锚固技术在高切坡稳定性中的应用

大型水利设施建设过程中产生了许多人工边坡,根据边坡的特点,确定工程治理方案,是紧密结合工程实践的重要课题.峡口码头高切坡,处于硬软岩性的交接部位,自然地形陡缓有别,岩体中裂隙发育,多为层状结构和碎裂结构,其稳定性受层面的控制,在切坡初期,常产生规模不等的滑移破坏,在工程地质调查的基础上,基于小变形的假设和有限元分析,运用典型的稳定性分析方法,确定潜在滑动面,进行工程地质网格剖分,确定潜在剖面推力曲线.提出了锚固地梁技术治理措施与复杂岩体结合的较完整研究思路.     

三峡库区高切坡破坏模式分析及防护对策

受三峡水库蓄水影响,大量基础设施工程重建而形成了大量的高切坡,暴露出日益增多的地质灾害隐患.以湖北省宜昌市某高切坡为例,采用现场地质调查、工程经验类比和力学计算等手段,结合高切坡的地形地貌、地质结构及构造、地层岩性、岩体风化等特征,分析了该高切坡可能的破坏模式主要有整体滑移、局部剥落掉块、块体滑移、水砂流冲蚀、风化球滚落等.稳定性计算结果显示,桩号K0＋000～0＋040、K0＋214～0＋280、K0＋420～0＋642段,在暴雨工况下该段坡面稳定性较差,不满足规范要求;桩号K0＋040～K0＋214、K0＋280～0＋420段平面滑移计算安全系数小于1.35,安全储备不够.针对分析结果分段采用格构、锚喷治理措施,同时辅以排水、护脚墙及植被恢复等,形成安全、经济、绿色边坡.     

冻融循环作用下危岩体滑移破坏数值优化分析

冻融循环作用是寒区危岩体崩塌失稳的主要诱因,对寒区危岩体滑移破坏的孕灾因素进行数值优化分析尤为重要。首先,基于极限平衡理论,考虑危岩体贯通段结构面冻胀力、未贯通段岩石黏聚力劣化及冻结深度演化,建立冻融循环作用下滑移式危岩体稳定性分析模型;其次,基于岩石冻胀理论,考虑冻结过程中水分迁移推导得到贯通段冻胀力计算方法;再次,将岩石细观孔隙抽象为无数圆形孔洞,根据圆孔扩张理论和莫尔-库伦屈服准则分析孔隙冻胀破坏过程,构建冻融循环作用下未贯通段岩石黏聚力细观劣化模型;最后,通过改进Stephan经验公式得到未贯通段岩石冻结深度随冻融循环次数演化的计算方法。结合工程算例分析各敏感参数对危岩体稳定性的影响发现：滑移式危岩体稳定性随冻融循环次数的增加呈先快后缓的下降趋势;危岩体稳定性系数与冻结温度呈正相关,相同冻结温度下,危岩体稳定性系数的下降随冻融循环次数增加出现明显的边际递减效应;危岩体稳定性与岩屑流失比呈负相关,且岩屑流失比会同时改变稳定性劣化趋势和劣化程度,控制岩屑流失比有利于寒区危岩体的长期稳定性。     

超前支护桩加固高切坡的静动力响应与永久位移预测研究

在西部山区的城镇化建设中,常因土地资源稀缺而不得不利用坡地资源.然而如果不当切坡,就可能引发其失稳滑塌,给工程建设和人民生命财产造成重大危害.为此,以极限分析的上限定理为手段,分析了不同切坡方式和不同土体抗剪强度对高切坡稳定性的影响.并基于超前支护理论,研究了危险高切坡的超前支护方案,给出了超前支护桩的抗力荷载的计算方法.最后,在考虑有地震荷载作用的条件下,分析了高切坡超前支护体系发生永久位移的临界加速度条件和永久位移大小,最终为高切坡超前诊断与支护设计提供一个完备的解决方案.     

FRP-混凝土组合桥面板单调静力性能的试验研究

采用抗剪连接件将FRP板与混凝土板连接起来共同承担外部荷载,即形成了FRP-混凝土组合桥面板.开展了采用FRP开孔板连接件和环氧树脂2种方式连接的FRP-混凝土组合桥面板的单调静力性能试验,重点对其破坏形态、承载力、变形、滑移等进行研究.研究结果表明:组合桥面板的破坏均以FRP板与混凝土板的连接界面破坏为标志;采用FRP开孔板连接件连接的组合桥面板,在FRP板与混凝土板界面处的滑移增量随荷载增大逐渐加大,最大滑移量为0.55 mm,而采用环氧树脂连接的组合板在整个加载过程几乎没有滑移;采用环氧树脂连接的桥面板比采用FRP开孔板连接件连接的桥面板的抗弯承载力高22%,极限跨中挠度比后者小13.4%,这主要是由于FRP开孔板连接件滑移较大所致.     

静动荷载作用下应变型岩爆脆性破坏区预测研究

针对地下工程岩爆不良地质现象的勘察评价和防治,鉴于地质环境条件的复杂性,本文提出了静动荷载作用下应变型岩爆脆性破坏区理论分析和数值模拟预测方法.采用工程岩体岩爆判据和考虑最不利荷载组合情况,得到静动荷载共同作用下应变型岩爆破坏区深度理论公式,可以作为预测岩爆脆性破坏区深度的实用公式,并采用DISL脆塑性本构模型较好地模拟了岩爆脆性破坏区范围.根据影响因素理论分析,静动荷载作用下应变型岩爆破坏区深度随着水平地应力比值和裂纹起裂应力的增大而减小,随着岩体剪切波波速和地震动峰值振动速度增大而增大.     

顺层斜坡溃屈变形物理模拟及影响因素敏感性分析

利用物理模拟方法再现顺层斜坡溃屈破坏过程,分析了发生溃屈型斜坡的临界坡长与弯曲隆起高度的主要影响因素,并运用优势分析方法论述了各单因素影响的主次关系.分析的结果说明：岩层的单层厚度、滑移面的内摩擦角和内聚力、坡角和岩体的弹性模量是影响顺层斜坡溃屈失稳的主要因素,其影响程度的大小顺序依次为岩层的单层厚度、滑移面的内聚力及内摩擦角、坡角和岩体的弹性模量.     

爆炸荷载作用下缺陷岩体破坏特征的数值模拟研究

为了研究爆炸荷载下含缺陷岩体的破坏规律,根据已有的实验结果建立了在爆炸荷载下含缺陷岩体的漏斗爆破模型,所考虑的缺陷包括孔洞、孔隙和微小的张开型节理.缺陷是随机分布的,且对于缺陷内部考虑了两种情况,一种是含水的,另一种是空的.依据已有花岗岩的实验结果,通过拟合得到了其冲击状态方程,并将其应用于炸药附近的花岗岩,而对于远离炸药的花岗岩,采用了线性状态方程.根据实验结果,将花岗岩的动态强度设计成随应变率变化的变量.模拟结果表明,在爆破荷载下,湿润的岩体比其相应干燥岩体的动态强度低;在应力波作用下缺陷密度越大,其岩体的破坏范围越小;最后,讨论了巷道附近的爆破过程对巷道稳定性的影响.     

江油市武都镇团山老鹰石危岩稳定性分析评价

对江油市武都镇团山老鹰石危岩进行了勘查,分析其形成机制及稳定性影响因素,建立倾倒式及坠落式危岩体稳定性评价模型,对勘查区内的危岩在不同荷载组合下的稳定性进行计算与评价.提出了清理危岩块体,下部设置挡墙工程和修筑缓冲平台的综合防治方案,为江油市武都镇团山地区的危岩治理提供依据.     

开挖卸荷岩质坡体的断裂破坏机理

岩质坡体在开挖过程中的失稳破坏已成为道路工程领域日益严重的问题,目前有关卸荷坡体的断裂破坏机理还不清晰。为此,基于自然坡体实际结构特征,并结合岩石力学知识,首先分析了岩体原生裂纹在坡体开挖前后的应力状态。继而,借助断裂力学理论,解析了不同荷载模式下岩体裂纹失稳扩展的力学条件,探讨了求解裂纹扩展方向和规模的计算方法,构建结构面扩展贯通力学模型;最后,通过具体算例验证了模型的合理性。研究表明开挖岩质坡体的失稳是岩体内特定方向的原生裂纹萌生启裂并扩展贯通的结果,其本质是岩体应变能释放耗散与应力的调整过程。