不同类型植被根系对边坡表层的加固效果研究

植被根系固坡技术已经在边坡防护工程,尤其边坡表层防护得到广泛应用,但是目前关于植被固坡的理论研究却滞后于工程实践的应用.为了对不同类型植被固坡效果有更加清晰的认识,本文在建立不同类型植被(草地、灌木、成长树木、成熟树木)根系附加力学权重表的基础上,采用数值模拟手段对不同植被的在不同边坡尺寸和坡度下根系固坡效果进行分析和探讨.结果表明:成熟树木由于根系较深且表层附加力较大,在同等条件下,斜坡的安全系数最大、成长树木和灌木次之、草地的安全系数最小;此外,随着边坡角度和边坡基本尺寸的增大,4种植被的斜坡安全系数均呈现降低的趋势.     

基于有限元的植物根系加固边坡稳定性研究

由于土壤质量变化或含水率等其他原因的变化，导致斜坡上的土壤运动发生滑坡。浅层滑坡通常是由于土壤受地表水流和风蚀造成侵蚀而发生的。植物根系是加固斜坡有效防止浅层滑坡的方法之一，本文以香根草为措施对象，通过使用植被加固边坡的方法进行了数值模拟，目的是通过使用基于有限元的软件进行二维分析，通过考虑安全系数的值来增加边坡稳定性。根据PLAXIS 2D软件建模结果，边坡安全系数值的最大百分比增加为10.74%，使用植被加固前的安全系数值为1.443—1.598。安全系数值的百分比增加，表明香根草植物对边坡稳定性具有较好的作用，适宜在浅滑坡条件下使用。     

斜坡地基上路基边坡稳定性分析及治理措施研究

为了提高公路路基工程的建设水平,首先基于D-P屈服准则分析了路基边坡的计算理论,随后依托某高速公路项目桩号K12+660断面,利用ANSYS15.0软件探讨了斜坡路基边坡在正常状态、连续降雨状态、地震荷载作用下的安全系数和位移变化规律。最后将微型桩应用于斜坡路基边坡加固,有效限制了斜坡路基坡脚的水平位移,提高其边坡安全...     

公路开挖边坡的稳定性分析方法研究

针对山区修筑公路常遇开挖自然斜坡坡脚而诱发边坡失稳的情况,对某边坡的粘土进行卸荷路径下的三轴试验,以获得边坡稳定分析的计算参数。用这些参数对开挖边坡作非线性有限元分析,可获得边坡塑性区形态和确定滑移面位置。现场监测边坡在渗流期的地下水位变化,采用极限平衡法计算边坡的安全系数,并对其稳定性进行评价。研究认为边坡的危险期是汛期,宜采用有效应力法估算其稳定。     

基于强度折减理论的海底斜坡稳定性分析

为加强强度折减有限元法在海底斜坡稳定性研究中的应用,以"荔湾3-1气田不良地质的风险评价"项目为工程背景,运用有限元软件ABAQUS二次开发得到的边坡稳定性分析模型对海底斜坡稳定性进行评价,并在此基础上探讨了各土体性质参数对海底斜坡稳定性的影响。该二次开发模块操作简便、计算准确,自动搜索安全系数精度高。计算结果表明海底斜坡坡度、土体不排水强度、摩擦角对海床稳定性影响较大,土体密度影响不大。     

考虑参数不确定性的边坡稳定分析

在分析了计算参数不确定性对边坡稳定分析结果影响的基础上,运用模糊集理论考虑计算参数的不确定性,提出了模糊参数的具体构造方法和边坡稳定的不确定性分析思路。该方法可以根据不同隶属度下的参数截集区间,计算出相应隶属度下的安全系数区间,并可由此得到安全系数的建议值。     

坡体形状对边坡稳定性影响研究

边坡结构是一种广泛分布的地质体,在世界各地均有大范围的分布。为了研究坡面形状对边坡稳定性的影响,采用自适应网格划分的方式,基于强度折减法对句容市某边坡支护工程进行研究。结果表明,采用强度折减法分析边坡稳定性,不仅可以获得边坡的安全系数,同时可以获得边坡的剪切破坏面位置;"坡下内凹-坡上外凸"时,边坡的安全系数最低;"坡下平直-坡上平直"时,边坡的安全系数最高;整体滑坡时的边坡安全系数一般是高于局部滑坡时的边坡安全系数。     

某碾压石渣料防洪堤边坡稳定有限元计算分析

碾压石渣料防洪堤由于施工简单,经济性良好,常用于河道治理工程中的堤防建设。为了合理评价防洪堤边坡的稳定性,采用水工结构有限元分析软件Autobank对某堤防边坡在不同运行工况下的抗滑稳定性进行定量计算和分析,并采用岩土有限元软件PLAXIS 2D进行复核。结果表明:(1)该防洪堤左岸的碾压石渣斜坡式堤防和右岸的衡重挡墙复合式堤防边坡的抗滑稳定安全系数均大于规范最小允许值,满足安全要求;(2)采用PLAXIS 2D计算得到的堤防边坡安全系数和最不利滑裂面与Autobank的计算结果基本一致,说明本工程碾压石渣料防洪堤边坡的稳定设计是合理可行的。相关研究成果对今后类似防洪堤的稳定计算具有一定的参考价值。     

基于强度折减法的转角边坡三维稳定性分析

采用有限元软件ＡＢＡＱＵＳ建立三维土质边坡模型,基于强度折减法研究了边坡稳定性与坡转角的关系,以及坡转角对边坡稳定性与坡高、坡角和边坡长度关系的影响。结果表明,边坡安全系数随着坡转角的增大会逐渐降低;坡转角对边坡安全系数与坡高、坡角关系的影响较小,但对于边坡安全系数与边坡长度关系的影响较大,且当坡角较大时,坡转角对安全系数与边坡长度的关系的影响就较小;当坡角较小时,坡转角对安全系数与边坡长度的关系的影响就较大。     

砾岩边坡稳定性影响因素分析

砾岩边坡稳定性影响因素众多,采用有限元强度折减理论对砾岩边坡稳定性影响因素进行数值分析研究,结果表明:砾岩弹性模量与泊松比对边坡安全系数影响很小,对极限状态下边坡的塑性区发展影响较大;强度参数内聚力和内摩擦角对边坡安全系数影响很大,安全系数与软弱层内聚力呈线性关系。     

基于模糊Petri网的边坡安全评估法及其应用

在边坡工程安全评估研究中,目前大多是对拟建新边坡和已出现问题的边坡进行研究,而对既有建筑边坡工程（运行中的边坡）进行安全评估的研究较少,特别是评估方法还有待完善。为此,以模糊推理方法为基础,提出了基于模糊Petri网的既有建筑边坡安全评估方法。该方法引入了既有建筑边坡安全评估因素的可信度与变迁置信度,利用主观和客观综合赋值法求解评估指标权重;利用该方法不仅可以得到既有建筑边坡安全评估结果,还能计算出对既有建筑边坡安全影响最大的一级风险指标以及可变因素对既有建筑边坡安全稳定性附加影响的大小。将该方法应用于某厂房后山体既有建筑边坡安全评估,并与传统模糊理论二级综合评判值进行对比,结果表明该方法可行,评估结果更合理。研究成果可为既有建筑边坡工程的鉴定与评估提供了一种新的方法。     

基于组合赋权的岩质边坡安全稳定性综合评价模型

针对岩质边坡安全稳定性评价的层次性与模糊性等不确定性问题,将岩质边坡安全稳定性评价作为一个模糊系统,充分考虑地质现状、工程现状、环境条件及监测表现4个方面及其影响因素,构建了包括目标层、准则层、指标层多个层次的岩质边坡安全稳定性评价指标体系;将主成分分析法与改进层次分析法相结合,提出了一种能同时顾及主、客观权重的赋权方法,可提高指标权重的合理性与准确性;运用模糊理论构造隶属度函数,进而建立岩质边坡安全稳定性的多层次模糊综合评价模型。实例应用表明,该模型可行,操作简便,结果符合实际,为岩质边坡安全稳定性评价提供了一条新途径。     

基于FMEA的调水工程输水渠道运行安全风险评估

调水工程输水渠道具有距离长、沿途地质环境复杂的特点,为了工程运行安全的标准化和规范化,必须对潜在风险进行评估并提出相应措施。针对输水渠道运行安全问题,选取结构裂缝、冰期输水不畅、渠坡失稳、材料老化、异常渗漏、地基缺陷6种故障模式进行分析评估。基于故障模式和影响分析(FMEA)运用可转换为区间直觉模糊数的多粒度语言评估方法分别对6种故障模式的严重度(S)、不易探测度(D)和发生频度(O)进行评估,运用改进的区间直觉模糊熵计算风险因子权重,最后构建基于TODIM方法各个故障模式排序模型。最终排序结果为异常渗漏风险最大,冰期输水不畅风险最小。通过与传统RPN和TOPSIS方法的排序结果进行比较,结果的可行性和有效性得到了验证。TODIM-FMEA风险评估模型可为调水工程风险评估提出一种新思路。     

垃圾土边坡失稳离心模拟试验研究

垃圾围城现象在中国十分明显,其潜在的危害是在极端气候和环境条件下,由于强降雨和渗滤液回灌引起有效应力降低,从而导致填埋体发生滑坡,甚至演化为流滑现象。本文根据中国城市垃圾土的特点,配置了垃圾土试样并制作模型,采用大型土工离心机针对不同龄期的垃圾土边坡在多种工况组合条件下进行了模型试验。为了使模型边坡在高加速度场下达到破坏,开发了变角度模型箱。在离心机转动过程中,通过调整模型箱的角度来增加边坡的坡度,直至垃圾土边坡模型达到破坏。试验过程中同时监测模型变形,通过数据分析,发现了垃圾土边坡变形及失稳的一般性规律。本文同时给出一种离心模拟试验中模型边坡安全储备的估算方法。     

土石坝坝坡失稳模糊风险分析

通过对土石坝坝坡失稳风险的不确定性进行分析,建立了考虑设计参数模糊性和失效准则模糊性的坝坡失稳模糊风险模型,并运用蒙特卡罗方法求解其风险概率,将模糊参数进行模糊化处理后,可直接采用现有传统风险计算方法计算失事概率。结果表明,坝坡失稳风险分析中考虑了风险的模糊性使计算结果更加合理,风险评价更加符合工程实际。     

利用离心模型试验求解岩质边坡抗滑稳定安全系数

在离心模型试验的基础上,对岩质边坡安全系数与加速度增大系数之间的关系进行了研究,并以直线型滑动岩质边坡为例进行分析。推导了在支护与无支护两种边坡形态破坏时的离心加速度同安全系数之间的解析关系,通过两个推导公式分别可以确定任一离心加速度时的边坡安全系数,和支护状态下边坡达到极限平衡状态时的安全系数值,并将推导结果在岩质边坡试验中进行应用,得出了支护边坡的安全系数。为今后采用离心试验确定岩质边坡安全系数起到了一定的参考作用。     

基于多尺度监测的高陡边坡安全性综合评判

基于先进的传感器感知技术,针对华光潭梯级水电站一级厂房后边坡岩质高陡边坡这一工程实例,构建了多尺度安全监测系统,并综合考虑边坡安全的各方面影响因素,在模糊数学的思想基础之上建立了高陡边坡的安全性综合评判模型。结果表明,该方法可以全面反映出具有不确定性的各个影响因素对边坡安全性的影响程度,并得到合理的边坡安全性等级,对工程决策具有重要的意义。     

基于重力增加法的边坡失稳破坏全过程模拟

边坡失稳破坏是渐进积累的过程,采用基于重力增加法的连续-离散耦合分析方法弥补了传统边坡稳定分析方法无法反映边坡岩体启动-滑动-堆积的渐进破坏全过程的缺陷。以红石岩边坡工程为实例,在边坡模型的表层岩体中引入界面单元,建立连续-离散耦合的边坡计算模型,模拟边坡临界破坏状态,得到安全系数和滑裂面,并将计算结果与刚体极限平衡法的分析结果进行对比。通过增加重力加速度,获得边坡失稳破坏的渐进破坏全过程。结果表明:2种方法得到的安全系数一致,最危险滑裂面的位置和形状基本吻合,证明基于重力增加法的连续-离散耦合分析方法用于边坡失稳破坏具有可行性。极限平衡法仅用于分析临界失稳状态,不能预测后续滑块的形成,而连续-离散耦合分析方法能进一步模拟边坡临界失稳状态后的边坡破坏全过程,为边坡治理提供有效参考。     

考虑上游溃坝洪水的水库漫坝失事模糊风险分析

随着大江大河的规模化梯级开发,水库和电站的风险不再是单一工程风险,传统的"单库、定值"研究模式已难以满足当今水电站枢纽的安全风险分析需求。为此,本文将上游溃坝洪水的作用考虑到水库漫坝失事风险分析中,在具体评估水库承担的失事风险率时,基于现有的模糊风险分析模型尝试采用直角梯形模糊数描述水库漫坝失事的风险指标,结合α-截集技术将模糊集合转化为经典集合,提出基于直角梯形模糊数的水库漫坝失事风险分析模型。以某流域尚在筹建的水库为例进行研究,结果表明:(1)该模型能考虑多种不确定性因素影响的漫坝失事风险的可能状况,思路更接近于实际情况,其计算结果可为有关部门决策提供更多参考信息;(2)就研究对象而言,尽管考虑上游溃坝洪水时较高起调水位方案对应的漫坝失事模糊风险率均不同程度超出最大可接受风险,但只要做好预警工作并及时预泄水库蓄水就可以降低外部原因引起的漫坝失事风险,保障水库安全运行。     

水位变动条件下土坡变形累积致损特性

水位变动易引起边坡破坏,造成巨大损失。合理评价水位变动条件下边坡安全性需要阐明其破坏机理,为此进行了水位变动条件下土坡离心模型试验。试验结果表明,水位变动首先在坡体中下部引起局部破坏,该局部滑裂面向上发展至坡顶形成了完整滑裂面。土坡破坏不是瞬时发生的,水位变动过程引起的变形局部化累积是土坡发生破坏的本质原因。水位变动导致土坡变形局部化程度单调增加,此外局部破坏在其附近引起新的变形局部化并在坡体内扩展。水位变动条件下土坡表现出变形局部化累积与破坏过程的显著耦合特性,这是土坡破坏分析方法需要合理反映的。