大型多层次堆积体破坏模式及其稳定性

 边坡的破坏模式与稳定性评价是相辅相成的,稳定性评价可确定坡体的稳定性状态,而破坏模式则可有效确定坡体的加固方式。滑坡的破坏模式可分为牵引式、推移式和复合式滑坡,而不同破坏模式的滑坡体需采用不同的加固措施。在坡体当前应力状态的基础上,依据点安全系数的定义,获取潜在滑面上安全系数的分布形态,3种典型滑坡的计算结果表明：滑移面上安全系数的分布形态可很好的诠释滑坡的破坏特征及分段稳定性状态,并可据此提出有效的加固措施。最后将该方法应用在我国西部某大型堆积体中,在野外地质调查的基础上,对其工程地质结构、破坏模式及其稳定性进行了深入分析,综合评价了多层次堆积体的稳定性及破坏模式,并给出了有效的加固建议。     

不同滑坡形式下埋地管的纵向受力分析

滑坡变形带中的埋地排水管一旦开裂破坏,管道中的水将直接渗入坡体中,使坡体变形加速而破坏,因此,在进行滑坡变形带中埋地管的设计时必须考虑坡体变形对管道的影响。本文讨论牵引式滑坡和推移式滑坡两种不同形式下埋地管的纵向受力和变形特性,在一定的假设条件下,推导得出两种形式滑坡中管道的弯矩、剪力、位移以及最大应力。工程实例验证表明:由于推移式滑坡中的管道有被动土压力作支撑,在相同外力作用下,推移式滑坡中的管道应力明显高于牵引式滑坡中的管道;如果在滑坡变形带中采用PVC管,因其纵向伸长率较大,变形控制条件比较容易得到满足,需将强度指标作为设计考虑的主要因素,对最大应力超过管道许用应力的可采取更换强度较高的管材或增加管道壁厚的方法来达到强度要求。     

滑坡灾害的机制与力学特性分析

滑坡灾害主要是指滑体突然产生较大的土体滑动,巨大的滑动力会摧毁其所遇到的建筑物,造成重大的损失。本文采用数值方法的变模量强度折减法,分析滑坡滑动的位移变化过程,发现牵引式滑坡位移突变性大于推移式滑坡,更容易产生滑坡灾害;相反,推移式滑坡在滑动前会有明显的预警位移,因此提出"塑性"坡的概念,"塑性"坡发生灾害滑动前有显著的变形预警,这样,"塑性"坡可以避免或减少滑坡的灾害。此外,通过计算实例的分析结果,表明牵引式滑坡或当滑面上存在应力水平差异大的情况时,整体极限稳定分析法的安全系数存在偏大的风险。上述结论为避免或减少滑坡灾害开辟新的研究思路。     

抗滑桩滑坡治理工程数值模拟研究

应用有限元数值模拟方法 ,对采用抗滑桩进行某黄土滑坡体的滑坡治理效果进行研究 .数值模拟过程中 ,岩土采用非线性材料模拟 ,抗滑桩采用线弹性材料模拟 ,滑动面采用一系列接触单元模拟 .通过对治理前后岩体的位移场和应力场的比较分析 ,认为 :1采用抗滑桩进行黄土滑坡治理是完全有效的 ;2采用人工排降水措施 ,对减缓滑坡体的下滑和降低抗滑桩的受力很有帮助 ;3相邻两抗滑桩形成一个明显的拱支撑 ,使得滑体的下滑位移被抑制 ;4垂直于抗滑桩轴线的各个剖面的应力分布完全相同 ,说明各个抗滑桩提供相同的抵抗力 ,也说明用平面应力模型进行抗滑桩力学分析完全可行     

凤凰山边坡自重作用下破坏模式的数值模拟分析

北川县擂鼓镇凤凰山滑坡为由“5·12”地震诱发的大型滑坡.通过对该滑坡的地质调查研究,总结了该滑坡的地质特征;通过Midas/GTS建立复杂坡面的三维地质模型,运用FLAC3D的强度折减法进行模拟计算,分析滑坡在自重作用下的应力场和位移场,研究潜在的破坏区及破坏模式.分析可知,在自重情况下,滑坡上部坡体对下部坡体产生推力,在滑坡前缘易出现推移式破坏.滑坡中上部主要为“压-剪”破坏模式,采取减轻滑坡后缘坡体重量的措施有利于滑坡的稳定.     

多层软弱夹层的牵引式滑坡稳定性分析

针对多层软弱夹层的牵引式滑坡,本文以阿海水库里故滑坡为例,着重分析了多层软弱夹层的牵引式滑坡的破坏形式,根据其破坏形式提出稳定性分析建议;应用Morgenstern-Price法对滑坡的稳定性进行计算,结合所得稳定性系数分析该滑坡体最终的破坏形式。通过分析表明:里故滑坡坡脚会先发生滑动;当坡脚发生滑动后,坡体中部、上部因下部滑块滑动失去支撑,最终会导致中上部岩土体沿着软弱夹层5发生滑动,不会导致中上部岩土体发生穿层滑动。     

折线型岸坡的演化特征与防治加固

我国西南山区普遍存在典型折线型岸坡,后缘为岩质边坡,被结构面切割成危岩带,一方面危岩崩塌威胁坡体上场镇安全,另一方面,崩坡积物堆在斜坡上,演化成滑坡威胁下部街道的安全.同时前缘受河水冲刷侵蚀,形成牵引式滑坡,直接导致坡体上建构筑物损毁,威胁着场镇住户的生命财产安全.对这类岸坡,需要分类调查坡体上地质灾害发育情况,查明坡体前后缘及其中部变形特征,分析岸坡演化过程,有针对性地采取防治加固措施.本文以江陵滑坡为实例,分别调查后缘危岩带、中部古滑坡、前缘新滑坡的变形特征及其演化过程,采取“抗滑桩(桩板墙)支挡+地表排水+危岩治理”的综合治理措施对岸坡进行防治加固,效果良好.     

预应力锚索抗滑桩在滑坡加固中的应用研究

为了研究抗滑桩在滑坡加固中的应用,本文以实际边坡模型为研究对象开展了相关研究,基于数值模拟软件分析了锚索抗滑桩加固边坡的作用效果,研究结果表明:在路堤修筑成形后滑坡断面的安全系数均不满足规范要求的最低值,进行加固后滑坡断面的安全系数值有明显的提高,并有一定的安全储备;抗滑桩内力以及锚索轴力分析结果来看,加固方案充分发挥了加固作用,方案合理可行,能够满足路堤的长期稳定。     

沉埋桩的有限元设计方法探讨

采用有限元法针计算不同桩长的埋入式抗滑桩在设桩位置的滑坡总推力,计算桩身所受推力分布形式、推力大小和桩顶至坡面的滑坡推力分布形式、大小,计算桩长变化时滑坡体加固后的稳定性。计算表明:桩长变化,设桩位置的总滑坡推力大体相等。桩长度变短,桩身的滑坡推力、桩的最大弯距与最大剪力降低。增加桩的锚固段的长度可以降低桩身的最大剪力。综合桩长变化滑坡体加固后的稳定性、滑坡推力和桩身内力的变化规律,发现沉埋桩既可使滑坡体达到足够的稳定性,且有很大的经济效益。     

滑坡区隧道自锚式新型加固结构理论研究

 针对位于深厚滑坡体中隧道的加固问题,提出了利用锚索、抗滑桩只对与隧道稳定直接相关的洞周滑坡体进行抗滑及锚固处治,同时加固隧道衬砌结构,使隧道衬砌结构、抗滑桩与锚索形成一种新型的滑坡隧道自锚式加固结构体系。该加固结构将滑床作为桩和锚索稳定的支撑点,属于超静定结构。针对该加固结构体系的特点建立其物理力学模型,并采用矩阵传递法进行理论推导,得到加固结构体系的内力与位移。通过算例分析结果表明,锚索的作用使隧道边墙不利受力状态有所改善,抗滑桩对隧道底铺和衬砌的变形有所约束,可以通过锚索和抗滑桩结构,使隧道衬砌结构的受力和变形得到优化控制。     

滑坡推力在悬臂式双排抗滑桩上的分配

大型滑坡治理工程常采用双排抗滑桩,悬臂式双排抗滑桩就是其中常见的一种型式。首先对悬臂式双排抗滑桩的最优状态进行假定,分析双排抗滑桩的力学传递过程。然后运用土拱理论和极限平衡理论,推导前、后排抗滑桩所承受滑坡推力的计算公式,提出滑坡推力的分配计算方法。最后运用该方法对杭金衢高速公路K103滑坡中的悬臂式双排抗滑桩工程进行计算,理论计算结果与监测结果相对比,证明该方法的正确性和适用性。该计算方法可为悬臂式双排桩的设计提供理论依据。在悬臂式双排抗滑桩的设计中,建议首先进行滑坡推力的分配计算,然后再进行结构设计。     

渗流对抗滑桩加固滑坡后的影响效果评价

对抗滑桩布设于滑坡体后,导致滑坡体有效渗流断面下降和地下水位抬高,从而造成滑体重度增加,滑带综合黏聚力和摩擦角下降,致使滑坡治理后的稳定性难以达到预期设计效果等方面问题进行研究。运用体积平均法、自洽法和Hashin-Strikman法,对采用抗滑桩治理后滑坡的加固效果进行探讨,提出较为可行的抗滑桩加固效果评价方法。最后,对某县滑坡采用抗滑桩治理后的稳定性进行分析,对治理效果进行评价。     

青岛市S212公路典型岩石滑坡治理工程实例分析

 对青岛市S212公路上石老人观光园段岩石滑坡的基本特征及其成因进行分析,根据该岩石滑坡的特征及治理工程的要求,在治理工程中采用了一种新型复合抗滑桩结构。该复合抗滑结构由普通抗滑桩和微型钻孔钢管组合桩共同构成,即在滑体等易开挖的强风化岩层中采用普通抗滑桩,而在嵌固段等不易开挖的中～微风化岩层中采用微型钻孔钢管组合桩。该复合抗滑结构将普通抗滑桩和微型钻孔钢管组合桩结合为一个有机整体,施工安全方便,同时又具有较大的刚度,特别适合类似岩石滑坡的治理。实践证明该岩石滑坡的治理效果较好,这种新型复合抗滑桩结构的应用为今后类似岩石滑坡工程的治理提供了成功的范例。     

考虑层间作用的多层滑坡分析方法

对于发育多层滑面的复杂滑坡,工程中较少考虑各滑面之间的相互影响,而所提出的分层计算方法,考虑了各滑面之间的相互影响。各层分别核算其滑坡稳定性,抗滑结构物设计中的滑坡推力及其分布形式。上层滑体按照一般的传递系数法计算,下层滑体按照考虑上层滑体在上层滑面处的作用力传递系数法计算。算例分析表明,分层计算方法将使多层滑面的复杂滑坡抗滑结构物的设计更为合理。     

锚索抗滑桩加固路堤工程实例分析

 国内甬台温高速公路路堤在施工过程中产生较大的沉降和侧向位移，呈现出滑坡的初期征兆。为提高本路段路堤的抗滑稳定性，在坡脚处布置钻孔灌注桩结合预应力锚索的锚索抗滑桩式挡土结构以控制路堤沉降和侧向变形，并同时实施变形与稳定性监测。通过对该路堤锚桩挡土结构内力与变形的观测监控，取得了较为完整的观测资料，在高路堤填土施工中起到指导与控制作用；结合本工程的实际监测和数据分析，评价锚索抗滑桩加固路堤的机制和效果，提出采用锚索抗滑桩加固措施时应注意的一些问题和建议，以期为类似工程提供参考和借鉴。     

弹性抗滑桩内力计算的有限差分法

在传统抗滑桩内力计算的悬臂桩法的基础上,将滑动面以上的部分视为定向铰支的悬臂梁,以使滑动面上下位移符合连续性条件,滑动面以下采用地基系数"m"法计算桩身内力,并在此基础上推导了有限差分计算公式。用MATLAB编制了弹性桩全桩的内力计算程序,可用于滑坡推力和桩前剩余抗滑力为梯形、三角形和矩形的情况。     

模拟库水位变化的抗滑桩加固边坡离心模型试验研究

 抗滑桩是边坡深层抗滑最为有效的措施之一,以三峡库区边坡抗滑桩加固工程为背景,利用离心模型试验手段,模拟库区蓄水和水位循环变化条件下失稳边坡的抗滑桩加固机制。详细介绍相应的离心模型试验方法,通过对一系列自然边坡和不同桩间距条件下的模型试验,获得库水位变化影响下的边坡变形、破坏模式和抗滑桩受力,探讨滑坡推力的分布以及不同桩间距条件下的抗滑桩–边坡相互作用机制。测试结果表明,受抗滑桩加固的边坡在水位升降作用下仍发生一定程度的变形并产生裂缝,随着抗滑桩的直接支挡和桩后土体由于不均匀位移产生土拱效应后,边坡变形逐渐得到较好的控制。在本试验条件下,随着桩间距的增大,边坡变形总体上表现为增大趋势,但抗滑桩的受力呈现出先增大后减小的抛物线型变化形态,在某一最适桩间距情况下抗滑桩的抗滑性能得到了最充分的发挥,而滑坡推力表现出复合三角形分布特征。该研究结果为桩土相互作用和库区边坡抗滑桩加固机制分析提供了直接的试验依据,对丰富抗滑桩设计理论和库区边坡的防灾减灾研究具有较为重要的意义。     

黄土滑坡典型工程地质问题分析

黄土滑坡是西北地区最为严重的地质灾害。随着西部经济的发展及工程活动的加强,黄土滑坡成为近年工程地质研究的热点问题。黄土滑坡后缘地裂缝发育,具有高陡的后壁以及演化特征。泾阳南塬自1976年大面积农业灌溉以来,发生了27处50余起黄土层内滑坡。2005年～2007年6月,对南塬黄土滑坡进行了多次现场调查和滑坡特征测量,获得了详实的野外资料。在现场工作的基础上,初步分析了地下水位上升诱发高速远程滑坡机制、塬边地裂缝成因机制、滑坡高陡后壁成因机制及其稳定性评价方法及黄土滑坡演化机制与演化平衡等当前黄土滑坡研究亟待解决的工程地质问题。     

岩门村滑坡高分辨率遥感调查与机制分析

 2007年7月7日,四川达县岩门村斜坡发生滑坡,造成直接经济损失约人民币1.5亿元。采用滑坡前后的高分辨率卫星影像及“数字滑坡”技术,获取滑坡地质环境及滑坡前后的道路、水塘、植被群位移及高程变化的定量信息,根据斜坡各部分变形特征,将其划分为主滑区、牵动滑区、强影响区及影响区4个部分,各自活动方式分别为快速推移+前缘砂土液化和面状流动,牵引(或后退)式滑移,受拉力发生拉张裂缝、错位和局部位移,以及受振动发生小规模的裂缝和错位。以DEM求得原地面以上的滑走及堆积方量分别为132.6×104和132.2×104 m3;结合钻孔资料求得滑面以上滑坡规模为1.97×106 m3。岩门村斜坡具备形成滑坡的岩性及坡体结构条件,但所临河谷狭窄,难以发育大型厚层滑坡,但有适宜的临空空间供局部浅层滑坡活动。长期强降雨是岩门村滑坡的主要触发因素。就斜坡整体而言,本次滑坡活动释放能量不充分,在连续降雨情况下局部可能再次发生浅层滑坡,但难以发生整体大规模滑移。