效控制;帮部锚杆的稳定应力值为10.51 kN,距离工作面不同位置的锚杆随工作面的推进,其受力呈现...     

某工业园区岩质古滑坡复活影响因素及开挖优化方案

古滑坡以相对平坦的地形优势成为山区工程建设的利用场地,但场地建设过程中的不合理开挖利用,可能造成古滑坡复活而影响工程建设。以某工业园区建设开挖过程中引起局部复活变形的侏罗系岩质古滑坡为例,在对其自动化实时变形数据分析的基础上,通过关联度计算确定了坡体开挖为复活变形的主要影响因素。通过离散元强度折减法反演了岩土体的强度参数,并以模拟结果分析了斜坡的破坏模式。由此,基于滑坡岩土体性质的空间分布,设计了满足场地建设要求的3种优化开挖方案,并以边坡稳定性系数与最大水平位移为评价指标,获得了保证边坡安全的最优开挖方案。研究结果对古滑坡场地利用及边坡开挖方案优化有一定的参考价值。     

数值模拟与实际监测相结合的边坡稳定性分析

鉴于单一利用数值模拟分析边坡稳定性的可靠性不高,应结合相应的监测数据来印证,以某边坡在暴雨工况下的变形破坏为例,基于强度折减理论,首先利用具有多样化建模方式及高精度特点的Rhino 5.0建模软件对边坡建立数值模型,然后通过室内试验、参数反演确定模型参数,再通过FLAC3D分别对该边坡在天然工况和暴雨工况下进行数值模拟计算,最后将数值模拟结果与监测数据对比分析。结果表明,该边坡在天然工况下处于稳定状态,暴雨工况下受持续性降雨影响潜在滑动面岩土力学性质急剧减弱将会发生失稳破坏;数值模拟找到的潜在滑动面与实际监测情况吻合,边坡变形发育阶段与雨水集中期基本吻合。     

过渡式台阶溢洪道的水力特性研究

鉴于台阶式溢洪道的研究多集中于台阶尺寸﹑坡度﹑流态﹑消能等方面,而对台阶本身的布置形式研究很少,提出了新的过渡式台阶溢洪道布置形式,采用紊流数值模拟方法研究了不同坡度﹑不同单宽流量以及不同过渡形式下的过渡式台阶溢洪道的水力特性。结果表明,与连续等高的台阶溢洪道相比,在相同条件下过渡式台阶溢洪道台阶面上的负压区较小,消能率较高且随单宽流量的增加而增加,所提出的台阶布置形式可供相关工程参考。     

黄金峡水利枢纽大坝左岸Ⅰ区结构面控制型边坡变形机制及稳定性分析

黄金峡水利枢纽大坝左岸Ⅰ区边坡开挖施工阶段发现了多条断层和多组裂隙,出现了多次变形突变现象,呈台阶状跳跃增长,且变形大多位于深部10~30m,局部累计监测变形值超过100mm。根据地质、监测及坡表开裂等资料综合分析影响边坡变形的关键因素,并采用三维数值计算方法论证加固效果,复核边坡稳定性。结果发现Ⅰ区边坡是典型的结构控制型边坡,变形范围及深度与结构面fz39、L920位置吻合,变形破坏模式主要是结构面fz39、L920构成的块体KT21滑动破坏。现状条件下边坡已接近临界状态,考虑削坡减载和边坡中下部增加大吨位锚索后,边坡安全性得到显著提升。研究结果丰富了边坡稳定性研究的工程实例,为工程自身建设提供了重要的技术支撑。     

软基路堤拓宽对原路堤桩体受力特性的影响

      目的     交通量日趋饱和与建设用地日益紧张促使道路需要进行拓宽改建,为了进一步研究路堤拓宽时的稳定性,对软基路堤拓宽时原路堤下桩体受力特性的变化进行分析。      方法     采用Abaqus对离心机模型验证后,分别建立拓宽路堤与原路堤有限元三维数值模型进行对比分析,研究拓宽路堤自重、不同拓宽路堤土体参数对原路堤下不同位置桩体的受力和变形性状以及破坏模式的影响。      结果     数值仿真结果表明:路堤下各桩对抗滑的贡献不同,接近坡脚的桩主要受弯剪作用,远离坡脚的桩主要受轴力作用;拓宽路堤土体自重使得原路堤下桩体所受弯矩及剪力减小,所受轴力增大,越靠近拓宽路堤的桩受影响越大,原路堤下桩体的位移增大,其中靠近原坡脚处的竖向位移增量最大,横向位移增量最大处位于原路堤中部;拓宽路堤土体重度能显著影响原路堤的竖向位移,而其变形模量和强度参数对原路堤的竖向位移影响不明显;路堤拓宽后在荷载作用下,原路堤下桩体的受力特性较拓宽前会发生改变,潜在破坏模式由弯剪区、压弯区和受压区三个分区变为压弯区和受压区。      结论     所建模型能较好验证离心机试验结果,研究结果能对路堤拓宽的稳定性分析提供指导。