基于滑面正应力假设的土压力计算方法

基于滑面正应力假设,提出一种新的极限平衡方法计算挡土结构土压力。首先假定滑裂面上正应力分布为含2个待定参数的三次拉格朗日插值函数;推导出包含主动土压力的水平力、垂直力和绕挡土墙顶点旋转的力矩平衡方程;然后采用优化方法确定最危险滑裂面位置及对应的最大主动土压力。与传统土压力计算方法相比,作者提出的方法可以给出精度较高的土压力分布,且可分析土压力作用点位置对土压力值的影响,其土压力计算方法可应用于工程上。     

土质边坡锚固设计方法研究

在满足边坡稳定安全的基础上,运用边坡稳定性分析中的传递系数法分析边坡推力分布特征,以边坡主下滑段为预应力锚索加固对象,考虑其上滑体的下滑推力和阻滑段的抗力作用,得出求解加固段各条块预应力锚索抗力的计算公式,建立预应力锚索设计荷载与其布置间距的关系,提出一套直观、简捷的土质边坡预应力锚索加固设计的方法,可直接确定预应力锚索设计荷载与其布置间距,且边坡的稳定性能自动满足工程要求.并应用该设计方法对某工程进行了实例分析.     

一种新的边坡稳定性因素敏感性分析方法——可靠度分析方法

传统的边坡稳定性因素敏感性分析方法基于确定性计算,仅能得到边坡稳定性对各变量的敏感性大小,无法获得边坡稳定性对不同滑面位置上的同一岩土参数的敏感性。在可靠度分析基础上提出一种新的边坡稳定性因素敏感性分析方法——可靠度分析方法,该方法采用随机场模型来描述边坡滑面上岩土参数的空间变异性,通过验算点法优化求解实现,分析结果可得到边坡的最小可靠指标、概率临界滑面、参数敏感性因子在临界滑面上的分布曲线。研究结果表明,敏感性因子分布曲线随边坡尺度和岩土参数波动范围的相对大小变化而变化,根据边坡可靠度指标在临界滑面上的不同位置上的敏感性因子,可对边坡加固位置提出设计改进,将有限的加固措施加于敏感性因子较高的位置,能够更有效地提高边坡的稳定性,较之传统的边坡稳定性因素敏感性分析方法具有明显的优越性。     

基于矢量法安全系数的边坡与坝基稳定分析

滑动是一个矢量概念,基于矢量法安全系数的边坡与坝基抗滑稳定的矢量分析法,以边坡与坝基的整体抗滑稳定性为研究对象,根据边坡与坝基的整体滑动趋势方向确定安全系数的计算方向θ,在方向θ上由抗滑力与滑动力的矢量特征定义矢量法安全系数F(θ),以F(θ)进行边坡与坝基的抗滑稳定分析.在边坡与坝基的荷载和滑裂面已知的情况下,运用有限元法计算滑裂面上的真实应力分布,滑裂面上各处静滑动摩擦力合力方向的反方向就是θ,沿此θ方向F(θ)的求解公式直接根据滑裂面上的真实应力分布情况和莫尔-库仑强度准则导出.矢量法安全系数F(θ)的定义以力的矢量分析为基础,具有明确的物理和力学意义,求解时不需要引入过多的人为假定,并以显式格式求解,计算过程简便,便于工程应用.运用矢量分析法法求解ACADS两道标准考题算例的F(θ),得到与考题标准答案一致的结果;应用矢量分析法法求解三峡工程3#坝段坝基抗滑稳定问题的F(θ),计算结果与已有的有限元强度折减法模拟该坝段坝基渐近破坏的定性分析成果相吻合.通过实例分析表明矢量分析法的可行性和工程实用性.     

坡面条形荷载对边坡稳定性的影响

基于强度折减法,采用PLAXIS软件建立边坡计算模型,研究坡面条形荷载对边坡稳定性的影响。结合边坡各计算工况的安全系数、潜在滑裂面的形状与位置以及滑动方向,分析了坡面条形荷载作用下荷载大小和方向对边坡稳定性的影响。结果表明:坡面荷载倾角较小时,可以起到加固边坡的作用,但随荷载的增大,边坡滑动方向由向下转变为向上,潜在滑裂面的形状由圆弧形转变为近似折线形;荷载倾角较小时,潜在滑裂面的失稳范围随坡面荷载的增大先增大后减小,荷载倾角较大时,滑裂面范围随坡面荷载的增大逐渐减小。实际工程中,在坡面作用有较小倾角的适量荷载可以起到加固边坡的作用。     

挡土墙支护边坡的最小势能稳定性分析方法

对挡土墙加固边坡的稳定性分析方面,本文基于最小势能原理建立了单一地层圆弧滑裂面的计算模型,提出了新的方法,可以不进行滑体条块划分,直接得到滑裂面上的极限抗滑力,通过力矩平衡求得安全系数,最后通过界面计算程序对算例进行了分析.结果表明,该方法和工程实际中常用的Bishop法算出的安全系数非常接近,因此此方法是适用的.     

考虑桥基荷载的岩质边坡稳定性数值模拟研究

使用基于有限差分法的FLAC程序和基于有限单元法的ANSYS程序对岩质边坡进行了数值模拟对比分析.在着重考虑桥基荷载影响的思路下,通过模拟高速公路边坡开挖前、开挖后、桥基施工后以及施加锚杆等加固措施后这四种不同复杂工程情况下的计算模型,得出以上四种模型的边坡位移场、塑性区分布和边坡稳定性系数的变化,以此来评价岩质高边坡的稳定性.文章重点地研究了桥基荷载对于边坡稳定性的影响以及锚索加固对于补偿桥基荷栽负面作用的大小.     

边坡–锚固结构受力特性与预应力损失研究

预应力锚索是边坡加固中最常见的支护手段,揭示其预应力时程变化规律对开展加固边坡的长期稳定性研究具有重要意义。首先以剪切滞模型为基础,研究预应力锚索锚固结构三要素(锚筋、砂浆体及围岩)的受力特性及荷载传递机制,得到锚固结构界面剪应力及锚筋轴向应力分布的计算公式。进一步地根据锚筋–砂浆体界面剪应力是否超过两者接触界面黏结强度,提出预应力耦合模型与预应力解耦模型;其中,预应力解耦模型是基于剪切滞模型建立,可计算锚索预应力最终平稳值。最后,以水布垭水电枢纽马崖高边坡锚固工程为实例,探究预应力时程变化规律并提出预测公式。研究结果表明：锚固结构界面剪应力分布及锚筋轴向应力分布曲线均呈负指数型衰减的特征;实际监测数据的拟合结果证明该预测公式的合理性;理论计算平稳值与实际预应力平稳值误差最大值仅为2.17%,验证预应力解耦模型的准确性。     

失稳高陡路堑边坡桩锚加固方案分析

根据洛三（洛阳至三门峡）高速公路K97＋900-K98＋500路段高陡路堑边坡失稳的具体情况，针对边坡滑塌特点，提出以微型抗滑桩代替传统抗滑桩、滑面及滑体压力注浆改性的主动加固方式，以增强滑塌岩土体的自稳能力，据此设计了预应力锚杆、微型抗滑桩、挡土墙、挂网喷射混凝土及中高压注浆的综合处治方案。在分析各种加固结构不同属性的基础上，采用快速拉格朗日有限差分数值模拟方法，对加固后的滑塌路堑边坡整体稳定性以及加固结构的承载性能进行了模拟对比分析。计算结果及工程应用均表明，多种加固结构组成有机整体，失稳滑体得到有效控制且边坡稳定性得到有效提高。     

预应力锚索加固边坡的设计方法探讨

通过对边坡结构推力、抗力等的分析,结合相关公式计算边坡的预应力锚索抗力,了解预应力锚索荷载预期布置间距的关系,制定一套较为完善的预应力锚索加固边坡设计方案,能够更好地提升边坡稳定性和安全性,满足工程建设要求。基于此,本文就对预应力锚索加固边坡设计方法进行详细说明。