三维矢量和方法在桥址岸坡稳定性分析中的应用

矢量和安全系数法物理意义明晰,是评价边坡稳定性的一种重要工具。以某顺层桥址岸坡为例,考虑凝灰岩软弱夹层和卸荷裂隙的不利组合,通过极限平衡方法得到了岸坡的最危险滑面。建立了考虑主要地层分布三维地质力学模型,通过三维矢量和分析方法对不利滑面进行分析,运用潘家铮最大最小原理确定三维矢量和安全系数的计算方向,对桥址岸坡在自重、桥基荷载、地震作用、桥基荷载和地震联合作用这４种工况下的稳定性进行了分析,结果表明岸坡的安全系数均满足稳定性要求。三维矢量和安全系数法与二维极限平衡法评价岸坡稳定性的结果一致性较好,为大型边坡工程的三维计算提供了参考。     

沉井施工与邻近岸坡相互影响数值模拟分析

采用三维有限元数值模拟软件对沉井施工的全过程进行模拟,分析沉井开挖与邻近岸坡列车移动荷载下的相互影响关系。结果表明:在沉井开挖施工过程中,岸坡最大变形未超过报警值,沉井施工前后岸坡稳定安全系数变化不大,沉井施工不影响岸坡稳定。由于列车移动荷载的影响,沉井变形将显著增大。成果对类似工程的设计和施工提供一定参考。     

南宁市邕江一桥南岸休闲公园岸坡稳定分析

介绍南宁市邕江一桥南岸休闲公园场地工程地质条件，分析岸坡的地形地貌、地层岩性、地下水条件，选取相关参数进行稳定计算，对岸坡稳定进行评价。     

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。     

金沙江特大桥桥址区主要工程地质问题研究

金沙江特大桥是丽（江）-香（格里拉）铁路的关键控制性工程之一。通过对规划桥位工程地质条件的系统分析,采用赤平投影和Sarma法计算评价了两岸岸坡的工程稳定性。分析表明,香格里拉岸主要是卸荷裂隙以及由3组结构面切割的岩体稳定性问题;丽江岸主要问题有：滑坡、危岩落石、冰碛层稳定性、水库坍岸等。研究成果对金沙江特大桥桥址方案选择具有一定指导意义。     

南宁市邕江一桥南岸休闲公园岸坡稳定分析

介绍南宁市邕江一桥南岸休闲公园场地工程地质条件,分析岸坡的地形地貌、地层岩性、地下水条件,选取相关参数进行稳定计算,对岸坡稳定进行评价.     

河流冲刷作用下堤岸稳定性研究进展

分析河流冲刷作用下堤岸土体起动时的受力特点和冲刷破坏机理,概括国内外近岸水流冲刷力的分布与计算、堤岸土体抗冲力确定、河岸土体横向冲刷计算方法等研究成果,分析和评价河流冲刷作用下堤岸边坡稳定性研究进展。指出进一步研究的问题和研究方法:必须将堤岸边坡稳定分析与河流冲刷作用同时考虑,建立包含河流冲刷力的堤岸稳定分析力学模型;开展堤岸稳定分析的三维数值模拟;利用有限元法预测堤岸边坡破坏发展过程,分析变形与稳定的内在联系;将水上岸坡、水下岸坡以及坡脚和河床作为一个整体,进行堤防稳定的渗流场与应力场耦合分析。     

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.     

杨房沟水电站高边坡块体极限平衡稳定性分析

在综合岸坡基本特征的基础上,建立了杨房沟水电站岸坡三维可视化地层模型。基于块体极限平衡理论,计算分析了岸坡块体稳定性。采用可视化三维计算软件对边坡未加固及加固情况下的稳定安全系数进行了计算,而后进行了关键块体参数变化敏感性分析及并考虑了地下水的影响,初步探讨了锚索倾角对块体稳定性的影响,分析结果对类似边坡稳定计算作为参考。     

河流水冰沙耦合模型研究Ⅱ：验证与应用

北方河流冬季河冰运动会带来凌汛灾害威胁,研究流凌运动对水流、泥沙和河道的影响具有重要工程意义。本文在平面二维河冰动力学模型基础上,建立二维水冰沙耦合数值模型。基于三角形的非结构网格,采用具有迎风特性的Petrov-Galerkin型有限元法计算非恒定水流过程、非恒定非均匀沙输运和河床冲淤变化,利用无网格的SPH法计算河冰运动,基于河冰对岸滩的刮擦切应力计算岸坡侵蚀,再利用双泥沙休止角法分析不同含水层岸坡的稳定坡面。该模型创新性地耦合水沙理论和河冰理论,能模拟北方河流全季节及河冰全过程的水位流量波动、河冰运动、泥沙输移、河床冲淤及岸滩崩塌过程。通过实验条件下溃坝引起的岸坡崩塌侵蚀验证了模型的准确性和可靠性,研究结果显示该模型能再现水流、河冰、泥沙、河床及河岸间的复杂耦合作用,揭示河冰刮擦对岸滩侵蚀破坏的促进机理,可进一步支撑冬季河道防凌减灾和岸滩水土保持研究。     

河谷宽高比对高心墙坝黏土垫层剪切强度的影响

掺砾黏土高心墙堆石坝需要在心墙与坝基面接触部位设置纯黏土垫层, 以探讨心墙与坝基接触面处的应力状态和黏土垫层的剪切强度。三维有限元数值分析主要考虑了河谷宽高比的影响, 经计算得到心墙与坝基接触面处的应力分布, 并按莫尔-库伦强度准则评估黏土垫层的抗剪强度。结果表明, 心墙与岸坡接触面上剪应力和正应力大小随着坝高变化明显。正应力自坝顶向下大致呈线性增大, 在接近坝底附近达到最大值; 剪应力自坝顶向下先增后减, 最大值发生在坝底向上约1/5坝高处, 当岸坡角为45°左右时其值最大。根据抗剪强度准则, 心墙底面黏土垫层不会发生剪切破坏; 岸坡面中上部强度较低, 当岸坡角达到或超过45°时, 上部黏土垫层会发生剪切破坏。与对称河谷模型相比, 实际工程模型左岸岸坡中下部黏土垫层偏安全, 中上部以及右岸抗剪强度系数相近。据此, 给出了岸坡角45°临界值, 在岸坡坡角达到或超过45°的狭窄河谷中修建高心墙堆石坝时, 建议采取工程措施防止黏土垫层在相应部位发生大剪切变形以及剪切破坏。     

小关子水电站引水管桥施工

小关子水电站因采用右岸取水、厂房布置在左岸的方案，故左右岸引水隧洞采用钢筋混凝土拱桥（管桥）跨河连接。管桥立拱圈为现浇钢筋混凝土箱形等截面悬链线无铰拱，净跨124m，净矢高24．8m。桥面宽12m，长210．5m，桥面上没有φ6．5m的引水钢管。管桥荷载为40t/m。在边坡、基础开挖及支护，钢拱架施工，混凝土浇筑，钢管安装等环节，采用了合理的施工方案和管理措施，工程质量达到优良标准。经测试，管桥的应力、应变值均在设计允许范围内。     

桥墩冲刷对岸坡稳定的影响及防护工程设计

在河道中建造桥墩,会引起桥墩附近水流状态发生很大变化,致使河床产生一般冲刷和局部冲刷,进而影响桥墩附近岸坡的稳定,并有可能对河势的稳定产生不利影响。分析了在安徽省长江河道上建设桥梁后岸坡冲刷及对其稳定的影响。指出桥梁设计单位应重视桥墩冲刷影响岸坡稳定的问题,并应采取适当的防护措施。比较了几种岸坡防护工程型式后,提出了针对桥墩冲刷影响岸坡稳定进行防护工程设计的要点。      

蓄水期大岗山右岸抗剪洞加固及其效果分析

为研究蓄水期大岗山水电站右岸边坡抗剪洞的加固机理和加固效果,首先根据微震监测结果分析了蓄水过程中抗剪洞及周围岩体的微震活动性,圈定了蓄水期右岸边坡内部主要损伤区域;然后利用真实破裂过程分析方法(RFPA)模拟蓄水过程,得到了蓄水过程中边坡的应力场、位移场,对抗剪洞在蓄水过程中的微震活动性作出解释;最后,利用数值模拟方法分析了蓄水过程中抗剪洞的加固作用机理,评价了抗剪洞加固措施在蓄水过程中的加固效果。研究表明:抗剪洞能够提高边坡的抗剪能力,但随着其布设的高程降低,这种加固效果越来越弱;蓄水过程中,抗剪洞表现出了宏观剪切、微观拉裂的破坏形式。     

某水库崩积坡坍岸模型模拟预测

针对某水库蓄水后库区崩积坡因水环境改变引起的库岸再造坍岸问题,结合现场崩积物分布发育和历史洪水坍岸调查成果,开展了不同稳定坡角和水位条件下的室内模型试验研究,进行了图解法坍岸宽度预测和极限平衡法坍岸稳定计算,并对库区崩积坡坍岸进行了综合评价。模型试验揭示的崩积坡坍岸模式与现场历史洪水坍岸特征较接近,图解法和极限平衡法结果吻合较好。定量预测的库区典型崩积坡坍岸宽度和高程为水库工程建设和移民安置提供了技术支持。     

清江隔河岩水利枢纽两岸坝肩施工期位移监测

清江隔河岩水利枢纽大坝采用下拱上重的型式，与岸坡相接的重力拱坝，重力坝段基础采用台阶式边坡，拱坝基础采用连续边坡，边坡最大高度达１８０余米。大坝基础主要为石龙洞灰岩，虽强度高，但岩层为软硬相间，且有断层，裂隙，夹层将岩体分割，破坏了它的整体性。边坡岩体失稳的主要形式是沿断层，裂隙及软弱结构面发生剪切位移，施工期间使用钻也倾斜仪对两岸坝肩开挖边坡稳定性开展了监测工作，监测重点放在爆破振动，卸荷以及各     

缅甸密松其培电源电站施工组织设计

缅甸密松其培电源电站是伊洛瓦底江密松和其培水电站的施工电源电站。施工导流采用一次性拦断河床隧洞导流方式,围堰均采用黏土斜墙土石围堰。土石方施工包括大坝坝基及左、右岸边坡、坝址左岸危岩体的明挖等,高边坡开挖与支护施工为土石方明挖的重点。共开挖4条隧洞,采取合适的进洞开挖方案以确保洞口安全成型是隧洞开挖的重点。通过对施工工期和施工强度的分析,提出了总体施工方案。     

基于点稳定系数法的非饱和河岸边坡稳定性分析

河岸边坡的整体稳定性计算,无法定量反映水位变化对边坡各部位局部稳定性的影响。基于点稳定系数法与非饱和土力学理论,运用非饱和流固耦合模型进行河岸边坡的稳定性数值分析。以某大型模型试验为例,通过绘制边坡在水位升降作用下各时段所对应的点稳定系数分布云图,揭示边坡的破坏原因与内部稳定性变化过程,并与实际观测结果进行对比。研究表明:点稳定系数法能合理地描述河岸边坡各位置的稳定性及其动态变化,与实际吻合良好;边坡临空面稳定性较低,水位缓慢上升将导致有效应力降低及非饱和区基质吸力丧失,易诱发浅层失稳;水位下降形成的动水压力,是导致边坡稳定性下降的主因,坡脚处最易失稳,致使边坡发生牵引破坏;边坡内部点稳定系数随水力梯度的增大而降低,非稳定区分布面积随水力梯度的增大而增大,并主要分布于浸润线以下、坡脚以上。研究成果为此类边坡的稳定性评价及治理提供了一定的科学依据。     

河道清淤对岸坡稳定性影响分析

莆田市涵江区宫口河两侧岸坡直立,临河建筑物密集,清淤施工易造成塌岸,影响周围道路及附近建筑物稳定,采用极限平衡方法与有限差分理论研究其发生塌岸的破坏机理。结果表明,排水后的岸坡安全系数1．20,岸坡稳定。开挖至坡脚时,安全系数降至1．06,岸坡失稳。开挖后岸坡高度增加,坡率增大,坡脚土体压脚作用消失,致使岸坡坡脚沿水平方向位移19．6ｍｍ,坡顶沉降13．5ｍｍ,岸坡出现潜在滑移面,造成塌岸。采用坡脚1∶5放坡逐级清淤30ｃｍ处理措施后,坡面最大水平位移减小至5．7ｍｍ,坡顶竖向位移降至5．0ｍｍ,放坡开挖在清淤的同时,显著提高岸坡稳定性。