公路边坡位移监测与稳定性评价

结合公路边坡变形特点,选取代表性的公路边坡横断面和边坡位移跟踪监测点,利用地表位移监测桩来实地测量边坡的表层位移和利用多点位移计来监测边坡坡体内部的深部位移,依据位移监测结果可以判定该公路边坡在施工开挖过程中的失稳状态.最后结合现场监测数据与实地调查表明,表层和深部位移监测对边坡信息化施工和稳定性的评价具有指导作用.     

爆破荷载作用下岩质边坡动力稳定性分析

以西部某石料厂开采形成的岩质边坡为工程背景,应用数值模拟软件MIDAS/GTS对爆破开挖过程中的爆破振动荷载对已有岩质边坡进行数值模拟研究,得出在爆破作用下边坡的应力、位移和速度响应规律的时程曲线等结果。研究结果表明:边坡在爆破振动作用下主要破坏部位为坡体偏上部,且在坡体的表面将形成明显的拉应力区;岩质边坡坡脚处产生变形最大且应力集中,是由于其距离爆破荷载较近;随着高差升高,位移值逐渐增大,说明爆破振动在一定程度上存在高程放大效应;随着与爆源中心的距离逐渐增加,质点振速峰值总体呈现减小的基本规律。将现场实测数据与模拟数值进行对比,模拟结果和实际现场比较一致,进一步验证了数值模拟方法的可行性。     

基于位移反分析法的边坡失稳计算

边坡失稳破坏通常会表现出明显的塑性区破坏以及位移变化,本文通过数值模拟分析的方法,先正向得到目标边坡稳定性状况,与实际监测的坡体位移数据进行匹配。其次基于建立的数值模型,通过给坡体施加位移载荷模拟边坡形变,使施加的位移值等于监测系统得到的位移数值,与正向计算结果进行对比,并通过调整位移载荷的大小,计算出各自的安全系数,得到位移变化与安全系数之间的关系。分析结果显示,边坡破坏与位移有明显的非线性关系,通过判断该非线性关系的临界点,可为实际边坡失稳破坏提供预警,也可为类似实际工程提供相应技术依据以及研究思路。     

基于3DEC的面板坝坝肩岩质边坡稳定性分析

大坝边坡变形稳定问题是水利水电工程建设过程中需要重点关注的地质问题之一。在贵州省某水库建设过程中,根据现场地质调查与勘探、岩体强度现场试验、室内试验和设计方案,建立了右岸趾板天然边坡及开挖边坡的地质模型与数值模型,采用3DEC离散元数值模拟软件,对边坡位移、应力应变与边坡岩体安全系数等进行了分析计算,并与工程建设过程中采集的现场原位变形监测资料进行对比分析,发现建设过程中的边坡位移数值计算值与实测值之间有微小差异,经分析,认为开挖扰动及坝体填筑过程中的碾压振动对边坡岩体现场位移影响较明显,因此,在工程实践活动中,在安全系数较小的斜坡下部开展工程建设活动,应特别注意开挖扰动及施工振动对斜坡稳定的影响,相关影响可结合其它工程实践作进一步研究。     

含软弱夹层的缓倾红层边坡切坡失稳特征数值模拟研究

含软弱夹层的缓倾红层边坡由于其岩性特殊,切坡开挖常导致其结构面外露于临空处,边坡上部易沿软弱结构面发生滑移.为了预防此类滑坡失稳和指导工程施工,采用有限元数值模拟软件Midas GTS/NX对含软弱夹层的缓倾红层边坡切坡失稳特征进行了分析.结果表明:坡体内应力会随着切坡而重新分布,大小主应力在开挖面附近发生偏转;未开挖至软弱夹层时,坡脚处出现剪应力集中现象,而开挖至软弱夹层以后,软弱夹层面会出现拉应力集中现象;含软弱夹层的缓倾红层边坡切坡过程以水平位移为主,竖直位移较小,同时软弱夹层开挖面附近位移最大,而夹层以下部分位移不明显,因此切坡后坡体变形主要集中于夹层及上部岩层,施工时应进行重点监控;边坡稳定性系数随切坡进程不断降低,当软弱夹层被开挖以后,坡体稳定性系数大幅下降,夹层以上的岩体易沿软弱泥化夹层发生滑移,工程中对于此类边坡需提前采取相关措施进行支护处理.     

顺层挖方边坡松弛区及稳定性数值模拟分析

为有效的研究砂泥地互层的顺层坡体在人类开挖工程影响下的失稳特征,本文以山西省长晋高速公路K31+160~K31+460段顺层滑坡为例,通过Geo-slope软件数值模拟了该顺层坡体在边坡开挖后,防护工程没有及时对坡体损失的稳定度进行补偿,造成坡体的自身锁固作用削弱,使坡体在自身势能作用下发生的松弛范围,及坡体沿处于塑性变形区的软弱层发生滑动变形的特征进行了数值模拟;并根据后续工程为有效的补偿或提高坡体的稳定性,根据施做工程对坡体的位移、应力等进行有效限制、防止坡体由于蠕变及松弛而导致坡体中塑性区出现直至贯通的情况进行了有效的数值模拟。依据8年来坡体的良好稳定性证明,通过数值模拟指导顺层挖方边坡的工程治理是有效的,对顺层挖方边坡松弛区及坡体在工程加固前后的稳定性数值模拟分析是合理的,可行的。     

锚索张拉力对高填方边坡稳定性及桩顶位移的影响

结合某高边坡治理工程,采用数值分析的手段,研究了锚索张拉过程中的应力损失对边坡稳定性和抗滑桩桩顶位移的影响,指出锚索张拉力不够可降低坡体的稳定性和增大桩顶位移,并根据现场监测数据,验证了数值模拟结果的正确性。     

中等倾角顺层边坡地下开挖失稳模式研究

研究地下开挖条件下中等倾角顺层岩质边坡的失稳模式,可为相似地形的边坡防护设计提供依据。通过UDEC数值模拟和相似模型试验分析边坡开挖后的位移数据,揭示了地下开挖条件下中等倾角顺层边坡的变形特征。结果表明:开挖区近坡顶侧的岩体所受开挖影响较大,开挖区上方岩体塌落导致坡表塌陷,并带动后方坡体产生顺层滑移。其失稳模式为坍塌—滑坡破坏,工程人员应在开挖工程中对开挖区顶部进行喷浆支护并对后方坡体进行锚杆支护防止灾害产生。     

基于三维数值模拟反分析的临危边坡锚固研究

依据实际工程边坡案例,研究利用施工监测资料联合有限元强度折减法三维数值模拟确定临危边坡锚固方案的方法。研究表明,三维数值模拟对于非规则断面坡体的变形分析更具有针对性,可以考虑坡体断面形态变化对坡体变形的影响,计算结果与实际变形状态吻合度高,依据监测数据通过三维数值模拟反分析可以得到符合现场条件的边坡状态参数和计算模型,据此确定的边坡锚固参数更具有科学性。     

开挖对边坡变形影响的离心模型试验研究

边坡开挖是工程中经常遇到的问题。采用清华大学土工离心机以及新开发的开挖模拟设备进行了土坡开挖的离心模型试验,测量了开挖过程中边坡位移场的变化。基于位移测量结果提出了一种确定开挖影响范围的方法,分析了开挖后边坡的变形响应。结果表明：开挖后坡体内部根据竖向应变性质的不同可分为开挖松动区、开挖压缩区和无影响区3个区域,不同区域土体的变形特性有所差别。开挖后边坡内部的潜在滑裂面在变形破坏过程中是变化的,从坡体内部向坡面方向移动。开挖条件下边坡表现出明显的渐进破坏过程。     

平姚某基坑土钉墙支护施工监测分析

对平姚某基坑土钉墙施工过程采取了有效的监测手段,通过对监测数据进行分析,及时发现了局部土体开裂,对裂缝产生的原因进行了分析并及时采取了设置拉结筋、加大注浆压力等有效的加固措施阻止了裂缝的发展,使位移收敛点在预期时间内。监测结果表明,基坑位移存在一定的滞后效应,监测工作应持续到结构稳定之后。     

边坡开挖期实测位移的分解与合成预测

边坡受开挖影响，原有平衡状态被打破，其状态及安全性的掌握十分重要，变形的监测分析在其中起着重要作用。而分期开挖使变形在开挖和非开挖阶段呈现出明显不同的规律，为预先知道分期开挖时边坡变形大小，在考虑变形组成成分的前提下，提出了利用原始监测值，采用数学监测模型将实测变形中的蠕变变形和开挖瞬时变形加以分离的方法，结合开挖因素建立瞬时变形和开挖的关系模型，依照蠕变规律建立蠕变发展模型，可以根据需要对后期开挖变形大小加以预测。给出了具体实施的步骤，并以实例对可行性予以证明，为分期开挖变形预测提供了实用方案。     

有限元法在基坑工程测量中的应用

分析了有限元法的原理,根据实际基坑工程的特点,用位移监测桩测量了坑体的深部位移,结合有限元数值计算进行了验证,监测数据与研究结果表明位移监测对基坑施工过程中的稳定性评价具有指导作用。     

基于位移监测数据确定潜在滑坡的滑面形态

考虑基于地表GPS监测和地下滑动式测斜仪监测联合监测所得变形数据结果确定边坡中滑面形态。采用地下位移监测结果确定滑坡破坏模式,并确定相应地表监测孔位置的滑带深度;采用地表GPS监测结果结合边坡后缘的拉张裂缝、前缘剪出口位置来定滑面的走向及形态,并对该方法进行了数值模拟验证。综合以上结果,可确定滑面的位置及形态,为更加准确地分析边坡的稳定性提供了基础依据。本文以阴湾排土场西帮边坡为例,根据地表、地下位移监测数据,确定了潜在滑面位置并进行了数值模拟分析,并将数值分析结果与现场实际情况进行了对比,验证了确定滑面的准确、合理性。     

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。     

四川丹巴甲居滑坡动态变形过程三维系统监测及数值模拟分析

 受青藏高原地质构造作用的影响,我国西南山区分布着大量成因类型多、机制复杂、突发性强、变形破坏发展趋势难以预测、失稳后破坏性大等特点的堆积体滑坡。甲居滑坡为大渡河上游一巨型松散堆积体古滑坡局部复活,针对滑坡动态变形过程和失稳破坏迹象,综合采用GPS地表位移监测、干涉InSAR监测和深部位移监测(测斜仪),3种监测技术优势特点并相互结合构成三维系统监测网。根据监测成果分析,判别其当前为浅表层加速变形破坏和深部缓慢变形的演化阶段;研究其变形失稳模式为浅表层滑移–拉裂失稳破坏和深部蠕滑–拉裂变形的复合模式;并利用FLAC3D数值模拟滑坡在动态变形过程中滑坡体内的应力场、位移、塑性破坏区分布特征的变化。     

爆破开挖对路堑高边坡稳定性影响分析

 岩质高边坡是山区公路建设中常见的一类边坡工程,其动力稳定性分析一直是岩土工程密切关注的问题。在分析路堑开挖爆破振动及其效应的基础上,探讨边坡动力稳定性的分析方法和安全评价标准;结合延庆—龙庆峡路改建工程,建立爆炸荷载作用下路堑边坡动力响应的有限元分析模型,探讨不同爆破方法和不同设计边坡条件下,下台阶爆破开挖对上台阶边坡稳定性的影响。研究结果表明,采用缓冲爆破技术,同时设计采用适宜的边坡坡度,可有效降低边坡质点振动速度,控制爆破开挖对路堑边坡稳定性的影响。     

浅埋暗挖隧道近距下穿既有地铁的关键技术

 主要针对越来越多的浅埋暗挖隧道近距下穿既有地铁工程，结合北京地铁5号线崇文门站下穿既有地铁2号线区间隧道工程，介绍新建浅埋暗挖隧道近距下穿既有地铁隧道的关键控制技术。主要包括：对既有地铁的现状进行全面调查评估；根据现状评估结果并结合理论分析和类似工程经验确定既有地铁的变形控制标准；通过有限元分析方法等进行新建隧道施工对既有地铁影响的预测分析；对主要施工方案进行优化，并选取超前大管幕、掌子面注浆、补偿注浆等辅助措施；根据数值分析结果并结合既有工程经验，将主要控制标准按施工步序进行分解，实施控制标准的分阶段控制；通过远程实时监控系统即时监测和分析既有地铁的动态变化，对出现的结构开裂、沉降过大等异常情况及时采取灌浆加固、注浆抬升等处理措施，确保既有地铁的正常安全运营。     

基于数值流形法的土质边坡动力稳定性分析

由于对NMM动力作用下边坡的稳定分析研究较少,利用数值流形法（NMM）对这一问题进行了分析研究,引入黏性阻尼来耗散系统的能量,通过算例验证了NMM求解边坡永久位移的有效性;利用地震动力时程分析得到的边坡应力场计算出了边坡的动力安全系数时程曲线,并搜索得到地震时程下最小安全系数及其对应的边坡最危险滑裂面,将该最危险滑裂面模型作为NMM的计算模型进行永久位移的计算且与Newmark法得到的结果进行对比,两者结果相近。结果表明：NMM可有效进行边坡动力稳定分析、模拟计算边坡的永久位移。