传递系数法在边坡抗滑桩设计中的应用

以逸家小区边坡防护为案例,综合边坡现场实况,使用传递系数法,将逸家小区边坡平均分成18个条块并对边坡的安全系数和下滑推力进行计算。传递系数法假定上一条块对本条块的推力与上一条块的底滑面相平行,并在计算时忽略力矩的平衡,仅依据力的平衡,参照滑坡的倾向依次向下推算推力,直到最后一条块的剩余推力为零。依据传递系数法对边坡进行稳定性计算分析,可以为边坡的抗滑桩设计提供理论依据。     

横观各向同性在抗滑桩加固边坡中的应用

讨论了土体强度横观各向同性和非均质性,分析了考虑强度横观各向同性与非均质性边坡的计算方法。采用极限平衡法推导出考虑强度横观各向同性与非均质性边坡稳定计算公式,对安全系数计算方法中土体抗滑力矩与抗滑桩抗滑力矩计算公式进行了修正,得到了同时考虑土体强度横观各向同性与非均质性抗滑桩加固边坡的计算方法。通过实例验证,得到当假定水平粘聚力不变,在考虑土体强度横观各向同性时计算安全系数相对误差小于不考虑土体强度横观各向同性边坡。在实际抗滑桩加固边坡工程中考虑土体强度横观各向同性是必要的。     

边坡稳定分析的三维剩余推力法

基于剩余推力法提出了一种边坡稳定分析的三维方法.该法可用于计算具有任意形状滑动面的边坡在复杂荷载作用下三维稳定安全系数.首先将边坡用铅直面离散为柱条,然后采用剩余推力法的原理,基于摩尔库仑准则,根据条柱的静力平衡条件,并考虑条柱间作用力的影响,推导出边坡稳定系数.算例验证了该方法的有效性和可行性.     

用于边坡稳定分析的改进通用条分法

在极限平衡理论的基础上,考虑外部因素（水、拉裂缝、外荷载）与加固措施（锚杆、锚索、土工织物、土钉）对边坡的作用,推导出能模拟各种极限平衡方法的改进通用条分法（IGLE）理论体系,并编写了相应的计算程序-Rslope。运用改进通用条分法（IGLE）模拟了不平衡推力法,并对不平衡推力法（强度储备法）与不平衡推力法（超载法）的安全系数与剩余下滑力进行了精度分析,给出了使用建议。针对工程人员容易混淆剩余下滑力与条间力的情况,对条间法向力与剩余下滑力的水平分力进行对比分析,结果表面二者没有必然联系或者规律。运用Rslope程序与商品化软件slide、SLOPE/W进行了算例分析,对比了自动搜索圆弧滑面、折线型滑面、加固后的边坡安全系数,结果具有很好的一致性。     

基于矢量和法的边坡三维极限平衡稳定分析法

对于具有复杂几何特征的边坡问题, 用二维极限平衡理论难以得到与实际相应的分析结果.基于矢量和法安全系数定义,提出了能满足所有条柱3个力的平衡和滑坡体3个整体力矩平衡的严格通用极限平衡分析法.通过侧向剪力系数和侧向剪力分布函数对条间力进行假定,考虑所有条间剪力对安全系数的影响.利用滑体力的平衡条件和边界条件分别得到条柱各行和各列的安全系数,再利用滑体整体力矩平衡条件确定侧向剪力系数.将条柱底面剪力矢量和的反方向作为潜在滑动方向,通过抗滑力和滑动力在其上的投影之和之比确定整个坡体的矢量和安全系数.典型算例验证了方法的合理性,计算结果表明,完全考虑条间力作用将提高边坡的稳定安全系数.     

滑坡设计推力优化计算

针对滑带参数取值与解决常规滑坡设计推力不确定性的问题,在滑带土本构方程的基础上,引入渐变软化段位置函数和规模放大系数反映实际滑带土的时效性.提出基于监测位移确定各点滑带土强度的量化方法,推导考虑桩土耦合作用的不平衡推力改进法.以攀枝花机场某滑坡为例,对不平衡推力改进法与传统不平衡推力法进行对比.结果表明：利用不平衡推力改进法求得的滑坡推力介于传统不平衡推力法的显示解和隐示解之间;随着桩处滑面倾角的增大,抗滑桩推力增大;随着安全系数的增加,利用改进显示法得到的抗滑桩推力较大,利用改进隐示法得到的抗滑桩推力较小.     

边坡工程中抗滑群桩工程特性的数值分析

针对建立抗滑群桩的设计方法问题,分析了抗滑群桩在水平推力作用下的力学行为.以重庆江东边坡的典型断面为例,应用有限元程序CORE3D分析了群桩的桩间颗粒土的土拱区域,结合桩的荷载位移曲线、土拱效应解释了土体应力传递到抗滑桩的规律,通过对影响土拱效应的参数,如桩间距、土体厚度、抗滑桩嵌入深度和桩径等的深入研究,提出了相应的群桩布置参数估算公式.研究成果在重庆江东边坡的防护工程设计中得到了应用,并取得了较好的效果.     

具有软弱夹层基岩上混凝土重力坝抗滑稳定的刚体平衡法

近来国内外在具有软弱夹层基岩上修建混凝土重力坝的数量日益增多。核算大坝的抗滑稳定安全度是重力坝设计中的首要问题。目前在设计中常用等稳定法(或称等安全系数法)、剩余推力法和被动抗力法校核具有软弱夹层基岩上混凝土重力坝的抗滑稳定。本文根据大坝抗滑稳定超载模型试验,分析了具有软弱夹层基岩上混凝土重力坝滑动和失稳的机理,提出了建议的刚体平衡法。此法既留有余地又不过于保守,并且不仅可以计算设计条件下的抗滑稳定安全系数,而且可以计算出初始滑动时的超载系数和最终失稳时的超载系数,这是其他方法所不能达到的。     

考虑整体力矩平衡的改进不平衡推力法

为了提高常用的剩余推力法的精度,通过引入比例因子确定条间力作用倾角,建立同时考虑力平衡和力矩平衡的联立方程组,求得边坡安全系数,并通过算例验证了其可靠性。研究表明:不平衡力矩和边坡安全系数均随着比例因子的变化而接近线性改变;相对于常规不平衡推力法而言,改进法求解安全系数时具有更高的精度和更快的收敛速度;在不考虑水平地震力时,条间力方向与条底滑面基本平行;考虑较大地震力作用时,条间力倾角变化主要集中发生在边坡后部的少数几个条块中。当比例因子为零时,改进不平衡推力法与常规不平衡推力法是一致的,故其可以视作常规法的扩展形式。     

几种常用边坡稳定性分析方法的比较

基于仿真软件Geo-Slop,应用Morgenstern-Price法、Spencer法、Janbu法和Bishop法,分别对深圳外环高速公路某路堑边坡在天然状态和饱和状态下进行稳定性分析,计算得到最危险滑裂面以及相应的边坡安全系数。同时,根据现场调查,基于不平衡推力法分析出边坡最可能的滑裂面,并计算得到沿该滑裂面的安全稳定系数。通过数值分析和现场调查结果对比,得出以下结论:坡体在天然状态的安全系数大于1.0,接近1.2,边坡是稳定的,而在饱和状态下其安全系数小于1.0,坡体不稳定;数值计算分析得到的滑裂面位置与现场调查分析得出的滑裂面的位置一致,证明了结果的可靠性;最后,考虑到该地区雨水多发,坡体在饱和状态下安全系数小于1.0,建议及时对坡体进行支护,防止边坡失稳。     

重力坝深层抗滑稳定极限状态函数的适用性

建立重力坝坝基深层抗滑稳定极限状态函数是进行可靠度研究的第一步,对已有4种极限状态函数进行比较研究,探讨其合理性.研究结果表明:根据剩余推力法、被动抗力法及等K法表达式建立的极限状态函数计算得到的可靠指标是一致的,3种极限状态函数可统一表达为安全系数极限状态函数,而以上、下游块等可靠指标为约束条件的等β法高估了双滑块模型的失效概率,以此来评价坝基深层抗滑稳定的安全度并不合理.     

G4216仁沐新高速公路新市互通区巨型滑坡处治方案

G4216线仁寿经沐川至新市高速公路止点发育多处巨型滑坡,且新市镇作为仁沐新高速、宜新高速、新金高速、串新高速等4条高速公路转换的重要结点,有设落地互通的需求;因此给新市互通区的工程防护、处治设计提出了巨大挑战。在室内试验结合工程现状反算的基础上综合确定滑带土力学参数,再通过滑坡剩余推力计算,得到主滑断面最大剩余下滑力为16 720 kN/m,远超支挡结构提供的极限抗滑强度。结合互通区构造物设计、路基标高、滑坡推力等因素确定了分区处治方案:清方减载实现整体稳定;前缘设桩加固次级滑面;后缘设锚杆(索)加固清方形成的高边坡;采用小截面抗滑桩支挡顶部中小型滑坡;结合坡面截排水措施共同防护。     

地震作用下桩锚组合结构加固边坡稳定性分析----灾后重建专刊

对于一些性质复杂,滑坡推力巨大的边（滑）坡,单一的抗滑结构对其整治已显得无能为力,于是各种组合抗滑结构应运而生,然而目前对采用组合防治结构加固边坡稳定性的研究又十分稀缺。因此,本文以桩锚组合结构加固边坡为例,运用极限分析上限定理,推导出了地震作用下桩锚组合结构加固边坡中抗滑桩所需提供抗力的计算公式以及该加固边坡的屈服加速度计算公式,并提出了永久位移的预测方法,为地震带边坡防治结构的设计提供理论依据。通过对桩锚组合结构加固的实例边坡的计算分析,得到了在确定的锚索布置条件下,抗滑桩所需提供抗力和边坡屈服加速度与地震系数、抗滑桩布置位置、边坡特性和坡体材料特性等因素相关关系的一系列研究结果,揭示了地震作用下桩锚组合结构加固边坡的稳定性。     

地震作用下桩锚组合结构加固边坡稳定性分析

对于一些性质复杂,滑坡推力巨大的边(滑)坡,单一的抗滑结构对其整治已显得无能为力,于是各种组合抗滑结构应运而生,然而目前对采用组合防治结构加固边坡稳定性的研究又十分稀缺.因此,以桩锚组合结构加固边坡为例,运用极限分析上限定理,推导出了地震作用下桩锚组合结构加固边坡中抗滑桩所需提供抗力的计算公式以及该加固边坡的屈服加速度计算公式,并提出了永久位移的预测方法,为地震带边坡防治结构的设计提供理论依据.通过对桩锚组合结构加固的实例边坡的计算分析,得到了在确定的锚索布置条件下,抗滑桩所需提供抗力和边坡屈服加速度与地震系数、抗滑桩布置位置、边坡特性和坡体材料特性等因素相关关系的一系列研究结果,揭示了地震作用下桩锚组合结构加固边坡的稳定性.     

成兰铁路高陡边坡稳定性分析及加固措施

在我国铁路建设过程中,线路不可避免地布置在高陡边坡坡脚,因此开展高陡边坡稳定性分析及加固措施研究显得十分重要。通过工程实例,利用有限元强度折减法计算了边坡安全系数,运用不平衡推力法获取边坡的滑坡推力,提出了双排抗滑桩支护的加固方案;通过数值模拟与现场监测综合分析双排抗滑桩的加固效果,并结合降雨和地震工况,开展了不同工况下双排抗滑桩桩后土体变形以及桩前土压力分布规律研究。研究结果表明:1)双排抗滑桩对高陡边坡有较好的加固效果;2)2种不利工况下,边坡位移变化规律基本一致,后排抗滑桩桩后位移更大,前排抗滑桩桩前土压力在滑面位置处发生突增;3)双排抗滑桩能有效防治边坡塑性变形,对双排抗滑桩桩间土塑性变形防治尤为明显。研究结果可为双排抗滑桩在高陡边坡加固中提供指导。     

坡顶均布荷载作用下高边坡稳定特征分析

为研究坡顶均布荷载作用下高边坡的稳定特征,用ABAQUS大型有限元分析软件,结合有限元强度折减法,分析了均质粘土高边坡在坡顶不同位置作用有均布荷载时,边坡稳定安全系数、坡体最大剪应力、坡体位移及潜在滑裂面的变化规律。结果表明,稳定安全系数与W/H(W为均布荷载至坡顶外缘的距离,H为坡高)呈线性关系;最大剪应力与W/H呈非线性关系;坡体沿水平方向位移与W/H呈非线性关系;潜在滑裂面为一弧形,随着荷载距离边坡边缘越远,滑裂面距边坡边缘也越远。     

基于余力矩的边坡临界滑动场方法及应用

基于常规极限平衡条分法的瑞典法、Bishop法以及不平衡推力传递法的条间力假定,将圆弧滑动面整体的滑动力矩与抗滑力矩之差定义为余力矩,在给定的安全系数下,利用简单有效的和声搜索算法寻求余力矩最大的滑动面作为给定安全系数下的危险滑动面,变化安全系数直至找到的危险滑动面的余力矩为零,该危险滑动面即为边坡的临界滑动面;鉴于取矩中心对计算结果的影响,对于非圆弧滑动面,采用滑面滑出端的余力替代余力矩作为控制指标,采用与圆弧滑动面下类似的寻找步骤即可得到非圆弧滑动面下的临界滑动面.通过两个典型土坡的算例分析证明了本文方法的可行性.     

基于有限元法的碾压混凝土重力坝整体抗滑稳定分析

重力坝深层抗滑稳定分析是重力坝设计中的重要内容.针对典型的重力坝设计实例,应用刚体极限平衡法和强度储备法对重力坝进行整体抗滑稳定分析,并对重力坝抗滑稳定分析方法、抗剪公式适用性、数值计算方法及其安全控制标准等方面进行讨论.结果表明,用两种分析方法计算的安全系数均能满足《混凝土重力坝设计规范》(SL 319—2005)要求,并且二者较为吻合.采用两种方法分析重力坝的稳定性,可相互补充和验证,为重力坝设计提供更加可靠的参考.     

雾江滑坡稳定分析及工程治理

针对雾江滑坡,首先采用刚体极限平衡法,以力学参数设计值为依据,求解边坡典型剖面沿滑带的抗滑稳定安全系数;然后依据边坡的现状稳定状态,分析安全系数的合理性,并依据边坡现状稳定状态提出力学参数反演值,再以力学参数反演值对边坡进行稳定分析;最后对工程治理方案进行分析比较,提出边坡治理的建议方案.论述了力学参数、边坡安全系数及其边坡稳定状态之间的关系,对边坡工程稳定性评价有一定的参考价值.     

Anti-sliding Stability Analysis of a Stone Masonry Overflow Dam Based on ANSYS

重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿坝基面抗滑稳定的安全度.以陀兴水库浆砌石溢流重力坝的抗滑稳定分析为例,应用ANSYS有限单元法对该重力坝建模、施加荷载及利用后处理功能计算坝基面的抗滑稳定安全系数,并通过传统的刚体极限平衡法对结果进行验算.结果表明,同工况条件下,两种方法计算的安全系数差别不大,结论可靠,该溢流重力坝满足抗滑稳定要求.