活木桩联合草本防护边坡稳定性数值研究

基于植物的固坡机理,以活木桩-植草护坡结构为研究对象,利用ABAQUS软件对考虑根系发育状况下的边坡稳定性进行研究,分别研究了活木桩、植草、活木桩联合草本的固坡效果。结果表明,活木桩二分枝根型更利于边坡的稳定;仅植草防护,边坡安全系数与土体粘聚力增长率的关系为阶梯状递增;活木桩联合草本防护在抑制坡体的滑动过程中,坡面中下部活木桩发挥着主要作用,草本根系则在增强坡面土体整体性上起到重要作用。     

无纺布在护岸工程中的应用研究

通过渗透试验研究及计算分析,探讨了无纺布对其保护土体的渗透稳定性和岸坡结构稳定性的影响。     

Slide2软件在库水渗流作用下边坡稳定性分析中的应用

在库水渗流作用下,水位变化会产生非稳定渗流,土体的渗透性质会影响土体中水压力分布,这些因素都将直接影响到岸坡的稳定性。利用Slide2程序,以岸坡库水水位下降速率和土体渗透系数为单一变量进行验证分析,分析结果表明,当库水水位下降越快或者土体渗透系数越小时,岸坡稳定性越差。当土体渗透系数越小或者水位下降速率越快,从浸润线位置上分析时,坡体内浸润线的位置相对越高,从而导致岸坡稳定性也越差。     

反倾岩质库岸边坡渗流场数值分析

在库水渗流作用下,水位变化会产生非稳定渗流,土体的渗透性质会影响土体中水压力分布。利用有限元Phase2软件,对反倾岩质库岸边坡进行渗流分析,研究库水水位变化速率和滑体渗透系数对岸坡稳定性的影响。计算结果表明,当滑体渗透系数一定时,库水位变化速率越大,岸坡安全系数变化越明显。当库水位变化速率一定时,滑体渗透系数越小,岸坡安全系数变化越明显。当库水位下降速率越大,滑体渗透系数越大时,岸坡最容易发生失稳滑移破坏。     

库水渗流作用下边坡稳定性分析

库岸边坡中的地下水对其稳定性有重大影响,目前还没有统一的公式用来计算岸坡中的浸润线,设计人员对于渗流作用下浸润线的确定大都采用经验概化,使得设计中主观性成分比较高。利用Phase2程序,以岸坡库水水位下降速率和土体渗透系数为单一变量进行验证分析,结果表明,当库水水位下降越快或者土体渗透系数越小时,岸坡稳定性越差。分别利用模块数值解和经验概化解确定岸坡的浸润面位置,将两者计算结果进行对比,采用模块数值解能够准确反映水位变化过程中岸坡稳定性的变化规律,而采用经验概化法计算浸润面位置将过高地估计岸坡的安全性,使工程设计偏于危险。     

不均匀地基条件下淤泥质河道整治开挖岸坡稳定性分析

目前,常规的河道岸坡稳定性分析方法主要通过实体考察的方式提取岸坡参数,通过构建岸坡几何模型,实现稳定性分析,由于未考虑到岩土力学参数对于稳定性的影响,导致分析性能不佳。对此,提出不均匀地基条件下淤泥质河道整治开挖岸坡稳定性分析方法。通过建立岸坡几何模型,探究岩土力学参数、水文条件以及边坡几何参数对于岸坡稳定性的影响。通过对岸坡内部土体的渗透机理进行分析,对稳定性计算参数进行选取,最后对岸坡稳定结构系数以及位移量进行计算,实现岸坡稳定性分析。在试验中,对提出的方法进行稳定性分析性能检验。结果表明,采用提出的方法对河道岸坡几何模型进行分析时,位移计算误差值较低,具备较为理想的分析性能。     

北掌水库库区土质岸坡塌岸研究

在查明北掌水库库区两岸土质岸坡地形地貌、地层岩性及土体物理力学性质的基础上,分析水库蓄水后水位变化、波浪等对库岸边坡稳定影响。采用两种方法对水库两岸土质岸坡塌岸预测计算。分析库区塌岸对水库大坝的影响,并给出处理建议。     

降雨和水位变化条件下排涝河道岸坡稳定性的数值研究

为了研究降雨和水位变化对排涝河道岸坡稳定性的影响,结合温州市鹿城区丰门河的水文地质资料和现场取样试验结果,利用有限元软件建立河道岸坡的数值模型,计算分析在降雨和排涝过程中岸坡的稳定性变化规律。研究结果表明：当岸坡土体的渗透性较小且岸坡周围有建筑遮蔽时,降雨对岸坡渗流场的影响主要取决于降雨时间而非雨型,整个过程中岸坡并未发生大幅渗流,河道水位和河道周围的建筑是影响河道岸坡稳定性的主要原因。水位越高时的岸坡稳定性越大,建筑距离河道越近、荷载越大时,岸坡的稳定性越小。虽然密集分布的建筑会降低岸坡的稳定性,但同时也减小了岸坡稳定性对水位变化的敏感度。在所有工况下,丰门排涝河道岸坡的稳定安全系数均大于临界稳定安全系数1.20,说明当前的岸坡处于安全状态,无需额外支护措施。     

反倾岩质库岸边坡渗流稳定性数值分析

在库水渗流作用下,水位变化会产生非稳定渗流,土体的渗透性质会影响土体中水压力分布.利用有限元Phase2软件,对不同水位情况下的反倾岩质库岸边坡进行渗流分析,研究库水水位变化速率和滑体渗透系数对岸坡稳定性的影响.当滑体渗透系数一定时,库水位变化速率越大,岸坡安全系数变化越明显.当库水位变化速率一定时,滑体渗透系数越小,岸坡安全系数变化越明显.当库水位下降速率越大,滑体渗透系数越大时,岸坡最容易发生失稳滑移破坏.     

后方土体淤积下高桩码头桩基变形规律分析

针对高桩码头结构受后方岸坡不断淤积影响下的变形破坏问题,采用有限差分法分别建立高桩码头与岸坡土体耦合的整体结构段模型和单排架模型,研究了码头桩基随土体淤积进程的位移变化规律。结果表明：码头结构整体以竖向位移为主,并向后方岸侧倾斜,桩基顶部水平位移明显小于桩身下部水平位移,由于桩身弯曲,桩顶处受力最为不利;单排架模型与整体结构段模型中间排架各桩基的位移计算结果更为接近,最大偏差为5.46%,且采用单排架模型可显著提高计算效率,但不能反映出不同位置排架的变形差异。     

强度折减法在高桩码头岸坡稳定分析中的应用

高桩码头是近岸软土地基上最常见的港工结构类型,码头岸坡的稳定关系到码头的正常使用以及广大人民的生命和财产安全。采用有限元强度折减法对国内某高桩码头岸坡进行稳定分析,建立了有限元模型,计算过程中假定桩基与土体协同变形,土体采用Drucker-Prager屈服准则,以计算迭代不收敛作为边坡破坏的判断标准。给出了岸坡的安全系数、塑性屈服区和位移场,结果表明:桩基的存在使得岸坡更加稳定,桩基的支护作用使潜在的滑裂面向下移,高桩码头稳定分析应考虑桩基的抗滑稳定作用。     

活树桩-堆石体在生态护岸中工作机制研究

木兰溪属平原冲积型河流,其河道岸坡大多是冲积泥沙在一定条件下落於、固结所形成,其冲刷崩塌属于河道水流与岸坡土体二元接触边界的稳定性问题;为打造绿色生态河流,总结了莆田木兰溪流域河道土体特点及潜在不稳定因素后,建议采用活树桩与堆石体的柔性固岸护坡方式进行河道绿色生态建设.采用活树桩-堆石体柔性方式进行保护河道岸坡,树根深根具有锚固作用,浅根有加筋作用;建立良性生态系统,最大限度地减少对原有环境和地形的影响和破坏;增添绿色景致,景观效应显著.     

库岸边坡渗流及稳定性分析

库岸边坡常因受到库水位周期性波动的作用而失稳。传统的饱和土渗流及稳定分析方法无法正确描述水位升降过程中岸坡内孔压场的动态变化及其对岸坡安全系数的影响规律。本文从非饱和土的渗流和抗剪强度理论出发，分析了水位升降时土质岸坡的渗流规律及其稳定性的变化规律。通过选取典型的土性参数，对黏土、粉土和均质砂岸坡进行饱和-非饱和渗流分析，得到水位升降过程中岸坡内孔隙水压力场，再引入极限平衡方法，考虑基质吸力对非饱和土抗剪强度及岸坡安全系数的贡献，进行岸坡稳定性分析。分析表明，土体的饱和渗透系数和土水特征曲线共同决定了水位升降时岸坡内孔隙水压力的大小及分布，水位升降情况下岸坡安全系数的变化规律也与岸坡土体的渗透特性有关。     

含水率变化对黄河下游滩岸土体力学性质影响及稳定性分析

黄河下游滩区岸坡坍塌,压缩滩区人民的生产空间,造成了极大的经济损失。因此,在对万滩镇至柳园口段滩岸踏勘、取样以及室内土工试验的基础上,分析滩岸土体组成及结构特征,研究含水率变化对土体强度的影响,并利用Optum G2研究土体强度变化对多层土滩岸稳定性的影响。结果表明：黄河万滩镇至柳园口段滩岸土体由黏土和粉砂土组成,表现为交互分层结构;随着含水率的提高黏土和粉砂土黏聚力均先增大后减小,内摩擦角逐渐减小;含水率对岸坡土体强度产生显著影响,含水率从18%增大到40%时黏土层黏聚力降低80%、内摩擦角降低约87%;滩岸组合边坡稳定性降低,岸坡稳定系数随着含水率提高表现为先增大后减小。     

基于BSTEM的长江中游河道岸坡稳定性分析

以长江中游荆江出口熊家洲至城陵矶段典型断面为例,利用河岸稳定性与坡脚侵蚀模型(BSTEM)计算了2个典型断面在不同自然条件下的岸坡形态、水位条件、坡脚横向冲刷距离、植被类型及有护岸工程条件下河岸稳定的安全系数,分析了这些因素对河道岸坡稳定性的影响。结论表明:水位变化对河岸稳定性有重要影响,高、低水位岸坡稳定性与河岸组成密切相关,退水速率较快时,安全系数大幅度减小,易引起崩岸的发生;不同岸坡形态下河岸安全系数也不同,均随着坡脚横向冲刷距离的增大而减小;坡面实施护岸工程与植被覆盖会增加岸坡的稳定性。     

基于 BSTEM 的长江中游河道岸坡稳定性分析简

 以长江中游荆江出口熊家洲至城陵矶段典型断面为例,利用河岸稳定性与坡脚侵蚀模型(BSTEM)计算了2个典型断面在不同自然条件下的岸坡形态、水位条件、坡脚横向冲刷距离、植被类型及有护岸工程条件下河岸稳定的安全系数,分析了这些因素对河道岸坡稳定性的影响。结论表明:水位变化对河岸稳定性有重要影响,高、低水位岸坡稳定性与河岸组成密切相关,退水速率较快时,安全系数大幅度减小,易引起崩岸的发生;不同岸坡形态下河岸安全系数也不同,均随着坡脚横向冲刷距离的增大而减小;坡面实施护岸工程与植被覆盖会增加岸坡的稳定性。     

基于有限元重度增加法的涉水岸坡稳定性分析研究

本文以西藏某强风化岸坡为例,基于有限元软件PLAXIS,提出采用有限元重度增加法分析边坡在不同蓄水位时的岩土体应力应变特征,同时定量计算不同工况时该边坡的稳定性大小。结果表明:不同蓄水位时涉水岸坡的剪应力分布差别很小,但坡体内部剪应变分布区别相差较大,蓄水位越高,剪应变分布量越大;当山体内部处于稳定渗流状态时,蓄水位越高,边坡的稳定性越差;三种水位时的边坡滑裂面完全相同,均起于边坡临空面顶部,止于坡面中下部。研究成果对类似涉水岸坡的稳定性评估具有一定的参考价值。     

不同植被根系对河堤岸坡加固效果

为分析不同植被根系对土体抗剪强度参数的影响及对河堤岸坡加固效果的影响,本文对含香根草、百喜草、狗牙根、紫花苜蓿根系土体和裸地进行直接剪切试验,并基于FLAC3D建立河堤岸坡模型,研究了不同植被加固条件下岸坡安全系数。结果表明:4种植被均能显著增强土体抗剪强度,且香根草增强效果最明显,狗牙根增强效果最弱;植被根系对河堤岸坡加固效果明显,不同类型植被根系加固河堤安全系数为香根草百喜草紫花苜蓿狗牙根裸地。     

水位骤降影响下岸坡稳定性简化分析

水位骤降是影响岸坡稳定的主要外在因素,但现有计算方法均需通过渗透力或孔隙水压力计算或者渗流场与应力场耦合分析来考虑水位下降对岸坡产生的渗流作用,计算过程较复杂,不便于工程设计人员采用。为了便于分析水位骤降对岸坡稳定性的影响,通过对岸坡任一点考虑渗透力与否的应力状态进行对比分析,得到将渗透力对岸坡稳定性影响简化为抗剪强度参数黏聚力降低的这一等效关系,并将此等效关系与强度折减法相结合,建立岸坡稳定性简化计算模型,提出了水位骤降影响下岸坡稳定性简化分析方法,并将该简化分析方法与已有分析方法进行对比分析。结果表明:该简化分析方法结果与岸坡全局临界滑移场（GCSF）方法、Geostudio的Slope/W模块方法及传统极限平衡分析方法计算均质岸坡稳定性所得安全系数相差分别为2.6%、3.5%和3.5%。可见,所建立的简化方法与已有分析方法的结果吻合较好;进一步采用该简化方法与全局临界滑移场（GCSF）方法计算存在软弱夹层的非均质岸坡,所得安全系数相差3.1%。这表明该简化方法计算水位骤降影响下均质、非均质岸坡稳定性均具有较好的可靠性和适用性。     

桩基码头岸坡位移的离心模型试验与有限元分析

以云南富宁港通用码头为例,考虑初次蓄-排水对应的两种特殊水位,基于离心模型试验和ANSYS有限元分析,对有桩岸坡结构位移特征和变形特征进行了对比分析,确定了岸坡上部填方土体的最大沉降量。研究结果表明:蓄水期,模型产生的局部裂缝明显,坡体最大水平位移位于土层顶面与挡土墙连接部位,最大值为0.3 mm,换算到原型为45 mm;坡底最后一排桩的桩顶水平位移最大,达到了0.18 mm,对应原型为27mm;排水条件下水位降低,坡体内部分孔隙水外渗,边坡土体容易产生拉裂缝;按完整连续介质进行有限元计算得到的岸坡位移小于模型试验的换算值,但位移分布规律与模型试验基本相同。