库水浸泡下全—强风化千枚岩桥基岸坡稳定性分析

全—强风化千枚岩具有极强的水敏感性，在库水浸泡后岩体物理力学特性不可避免地存在劣化的趋势，对岸坡的稳定性极其不利。鉴于此，以某全—强风化千枚岩桥基岸坡为研究对象，通过野外详细调查、室内物理力学试验以及Geo-Slope软件分析，考虑水库蓄水对岸坡千枚岩抗剪强度的劣化效应，计算得到该桥基岸坡稳定性的变化规律。结果表明：在水库蓄水后短时间内全—强风化千枚岩抗剪强度参数及岸坡安全系数降低幅度较大，后逐渐减缓；水库蓄水后，黏聚力的劣化幅度比内摩擦角大，黏聚力的水敏感性更强；计算得到在浸水95 d后，安全系数为1.189,小于1.200,处于欠稳定状态，提出岸坡加固建议措施。     

边坡坡面浅层加固稳定性分析及设计参数探讨

基于有限差分的强度折减法,探讨坡面浅层土体加固边坡的稳定性,并针对地基与边坡土质相同和采用岩石地基2种工况,综合分析边坡加固区宽度和土体黏聚力、加固区进入地基土深度和边坡几何参数等因素对稳定性和滑动面的影响。结果表明:当地基与边坡土质相同时,不同加固宽度下边坡安全系数随加固区土体黏聚力增加均呈先减少后增加的趋势,且当土体黏聚力达到临界值时安全系数趋于稳定;随着加固区土体黏聚力的增大,边坡由浅层滑动变成深层滑动并最终完全不通过加固区,通过将加固区适当深入地基土可以提高边坡安全系数;当采用岩石地基时,随加固区土体黏聚力增加,安全系数总体上呈现先减少后近似线性增加,相同几何尺寸和土质条件下边坡安全系数比地基与边坡土质相同时整体上提高了0.5~1倍,加固区土体黏聚力越大即抗剪强度越高时,边坡安全系数越高。     

基于DDA的某水电站消力池高边坡稳定性分析

针对某水电站消力池高边坡,利用FLAC3D软件非线性有限差分法初步计算,得出坡体潜在滑动面的位置,建立了基于块体理论的非连续变形分析(DDA)块体系统分析模型。利用该模型分析了现状边坡和加固后边坡的位移与强度参数之间的关系,得出了边坡在加固前后的极限内摩擦角及相应的稳定安全系数。结果表明,该边坡在加固前安全系数较小,存在失稳的可能性,采用推荐方案预应力锚索加固后,边坡的稳定安全系数有显著提高,满足正常运行的要求。     

基于传递系数法边坡滑带力学参数反演分析

黏聚力及内摩擦角是评价滑坡变形稳定的重要力学参数。基于刚体极限平衡理论,采用传递系数法对冷家山H2滑坡进行黏聚力与内摩擦角参数反演及敏感性分析。根据参数反演结果,对比分析了参数反演与室内试验结果间差异,计算得到不同工况下坡体稳定性。计算分析结果表明,黏聚力与内摩擦角为2个相关参数,需在同一滑坡截取两处均处于极限状态的地质断面联立进行参数反演计算。与参数反演结果相比,冷家山H2滑坡室内试验黏聚力偏低10.26%,内摩擦角偏高5.68%。坡体稳定系数对内摩擦角的敏感性大于黏聚力,在滑坡稳定性评价及其工程处治设计中,岩土体强度参数应将两者对比分析,合理地取值。     

基于灰色关联度的红黏土边坡稳定性因素敏感性分析

基于灰色关联分析理论,运用有限元强度折减法计算红黏土边坡稳定性安全系数,并通过计算和比较贵州地区红黏土边坡的黏聚力、内摩擦角、容重、弹性模量、泊松比、坡角、坡高等7个不相关因素对边坡安全系数的灰色关联度,进行了红黏土边坡稳定性敏感性分析。结果表明,内摩擦角的变化对红黏土边坡稳定性的影响最敏感,其次是黏聚力、坡高、泊松比、坡角、容重和弹性模量。研究成果可为贵州地区类似红黏土边坡的防护治理和设计提供重要参考。     

基于Morgenstern-Price法的二元结构滑坡反演分析

边坡稳定问题在水利水电工程勘察设计过程中比较突出,其对工程安全稳定有较大影响。研究区第一次边坡治理时采用简化毕肖普法进行稳定计算,参数为现场取样室内试验获得,实施后抗滑桩仍有较大变形。分析认为计算模型选择不当,且饱和状态下的岩土体力学参数选取偏大,导致计算结果失真。第二次治理时重新建立力学模型,基于Morgenstern-Price法极限平衡理论,采用河海大学开发的Autobank软件对研究区边坡稳定性进行敏感性分析,研究黏聚力c和内摩擦角φ对安全系数的影响,利用敏感性变化关系,反演岩土体力学参数,为二次滑坡治理提供依据。治理后监测结果显示,第二次边坡治理措施安全可行,说明反演得出的物理力学参数可靠。此反演分析法对类似二元结构边坡工程稳定计算具有借鉴意义。     

基于FLAC的极限状态黄土高边坡强度参数反演

评价边坡稳定性关键问题是确定滑动面和可靠的抗剪强度参数。基于数值模拟技术,提出一种新的方法,可在无需事先假定滑动面的情况下得到可靠的强度参数。通过对兰州地区30个极限状态黄土边坡的坡高和坡宽参数进行统计,发现二者呈线性关系,且拟合度较高。根据所得到的回归方程,采用FLAC建立边坡模型,利用强度折减法对兰州地区边坡进行强度参数反演,将4个邻近高度边坡得到的参数反演曲线绘于同一坐标系中,得到该坡段综合强度参数值。反演结果表明:随着坡高的增加,黄土内摩擦角逐渐减小,黏聚力增大。根据计算结果,绘制60～120 m边坡高度下强度参数综合反演曲线,可直接进行黄土高边坡稳定性评价,提高了工作效率,也为高边坡几何形态的设计提供可靠的数据支持。     

抗滑桩锚固深度的极限分析下限方法

运用塑性极限分析下限定理,在考虑边坡坡角、坡面超载与地震惯性荷载等情况下,提出抗滑桩加固黏性土质边坡中桩周土体侧向容许承载力的下限解法。针对土的内摩擦角、边坡坡角、无量纲黏聚力、无量纲超载集度或水平地震加速度系数等参数的不同组合情况,通过数值计算给出了综合主动和被动土压力系数,结果与已知文献中的结果一致,表明本文算法可行。进而利用弹性桩锚固深度公式计算抗滑桩的锚固深度。算例分析表明,边坡坡角对抗滑桩锚固深度具有明显影响,一般比水平地面情况下的锚固深度加深1～3m左右。     

傍山公路高边坡抗滑桩加固技术研究

以宁波奉化市浒溪线边坡“灿鸿”台风水毁治理工程为研究对象，通过建立多种抗滑桩加固边坡有限元模型，探讨了桩长、桩间距、桩截面等因素对边坡加固效果的影响；基于矢量和法推导了边坡安全系数的理论解析解，编写了求解矢量和法边坡安全系数的程序，研究了节理面性质对含节理边坡稳定性的影响规律。结果表明:桩长越长，加固效果越好，但桩长增加到一定长度时，加固效果增强不明显；桩间距越大，边坡加固效果越差；桩截面对边坡加固效果最为明显，随着桩截面增大，边坡安全系数明显提高；节理面黏聚力、内摩擦角参数越大，边坡安全系数越大。研究成果可为类似边坡工程的设计和施工提供参考。     

基于强度折减法的二元结构边坡潜在滑动面位置分析

边坡工程中,潜在滑动面位置与边坡支护、治理措施密切相关。为确定二元结构边坡潜在滑动面位置变化规律及影响因素,基于强度折减法重点研究了二元结构边坡底面与土层交界面相对位置、土层黏聚力c和内摩擦角φ的相对大小对边坡滑动面位置的影响。研究结果表明:当二元结构土体黏聚力c1、c2一定时,两层土体内摩擦角比值φ2/φ1存在临界值k,即当内摩擦角比值逐渐增大且超过该临界值时,二元结构边坡滑动面将由同时通过上下两层土体转变为仅通过上层土体;同时,内摩擦角临界值k随土体黏聚力比值c2/c1的增大而减小,说明二元地基两层土体抗剪强度比值大小能够改变潜在滑动面位置,对边坡稳定性产生较大影响。更多还原     

洪石岩水电站厂房后边坡稳定性分析

洪石岩水电站是牛栏江水电规划的第六级电站,其厂房边坡地质条件复杂。厂房开挖边坡的下部有一条小断层通过,断层面以上边坡岩体破碎。通过调压井及引水道的开挖,可以确定边坡潜在滑面的形式。稳定分析采用边坡工程中常用的Bishop法和不平衡推力法。滑面力学参数通过反演算法确定,即根据边坡所处的发育阶段及相应的稳定程度,用开挖后的边坡进行反算。根据现场调查所得滑面粘聚力、岩石容重及规范规定的边坡安全系数,可以反算断层结构面的内摩擦角。通过计算,其结果低于规范规定值,因此,采用该结果进行边坡加固设计是偏安全的。     

岩质边坡稳定坡角影响因素及其确定方法

目前研究岩质高边坡稳定性的方法很多,但研究边坡开挖后稳定性及边坡坡角与结构面倾角的关系却较少,且多运用数值分析方法确定岩质高边坡的稳定性,很少用解析解的方法。基于块体的极限平衡理论,岩质高边坡发生整体破坏,其滑移面为顺层直面,推导出岩质高边坡受结构面控制的最小安全系数解析解。分析解析表达式中各个参数对确定影响边坡稳定性的敏感性因素,表明受结构面影响的岩质高边坡安全系数与岩体的黏聚力、内摩擦角成线性正比关系,与岩体重度、边坡高度和边坡坡角成反比,随着结构面倾角的增加而呈先减后增的趋势,据此得出在既定的安全系数下岩质高边坡稳定坡角的解析解,分析得出受结构面控制的岩质边坡稳定坡角与黏聚力、内摩擦角、边坡坡高和安全系数等的关系曲线。通过对已有工程实例的计算分析,比较理论公式和数值模拟计算结果的差异,证明理论公式可以应用于实际工程之中。     

基于ANSYS的边坡稳定性关键参数分析

基于ANSYS有限元分析,采用不同边坡综合安全系数进行数值模拟分析,即假定黏聚力和内摩擦角按不同折减系数进行强度折减,依据算例结果探讨黏聚力和内摩擦角对边坡安全系数计算的影响规律,结果表明:①黏聚力c与内摩擦角φ的折减系数之间不存在惟一确定的函数关系,且黏聚力的变化对岩质边坡的影响较小,内摩擦角φ对岩质边坡的稳定性影响较大;②通过假定黏聚力c和内摩擦角φ按某一比例进行强度折减的处理方法可以为提高边坡支护设计效率;内摩擦角φ值对边坡稳定性分析有较大影响,准确测量φ值对边坡稳定性设计与节约成本具有重要意义。结果可为实际工程的支护设计提供参考。     

冻融作用下多年冻土区路堑边坡稳定性评价

为阐明冻融作用对多年冻土区路堑边坡稳定性的影响，首先建立粉质黏土黏聚力、内摩擦角与冻融次数之间的定量关系，其次探索冻融作用对粉质黏土抗剪强度的影响机制。最后，建立考虑冻融界面强度参数变化的边坡安全运营预测模型。研究发现:随着冻融次数的增加，粉质黏土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角均呈现下降趋势，黏聚力对冻融作用相对更敏感。冻融15次后，边坡安全系数降幅达４7％。当边坡冻融影响深度从2．70ｍ增加至3．20ｍ时，边坡安全系数降低12％。基于室内、外冻融环境转换关系，将室内冻融试验数据直接应用于现场冻融条件下的边坡安全运营年限预测，为边坡稳定性定量化预测提供参考。     

BP神经网络在卸荷岩体强度参数反演中的应用

金川水电站泄洪洞进口自然边坡高陡,岩层发生明显倾倒变形,岩体质量差,对边坡的稳定不利,采用BP神经网络方法对其强度参数进行反演分析。根据边坡的重要性和规范确定边坡的最低安全系数,由边坡目前的变形情况确定反演工况和滑带。利用极限平衡法组织神经网络训练样本,将安全系数作为网络输入,黏聚力和内摩擦角作为网络的输出,并将其代入极限平衡和有限元强度折减模型进行检验,结果表明:BP神经网络与极限平衡法计算的安全系数的误差在1%以内,有限元强度折减法计算边坡浅层变形体的平均抗剪强度参数和安全系数,也与BP神经网络计算得到的结果相符,说明BP神经网络进行参数反演是可靠的。     

强度参数对边坡稳定性影响分析

在研究材料强度对边坡稳定影响机理的基础上,结合简单的均质边坡、非均质边坡算例,分别采用基于强度折减法的Plaxis软件及基于极限平衡法理论的Geo-Studio软件进行计算,采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,分析各材料参数对安全系数及边坡滑裂面的影响。结果表明:(1)当λcr为定值时,改变黏聚力c及内摩擦角对滑裂面位置没有影响;当λcr由小变大时,滑裂面由浅变深,进出口逐渐远离边坡坡顶和坡底;当λcr由大变小时,滑裂面由深变浅,进出口逐渐靠近边坡坡顶和坡底;(2)安全系数与黏聚力c近似呈线性增大关系,与内摩擦角呈非线性增大关系;(3)安全系数随着坡角或坡高的增大不断减小,但其对滑裂面的影响同结论(1)。     

植物根系对边坡加固效应数值模拟研究

为了研究植草护坡固坡效应,通过有限元数值软件对有植物根系土体及边坡进行模拟,并计算得出能够运用于有根系边坡模型的土体材料抗剪强度参数,最后计算出对应因素下的有根系边坡模型安全系数,由计算结果得出:土体里有根系将会增加根-土复合体的抗剪强度,并且边坡中有根系护坡将会提高其安全系数;随着根系长度的增加,根-土复合体的黏聚力与内摩擦角均逐渐增加,对应边坡的安全系数也逐渐增大;随着土体里根系分布密度的增大,根-土复合体的黏聚力和内摩擦角也逐渐增大,其边坡模型的安全系数也相应增大;而根-土复合体中根系的倾斜角度只对其黏聚力有影响,对内摩擦角的大小不产生影响,而且随着根系倾斜角度的增加,根-土复合体的黏聚力逐渐降低,而对应边坡模型的安全系数也将逐渐减小。     

山区公路边坡防护技术研究

山区公路的建设可能造成边坡损坏隐患,需要及时予以防护和整治。分析总结了边坡破坏类型、原因、主要处理原则及常用边坡防护形式和具体措施。皂市水库库区公路某边坡在水库蓄水后,安全系数不足,存在边坡崩滑体整体失稳的可能性,经过对各种治理方案的优缺点比较,决定采用“削方减载+坡面锚固护坡+地表截排水”的治理方案。该边坡经过处理后,安全系数得到提高,保证了皂市水库蓄水后公路运行的安全。     

基于GA-BP算法的岩质边坡稳定性和加固效应预测模型及其应用研究

针对岩质边坡稳定性预测及加固效应具有的非线性和非明确性等特征,为了准确的预测稳定安全系数和加固效应,采用在实际工程中较为常见的二折线滑动面边坡概化模型,以边坡潜在滑块高度、上下滑动面倾角、坡面倾角、滑块面积,以及上下滑动面的黏聚力和摩擦系数作为影响因素,进行基于强度折减法的数值计算获得安全系数,得到足够数量的样本。然后利用遗传算法GA优化BP神经网络的权值和阈值,建立边坡稳定性的安全系数GA-BP预测模型,将其预测结果与标准BP神经网络进行对比分析。在此基础上,建立混凝土置换加固和锚索加固的方案优化方法。最后,将该方法应用于白鹤滩水电站泄洪洞出口边坡典型剖面在天然和开挖状态下的安全系数预测,并分别对混凝土置换加固和锚索加固进行了方案优化。结果表明:GA-BP神经网络模型精度更高,收敛速度更快,比使用标准BP网络模型的效果更优。研究成果对边坡稳定性评价和加固方案优化具有参考意义。     

土工合成材料加固衬砌边坡数值模拟研究

土工合成材料加筋土结构用料省,适应变形能力强,是具有巨大应用潜力的边坡加固材料。本文以有限元研究方法,》分析了内摩擦角、界面抗剪强度和坡高对加筋土边坡安全系数和变形的影响,结果表明加筋土边坡安全受内摩擦角和界面抗剪强度影响较大,因此建议在施工中采用摩擦系数较大的加筋材料对边坡进行加固处理。