滑坡微型桩单桩加固工程室内物理模型试验研究

通过微型桩与滑坡体相互作用的室内物理模型试验研究,为微型桩设计提供一定的依据。实验室内采用长3m,宽1．8m,高2．2m模型箱,模型箱中黄土分层填筑、夯实模拟滑床及滑体,圆弧状滑带采用双层塑料薄膜模拟,微型桩采用钢筋？昆凝土浇注,用压力盒与位移计观测压力与位移,滑体上部分级施加4kPa荷载,加载24kPa后,滑坡发生失稳。试验结果表明：微型桩加固滑坡后,滑坡的稳定系数由L10提高到1．29;微型桩所受的滑坡推力呈三角形分布,桩前滑体抗力主要分布于埋深约1／3桩长的范围内,近似呈抛物线形分布;滑床抗力呈两个相对的三角形分布;试验中所用微型桩的破坏模式为滑面附近的弯曲与剪切相结合的破坏。     

独立微型群桩在公路滑坡中的应用分析

鉴于独立微型桩在公路滑坡应急抢险及辅助加固使用中的紧迫性和必要性,分别从独立微型桩的布置形式、桩土耦合关系两方面对其受力机理及应用条件进行分析。基于土质滑坡,采用FLAC3D内置桩单元进行数值模拟试验研究,阐述了桩单元分析的关键和不同桩间距下微型群桩受力特性。同时,借鉴微型群桩加固公路边坡成功的案例,分析了成功的关键,供设计参考。     

滑坡推力分布对灌注微型桩受力规律的影响分析

对公路边坡灌注微型桩设计、施工现状调研分析,滑坡推力分布形式的选择关系到灌注微型桩设计的合理性,目前该方面研究较少。在已知滑坡推力呈矩形或平行四边形、三角形、抛物线、梯形分布的前提下,采用MIDAS/GTS软件模拟滑坡推力分布对灌注微型桩受力规律的影响。结果表明,滑坡推力分布形式或滑坡推力的合力作用点位置对弯矩峰值位置、负剪力峰值位置无影响;滑坡推力呈矩形分布桩身剪力最大,其次为抛物线形、梯形与三角形分布。     

微型桩处置堆积层滑坡室内模型试验研究

通过微型桩分别加固黄土、膨胀土堆积层滑坡的物理模型试验,研究了加固两类滑坡时微型桩的作用机理以及受力变形的差异。分析微型桩试验监测数据,以桩顶位移作为主要考虑因素,同时兼顾桩前土压力和桩身弯矩的比例关系,给出了便于设计加固方案时采用的参照系数及其取值范围。研究结果表明：当桩顶位移过大时,滑面处桩身弯矩迅速增大直至桩体破坏失效;在相同桩间距、排间距、锚固深度和布设形式的情况下,微型桩加固两类滑坡的参照系数在1.45~2.45间取值。 〖HT5”H〗关〓键〓词：〖HT5”K〗     

微型桩群桩受力分布规律及破坏模式的试验研究

运用地质力学模型试验方法,完成了微型桩与滑坡体共同作用的大型物理模型试验,研究滑坡防治中微型桩的受力分布规律与破坏模式。试验结果表明：微型桩各排桩在滑坡滑动时同时受力,各排桩的受力分布情况基本相同。微型桩所受滑坡推力基本呈梯形分布,滑面附近土压力较大;第一排桩的桩前滑体抗力呈倒三角形分布,其余各排桩的桩前滑体抗力呈抛物线形分布;桩后滑床抗力较小,呈矩形分布;桩前滑床抗力主要分布于滑面附近。微型桩各排桩同时发生破坏,破坏区域位于滑面上下各3倍桩径左右的范围内,为弯曲与剪切相结合的破坏模式。     

微型钢管桩在滑坡治理工程中的应用

微型钢管桩以其技术成熟、施工方便、对环境破坏小的优势，在近年来的滑坡治理工程中得到广泛使用。本文以微型钢管桩技术在勉县镇川乡安咀村滑坡治理工程中的应用为例，对微型钢管桩在滑坡治理工程中的设计思路和施工工艺及质量控制进行了分析。     

抗滑工程中微型桩工作机理研究现状

微型桩由于具备施工机具小而灵活、对施工场地条件要求低,坚硬岩层中钻进能力好、对岩土体扰动小,施工中振动小、噪音小,桩位布置灵活、安全迅速等优点,既满足了经济效益又确保了环境效益,作为新型支挡结构在抗滑工程中的应用日益增多。现状对微型桩治理滑坡的工作机理研究主要集中在室内物理模拟及数值模拟两方面。室内物理模型试验以离心模型试验为主,得到了滑坡推力的分布规律及微型桩的破坏模式;数值模拟主要采用有限元软件分析,不同影响因素下得到了桩土相互作用关系。这两部分的研究均给微型桩的设计计算提供了理论依据。     

粘土含水率变化对微型钢管桩工作机理影响研究

通过改变滑坡土体的含水率,进行了微型钢管桩的模型对比试验,研究微型钢管桩在不同的土体性状条件下的承载能力、变形受力特征以及破坏模式等的变化情况。试验结果表明:含水率的变化对微型桩的水平承载力有显著影响,含水率增大,微型桩组合结构的承载力降低;桩体的受力变形方式随含水率变化也存在差异,含水率小的情况下,微型桩在滑床与滑体中同时变形,而含水率大时,滑床中的变形更为显著,滑体中负弯矩值变化缓慢;桩体承受的土压力主要集中在滑面附近,滑面下滑床中一定范围为微型桩抗滑的关键部位;在一定含水率范围内,含水率大时表现出更好的整体性,桩土结合较好,各排桩均匀承担荷载,协同变形。     

倾斜微型桩群加固堆积层边坡稳定性分析

使用有限差分软件FLAC3D,应用强度折减法,分析倾斜微型桩群加固堆积层边坡,桩倾角与支护效果间规律。桩倾角为微型桩群与铅垂面夹角,向坡顶倾斜为负,反之为正;倾角30°边坡模拟表明:桩倾角由-30～0°变化,支护效果先增大后减小,-20°为其中的最优方案;桩倾角在10～30°之间,支护效果相比铅垂微型桩无明显优势;桩倾角由40～60°变化,支护效果不断增大,相较铅垂微型桩群支护效果均有明显提高;60°为全部方案中最优;微型桩群与不连续面夹角为φ,φ90°支护方案相比铅垂微型桩群支护效果提高明显;倾斜微型桩群不改变堆积层边坡潜在滑动面深度,仅影响其沿滑带的分布;坡顶施加均布荷载,各排桩弯矩峰值与剪力峰值出现在不连续面处,关系基本满足:后排桩中排桩前排桩;最优支护方案倾斜微型桩群与桩前土体协同变形,形成"组合地基"共同承受桩后土体及滑坡推力,较之铅垂微型桩群支护效果显著提高,桩身受力明显减小。     

两种距径比下微型组合抗滑桩物理模型试验

通过开展2种距径比下微型组合抗滑桩加固碎石土滑坡室内物理模型试验,分析微型组合抗滑桩的受力变形特点,研究距径比对微型组合抗滑桩整体抗滑性能的影响。试验结果表明①微型组合抗滑桩结构受力变形可分为3个阶段(无变形阶段—阶段—性破坏阶段);②桩顶位移超过总桩长的3.6%,微型组合抗滑桩就进入塑性破坏阶段;③桩顶连系梁有效约束了桩体位移,使得微型组合抗滑桩各排桩在位于滑面以上约l₂/8处(l₂为自由段长度)出现反弯点,且滑面以上l₂/5、以下l₁/10(l₁为嵌固段长度)范围内的桩身弯矩较大,且最大弯矩位于滑面以上l₂/20处;④距径比较小(即7.5)时,微型组合抗滑桩对桩间土体的“楔紧”作用较强,抗滑桩能承受更大的滑坡推力作用。     

基于GEP的库区滑坡体危险度模型挖掘及应用

滑坡对大坝的危害程度受滑坡体滑落速度、滑坡体积、滑坡体至大坝的距离、滑坡发生时水库蓄水量等因素影响,通过分析库岸滑坡体影响大坝安全的因素,提出了滑坡危险度评价模型。基于基因自动编程算法,结合工程实际,挖掘了滑坡体影响大坝安全的危险度函数。算例分析结果表明:基于基因自动编程算法挖掘滑坡体危险度分析模型是一种比较有效的方法。     

鄂西南地区五峰县凉风洞滑坡灾害风险分析

单体滑坡定量风险分析是滑坡领域研究的重要内容。以湖北省西南地区五峰县凉风洞滑坡为例,首先应用Geo-studio软件对不同降雨条件下滑坡渗流场和稳定性进行了模拟分析;然后采用定性与定量相结合的方法分析了室内人员和建筑物的易损性;最后引入年超越概率方法计算滑坡经济与人口年风险,并对滑坡单人风险进行了分区。结果表明滑坡影响范围内的居民区处于风险极高区。该研究成果有助于提高单体滑坡定量风险分析水平,并为凉风洞滑坡防治提供参考。     

管道漏水引起黄土滑坡失稳机理研究

2011年3月2号,甘肃东乡县城发生重大地质灾害——滑坡,威胁县城2/3安全。通过对东乡县城"3.2"滑坡的现场勘察,分析了滑坡的发育特征,并对非饱和黄土进行土水特征曲线吸湿测试,运用饱和非饱和渗流理论,进行了管道漏水滑坡渗流场模拟,探讨了管道漏水引起的黄土滑坡渗流场变化规律。最后,对原始边坡与管道漏水边坡的稳定性进行了对比,认为管道漏水是滑坡发生的诱发因素。     

茅坪与新滩滑坡体变形机理类比研究

 为了研究清江茅坪典型滑坡体稳定性,基于失稳前长江新滩滑坡实测曲线进行了滑坡体变形分析。清江隔河岩水库库岸茅坪滑坡体约有2350×104m3, 是由十分复杂的物质构成的典型滑坡体,而水库蓄水直接影响了滑坡体的稳定性;后部白岩底部采煤造成陡壁崩塌,又对滑坡体产生了巨大加载效应。通过监测茅坪滑坡体变形过程,类比长江新滩滑坡体在破坏前几个阶段的变形特征,为预测茅坪滑坡体破坏提供了有价值的参考。     

滑坡涌浪近远场划分及其水波特性分析

滑坡涌浪是一种危害较大的次生灾害,会对人民的生命财产安全造成重大威胁。为探究滑坡涌浪在不同场域的涌浪水波特性,及时发现危害并采取防范措施,对滑坡涌浪全程进行数值模拟。通过CFD软件FLOW-3D建立滑坡涌浪数值模型,并将其模拟精度与有效性,与经典滑坡涌浪试验进行验证。对比结果表明数值模拟涌浪首浪高度与物理模型试验结果一致性较好,数值模拟能反映滑坡涌浪传播的整个过程。基于数值模型,制定关于滑坡体密度、滑坡体体积及滑坡体初始入水特征的27组数值模拟试验。结果表明:近场涌浪回弹及首波波谷出现时间与滑坡体密度呈负相关;近场涌浪首波势能占全程涌浪势能的70%左右;远场涌浪周期约为滑坡体水下运动时间的2倍;通过涌浪势能给出了特定条件下距滑坡体入水点22 m处为远场涌浪波起始位置。研究成果为滑坡涌浪灾害的预警和防治提供一定的参考,可避免发生更大灾害,减少损失。     

恩子坪2#滑坡体稳定性数值模拟

恩子坪2^#滑坡体位于白鹤滩水电站下游约8.6 km处,属于典型的基岩—顺层滑坡。为了研究该滑坡体的变形破环特征,通过物理模拟试验从成因机制对其稳定性进行定性分析;同时,结合工程勘察资料,采用数值模拟方法,论述了不同工况下滑坡体的位移、应力及变形规律。结果表明:物理模拟试验与数值模拟相结合是分析滑坡成因机制的有效途径;滑坡体的位移量由基岩到滑体逐渐增大,洪水位工况下最大位移量为185 cm,其变形主要发生于滑体;最大拉应力出现在滑坡体的水下堆积物处。自然状态下,滑坡体基本稳定,安全系数为1.065 6;洪水位工况下,滑坡体安全系数降低至0.76,此时,滑坡体趋向于不稳定,滑体前缘可能出现局部失稳下滑。通过对典型滑坡稳定性的深入研究,可为类似破坏机制的滑坡稳定性分析提供参考。     

深部位移监测在滑坡变形监测中的应用研究

基于巴东三中滑坡深部位移监测数据,分析该滑坡滑带所处深度,并结合桩孔内地质编录,将监测数据与实际观察的滑坡结构和滑动方向及滑带深度进行对比。结果表明,由于地表附近监测数据受外部影响较大,使得钻孔测斜数据可靠性降低,但测斜数据对于滑坡内部滑带土的鉴别与桩孔内发现滑带土深度一致。研究成果肯定了用钻孔测斜仪对滑坡变形进行监测是滑坡防治设计的重要手段之一。     

金沙江乌东德库区必油照滑坡稳定性分析

在详细分析金沙江水电站库岸滑坡地质结构和区域地质环境的基础上,结合地层产状、水文气象等因素,利用Ansys和Flac~(3D)建立必油照滑坡地质模型,利用强度折减法与有限差分程序进行多工况下的全过程动态数值模拟。计算坡体由初始化自重平衡作用到临界滑移失稳状态全过程的位移、速率变化趋势,分析滑坡破坏模式与滑移特征,并由剪切应变增量云图确定滑移面。通过数值模拟,阐释了滑坡破坏演化特征和失稳机理。坡体塑性变形与位移分析结果表明:滑坡在天然状态下基本稳定;在连续高强度降雨状态下欠稳定,局部失稳滑塌的可能性很大,这与现场调查分析的结果一致。利用Flac~(3D)进行滑坡稳定性分析和评价简单、可行,且更加直观、方便,具有传统极限平衡法所无法比拟的优势。     

库水升降作用下三峡库区三门洞滑坡变形响应特征

三峡库区三门洞滑坡自设立专业监测设施以来,一直发生持续蠕滑变形。通过野外调查、GPS监测数据分析,并运用Geo-studio有限元软件对滑坡进行渗流场模拟,分析了库水位不同升降速率下滑坡的稳定性。研究结果表明:①库水位上升时,滑坡的稳定性呈上凸型,表现为先上升后下降;当滑坡以1.6 m/d的速率上升时,滑坡稳定性最大。②库水位下降时,滑坡的稳定性呈下凹型,表现为先下降后上升;不同降速下的稳定性极值不同,但最终的稳定性基本保持一致。③三门洞滑坡作为典型的堆积体滑坡,库水位的升降是导致滑坡发生变形的主要因素,目前一直处于蠕滑变形状态,但不会发生整体性破坏。     

水库滑坡涌浪爬坡特征试验研究

由滑坡引起的涌浪灾害不仅严重威胁航运安全,还会冲毁码头、大坝等水工建筑物并造成沿岸居民生命财产的损失。采用物理模型试验的方法对散粒体滑坡涌浪的爬坡特性开展了研究。试验结果表明：影响涌浪爬坡高度的主要因素有滑坡入水速度、滑坡体规模、滑动面倾角、水深、传播距离和爬坡角度等;当涌浪远场传播形态类似椭圆余弦波或孤立波时,涌浪爬坡高度较高,岸坡处水流紊动剧烈,涌浪对岸坡的破坏能力也最强。根据试验结果还建立了近岸坡处涌浪最大波幅计算模型,并结合经典波浪爬坡经验公式推导出了新滑坡涌浪爬坡高度计算公式。以长江新滩滑坡为例,验证了新涌浪爬坡高度计算公式的精度。研究结果能为实际工程中可能存在的滑坡涌浪爬坡灾害范围预测和涌浪避险方案制定等提供一定参考。