某特大桥西侧桥头边坡稳定性分析与评价

某特大桥西侧桥头边坡为顺层岩坡,受桥墩加载及下游某水库蓄水影响,岸坡存在安全隐患.在工程地质调查的基础上.查明了岸坡赋存的水文、工程地质条件,建立了地质模型,明确了岸坡稳定性控制因素;针对控制性结构面及岩体,开展细致研究,获取了合理的物理力学计算参数.采用三维连续介质和离散介质数值模拟方法对岸坡的潜在变形破坏模式进行分析,并选取典型块体开展二维和三维极限平衡计算.结果表明,岸坡整体稳定性较好,但是表层存在向临空面的潜在滑移趋势.建议对岸坡底部的水渠进行封堵,消除临空面,以增加岸坡稳定.     

基于非饱和土渗流和强度理论的三维边坡稳定分析

在边坡稳定分析中,进行三维稳定分析时通常都是采用饱和土强度理论,事实上地下水位以上的非饱和区的基质吸力会影响边坡稳定的安全系数,所以有必要基于非饱和土强度理论进行边坡稳定性分析。因此,基于非饱和土强度理论,并结合三维简化Bishop法思想推导了三维非饱和边坡稳定安全系数公式来评价边坡稳定性,并编制了相应的程序。最后,基于所提方法对嘶马河道岸坡的稳定性进行了评价,结果表明利用非饱和强度理论的岸坡安全性能比利用饱和强度理论的安全性有所提高,能更客观地对岸坡稳定进行评价。     

丹水出口段右岸潘家堂变形体边坡稳定分析及加固治理

研究丹水出口段潘家堂边坡变形体产生的机理,根据其地质情况,采用HH-slope软件对现状边坡变形体进行稳定分析计算,所得滑动区域与实际勘测变形体基本一致;采用对潘家堂岸坡变形体上部岸坡削坡减载和下部岸坡高压注浆的综合加固治理措施,复核计算各工况下岸坡的稳定性均满足规范要求。实践证明治理措施取得了较好的效果。     

乌江银盘水电站左岸高边坡稳定性研究

乌江银盘水电站坝址左岸开挖边坡最高达约160 m,高边坡稳定为坝址的主要工程地质问题.左岸边坡划分为左坝肩上游顺向坡、左坝肩斜交顺向坡、下游斜交坡及厂房尾水渠边坡.边坡岩体以页岩、砂岩为主,发育多个层间剪切带,与裂隙组合边坡可能发生不同规模的块体滑移失稳.在二维刚体极限平衡分析的基础上,采用全空间赤平投影分析,得到不同坡段的可移动块体及其运动模式,在三维效应明显时进行三维补充分析计算.二、三维极限平衡分析表明:部分边坡开挖后的稳定系数小于1.0,边坡将局部失稳.通过采用联合加固措施,可保证边坡安全系数达到设计要求.在边坡实际开挖施工过程中,总体上表明局部不稳定块体通过处理后,边坡整体稳定是有保证的.     

乌东德水电站右岸引水洞进口边坡稳定性研究

以工程地质条件详细调查为基础,采用宏观地质分析与极限平衡法、数值模拟法相结合的研究手段,分层次对乌东德水电站右岸引水洞进口边坡整体稳定和局部稳定性进行了系统研究。结果表明:乌东德水电站右岸引水洞进口边坡整体稳定性较好,三维离散元数值模拟结果显示,人工边坡变形以少量回弹变形为主,变形特征不突出。在分析边坡开挖后可能形成的块体边界条件基础上,提出了人工边坡可能出现的块体失稳模式,从块体稳定性影响因素分析入手,建立块体稳定性工程地质评价标准,对块体稳定性进行了宏观地质分析,并采用三维刚体极限平衡方法对可能产生的块体模型进行了计算分析,得到块体开挖后的稳定系数。结果表明,人工边坡可能出现的块体多处于基本稳定状态。综合整体稳定性和局部稳定性研究成果,提出人工边坡加固方案建议。研究成果为工程设计与施工可提供重要依据,并对类似工程提供可以借鉴的经验。     

石笼加固黄桥中心沟河道边坡稳定性计算

为提高黄桥中心沟河道排水能力,恢复河道生态,改善周边水环境,对河道污染物和淤泥进行疏浚,并选用石笼护坡对两岸岸坡进行了加固。为了分析石笼处理后边坡的稳定性,基于瑞典条分法,将石笼作为一种压坡作用,推导出一种新的石笼护坡的稳定性计算方法,采用该方法计算石笼加固黄桥中心沟河道岸坡后的稳定安全系数。现场实践和计算结果表明,石笼处理后的岸坡效果良好,边坡稳定安全系数得到较大的提高。可为类似工程案例提供参考借鉴。     

基于抗滑桩的软土复合地基边坡加固稳定分析及应用

含有软弱夹层边坡稳定性具有较大破坏性、连带性等特点,对其进行有效地加固一直是此类边坡安全稳定的分析重点。文章通过总结对比抗滑桩的常用计算方法,结合工程实例特点,分别对岸坡典型断面进行灌注桩或深搅桩加固计算分析,进而提出灌注桩结合深搅桩的组合桩加固型式。同时通过提高深搅桩置换率或增加灌注桩桩长方案进行岸坡稳定敏感性分析,优化加固方案。研究发现,针对含有较厚软土层边坡加固设计中,组合桩在加固效果及施工质量控制等方面具有较大优势,为类似工程提供参考依据。     

活木桩桩位及桩长对岸坡稳定性的影响

为研究河道生态修复工程中活木桩生态型护岸对岸坡稳定性的影响,选取两种不同性质的土体,采用ABAQUS有限元强度折减法分析计算了活木桩不同布设桩位及桩长情况下的岸坡稳定安全系数。计算结果表明,在不同性质的土体中,受桩体长度与岸坡潜在滑动面深度的影响,活木桩布设位置及长度对岸坡稳定性的影响呈现出不同的规律;不当的活木桩布设不仅不能发挥其加固边坡的作用,反而会降低岸坡的整体稳定性。     

基于块体单元法的白鹤滩左岸边坡稳定性分析

左岸边坡强卸荷块体系统的稳定问题是白鹤滩水电站题重要工程技术问题之一。针对左岸边坡地形地质条件、变形特征及变形机理的研究,表明结构面组合的三维块体滑动失稳为其主要的破坏模式。常规刚体极限平衡法和连续介质力学方法在求解复杂块体系统稳定时均存在一定的局限性。以块体单元自动识别方法为前处理程序,建立白鹤滩左岸边坡块体系统三维模型,基于弹黏塑性块体单元法(BEM)计算特定块体强度储备安全系数,进行边坡稳定性研究,分析边坡控制性结构面及其关键块体,研究结果与常规刚体极限平衡分析和地质力学模型试验基本一致。块体单元法的分析成果为左岸边坡加固处理提供了依据,同时对复杂块体系统岩体边坡的稳定性研究具有一定指导意义。     

乌东德水电站右岸引水洞进口边坡稳定性研究

水电站高边坡稳定性问题是目前我国水电工程建设中的研究重点。本文提出以工程地质条件详细调查为基础，宏观地质分析与极限平衡法、数值模拟法相结合的研究手段，分层次对乌东德水电站右岸引水洞进口边坡整体稳定和局部稳定性进行了系统研究。研究表明：乌东德水电站右岸引水洞进口边坡整体稳定性较好，三维离散元数值模拟结果显示，人工边坡变形以少量回弹变形为主，变形特征不突出。在分析边坡开挖后可能形成的块体边界条件基础上，提出了人工边坡可能出现的块体失稳模式，以块体稳定性影响因素入手，建立块体稳定性工程地质评价标准，对块体稳定性进行了宏观地质分析，并采用三维刚体极限平衡方法对可能产生的块体模型进行了计算分析，得到块体开挖后的稳定系数，结果表明，人工边坡可能出现块体多处于基本稳定状态。综合整体稳定性和局部稳定性研究成果，提出人工边坡加固方案建议。研究成果为工程设计与施工提供了重要依据，并对类似工程提供了可以借鉴的经验。     

分形理论在岩体稳定性分析中的应用

为推进岩土工程全过程的信息化,依据边坡工程、基坑工程、隧道工程的位移监测信息,将分形理论应用于岩体的稳定性分析。指出岩土变形是一个升维过程,且工程实例的分析结果表明位移时间序列的分维随着变形的发展将逐渐增加,无标度区也将越来越明显。利用分维的动态特征可以评价岩体对象的安全性,从而为实际工程的现场施工、反馈设计与后续运营提供参考。     

四川省普格县滑坡孕灾环境因子敏感性分析

四川西部是我国地质灾害高易发区。为了对滑坡孕灾环境因子的敏感性进行定量分析,以普格县境内分布的滑坡为例,基于变维分形理论、ArcGIS平台,借助累积和变换次数和分维值研究区内小、中、大型滑坡孕灾环境因子的敏感性,并引入分维值方差这一概念来度量分维值的离散程度。主要成果与结论为:①坡度、断裂和公路等因子对滑坡发育的影响较大,河流和起伏度等因子对滑坡发育的影响较小;②中型滑坡的孕灾环境因子分维值方差最大,小型滑坡次之,大型滑坡最小;③分维值为滑坡对孕灾环境因子的敏感性提供了定量的分析,而分维值方差为滑坡对各个孕灾环境因子敏感性程度的离散性进行了度量;④变维分形理论为滑坡灾害危险性评价中的孕灾环境因子权重提供了分形学依据。     

基于灰色关联度的黄土边坡稳定性因素敏感性分析

敏感性分析是黄土边坡稳定性研究的一个重要方面。基于灰色关联分析理论,以兰州地区的黄土边坡为工程实例,采用灰色关联度分析坡高、坡率、重度、黏聚力、内摩擦角和地震作用6个不相关因素对黄土边坡安全系数敏感性的影响。研究结果表明:黏聚力和内摩擦角的变化对黄土边坡稳定性的影响最敏感,其次是重度和地震作用,而坡高和坡率对其影响则相对较小。灰色关联度法可较精确直观地表示各参数对稳定性系数的影响程度,能将分析结果定量化,并能清楚地显示出主要因素和次要因素,是一种既简单又实用的分析方法。研究成果为兰州地区类似黄土边坡的防护治理和设计提供重要参考。     

基于DEM的细沟形态分维估算方法探讨

为了促进分形理论在细沟形态量化中的应用,在回顾以往研究的基础上,探讨了一种以DEM为数据源,基于ArcGIS软件的坡面侵蚀地形数据处理、水文信息提取的方法,通过具体实例,运用网格覆盖法实现了细沟形态分形维数的计算,达到了精确、高效的应用效果。     

坡地侵蚀平面形态的研究

伴随着坡面上产流、产沙过程，坡面形态亦在经历一个迅速变化的过程。本文利用随机理论和分形几何学方法，对坡地侵蚀实验资料进行分析，以坡面细沟密度指标及沟系分维数对坡地侵蚀的平面形态进行了定量描述。为研究坡地侵蚀程度提供了一种新的判定方法。     

岩质高边坡监测数据的改进变维分形预测模型

针对以往预测模型在数据少和噪音干扰下出现预测精度降低的问题,基于分形理论,尝试建立改进的变维分形预测模型,并以小湾工程边坡位移监测数据为例,选取D1、D2曲线作为预测模型的分形参数曲线,计算各曲线的分段分形维数,对位移进行预测,并分别用灰色模型GM(1,1)和BP神经网络进行对比预测.结果证明,这种方法充分利用了分形理论自相似性的特点,抗噪性强,能较好地应用于小数据量监测数据的预测,并且精度较高,有着良好的应用前景.     

碎石尺寸对碎石土强度影响的大型直剪试验研究

以田师府—桓仁铁路大前石岭隧道边坡碎石土为研究对象,配置了3组含碎石尺寸不同的重塑碎石土样并采用大型直剪仪进行了剪切试验研究,探讨了碎石尺寸对碎石土抗剪强度的影响作用规律。在此基础上,利用现代非线性理论-分形理论,采用分形几何方法研究了该碎石土重塑样的粒度分布特征,得出了不同碎石尺寸下碎石土的分形维数,并探讨了碎石土的强度特征与粒度分形维数之间的关系。研究表明在粗粒含量相同的情况下,碎石土的抗剪强度随着碎石尺寸的相对增大而增大;内摩擦角随着碎石尺寸的相对增大而增大;而黏聚力呈现相反的趋势,随着碎石尺寸的相对增大而降低;随着碎石尺寸的相对增大,分形维数增大,分形维数越大,其颗粒粒度分布越不均匀,反之分形维数越小,其颗粒粒度分布越均匀。碎石土抗剪强度和粒度分形维数有一定的相关性,黏聚力随着分形维数的增大而减小,而内摩擦角呈现相反的趋势,随着分形维数的增大而增大,黏聚力和内摩擦角均与粒度分形维数近似呈现抛物线函数关系。     

陡坡U型渠道量水槽适宜收缩比研究

为了找到对坡度大于1/200的U型渠道量水槽较为适宜的收缩比,以椭直形量水槽为研究对象,选择4种规格、6种坡度的U型渠道,设计7种收缩比开展了灌区田间试验。基于量纲分析法推求相对流量和相对水深的函数关系,并结合田间试验数据拟合出量水槽的流量公式,对比分析了量水槽的测流精度、佛汝德数和壅水高度。结果表明：坡度大于1/100时,量水槽无法测流;对于坡度在1/200～1/100之间的U型渠道,当量水槽的收缩比控制在0.550～0.580时,槽前佛汝德数均小于0.5,测流精度较高,平均相对误差为2.22%,最大相对误差为5.0%,槽前最大壅水高度为16.6 cm,不影响渠道的正常运行。研究成果可为陡坡U型渠道量水槽选择适宜的收缩比提供参考。     

基于 MIDAS／GTS 的黄土边坡稳定性分析方法及应用

针对凉泉隧道出口处上部黄土的稳定性和是否需要削方减载的问题,利用M IDAS／GTS对可能存在潜在滑动面的高边坡进行数值模拟。建立边坡的二维数值模型,并对其计算分析,力求结果接近真实情况。再采用强度折减、极限平衡折线型滑动面和极限平衡圆弧型滑动面三种边坡强度分析理论,对二维边坡进行模拟,得到边坡的应力应变危险部位和潜在滑动面位置以及边坡整体稳定系数。由此确定边坡的剪出位置以及相对薄弱带,客观反映边坡稳定性,为工程治理提供依据和参考。