软弱土层的位置和坡角对分层土质边坡的稳定性影响研究

针对不同层数和软弱土层处于不同位置的分层土质边坡工程,采用FLAC3D有限差分数值计算软件,以安全系数和边坡位移等值线图为边坡稳定性的评价指标,运用强度折减法模拟分析不同坡角对每种分层土质边坡稳定性的影响。在分析每种分层土质边坡不同坡角下稳定性的基础上,得出安全系数的变化规律,进而细化边坡达到临界稳定的坡角范围,并在此范围内分析边坡稳定性。     

坡面形态对边坡稳定性影响的理论与试验研究

 从失稳边坡资料统计分析、模型试验和理论计算3个方面,研究坡面形态对边坡稳定的影响(坡面形态效应)。通过对300个失稳边坡资料的统计分析,从宏观认识上得到凸坡的稳定性较差,而凹坡稳定性较好的初步结论。采用底抬升模型试验,研究凸坡、平坡和凹坡的极限稳定角,结果表明,凹坡的极限稳定角要比平坡的大,凸坡则比平坡小。并从理论上分析凸坡、平坡和凹坡之间的受力差异,对凹坡比凸坡更稳定的现象进行解释。采用严格极限平衡法,获得圆形凸坡和凹坡的安全系数解答,分析坡面形态效应的影响因素和变化规律,从工程应用角度制作圆形坡面形态边坡安全系数速查曲线,并建议考虑坡面形态效应的范围。研究成果可为合理评价不同坡面形态的边坡稳定性提供参考。     

坡率法在边坡稳定性分析中的应用

工程边坡常常会出现在各种工程中,其稳定性是工程中一个重要的问题。文章运用Flac~(3D)坡率法是为了解决工程边坡的稳定性问题。以汉源新址的一处工程边坡为例,在运用坡率法对工程边坡加固的基础上,通过Flac~(3D)对不同放坡方式的边坡进行了模拟,分析了放坡级数、稳定性和经济性之间的关系。最后提出了工程边坡加固的几点建议。     

坡高坡率对强夯边坡稳定性的影响研究

本文采用土的理想弹塑性本构模型,结合工程实例对某电厂强夯边坡进行了稳定性分析。而后通过改变坡率与坡高,计算各工况下边坡安全系数并绘制其变化曲线,得出了安全系数随坡高变化与坡率变化的规律,确定了坡高和斜率对边坡稳定性的影响。同时,结合现有规范,对于夯填边坡的斜率及高度的选取提出一些工程建议值,从而为工程实践提供指导。     

定性与定量相结合的李仙江大桥大里程岸边坡稳定性评价

拟建的李仙江大桥大里程岸坡问题相对突出,利用工程地质方法定性评价了该岸边坡的整体稳定性,在此基础上,利用极限平衡法计算评价了初始地形和开挖改变地形条件下该侧岸坡整体和局部(主塔上边坡和下边坡)稳定性。结果表明:①依据现场定性分析,大里程岸整体稳定,局部可见坍塌滑移;②自然地形下,边坡整体满足工程稳定,仅浅表层不满足工程稳定性要求。③改变地形下,主塔上部边坡部分前表层不满足工程稳定性。下边坡满足工程稳定性。④针对改变地形后的开挖边坡,建议坡面采取3 m×3 m,长度30 m的锚杆(索)不小于15排,锚固段深入强风化基岩不小于10 m。该大桥的桥址选址是适宜的,在采取工程措施加固的基础上可满足桥梁建设需要。     

开挖对大觉寺岩坡变形和稳定性的影响分析

对大觉寺边坡的工程地质条件和影响边坡稳定性的因素进行了分析。采用有限元数值模拟的方法对开挖前后边坡的变形和稳定性进行了计算,计算结果表明,该边坡天然状态下稳定性主要受坡面土层控制,开挖后稳定性主要受砂岩控制,边坡稳定性满足安全性要求。     

某高速公路顺层路堑边坡的勘察和优化设计

公路顺层边坡的的稳定与否,对于公路的施工安全和运行安全有着重要的影响。所以对此类边坡特点的分析研究非常重要。首先总结公路顺层路堑边坡的特点,提出了公路顺层路堑边坡的优化设计路线。在此基础上,以连云港某公路边坡为例,按照公路顺层边坡设计思路：在工程地质条件分析的基础上,采用赤平投影分析其破坏模式和极限平衡法计算其稳定性,以及对边坡的主要影响因素进行了敏感性分析,并依据计算结果确定了最优设计坡角。在保证总体边坡稳定的前提下,提出边坡的加固设计方案。结果表明该设计对工程建设有着很强的实用性和系统性。     

有限元重力加载比例法与强度折减法对比研究

针对强度折减法在边坡安全系数分析中的不足以及应用范围的局限性,建议采用基于改变重力加速度的重力加载比例法,同时指出超载储备安全系数相当于折减黏聚力c值的强度储备安全系数的结论不能成立.计算分析表明,当坡角大于60°时,两方法在一定程度上可相互换用.当坡角小于45°时,对单层岩土高边坡计算深度过大时,两种方法均不宜采用;对两层岩土边坡而言,重力加载比例法计算的边坡安全系数随坡角增加而递减的速率要远大于强度折减法;对三层岩土边坡而言,重力加载比例法的分析结论比强度折减法的更符合工程实际.此外,重力加载比例法在保留了有限元强度折减法不需要假定滑动面优点的基础上极大的简化了计算过程,在计算耗时上仅为强度折减法的3/10～1/7,并且随着岩层层数的增加,该效率还有上升的趋势.     

三峡库区某高切坡稳定性分析及工程治理

高切坡防护是地质灾害防治工作的重要组成部分,以位于巫山县的一处高切坡为例,通过对地质特征、边坡类型、边坡成因和结构面形态的分析研究,预测高切坡的破坏模式。采用极限平衡法和工程地质类比法,计算分析其稳定性。最后采用"局部削坡+混凝土格构+挂网喷锚+锚杆工程+排水工程"组合措施进行了治理工程设计。     

削坡在单滑动面岩质边坡治理中的适用性研究

指出选择边坡治理方法往往依靠定量分析和工程经验,通过分析坡角、坡高对边坡稳定性的作用,得出了削坡效果与斜坡几何尺寸的关系模型,实现了单滑动面岩质边坡治理工程中削坡适用性的定量分析,并通过工程实例验证了该方法的可行性。     

预应力锚索在边坡加固工程中的应用

介绍使用预应力锚索加固大型边坡工程的实例。加固施工采用由瑞典Ａｔ－ｌａｓ公司ＭａｓｔａｎｇＡ－６６全自动、全方位、全液压钻机，干法造孔钻进时效达到百米，有效地控制了施工中孔壁坍塌和边坡失稳。钻孔的偏斜度低于３％，保证了锚固应力达到设计要求的最大值     

跌坎式消力池水力特性影响因素试验研究

通过不同坡角以及坎高的跌坎式消力池进行水工模型试验,试验得出:坡角越大,消力池内水跃长度越小;坡角的变化也影响到消力池消能率的大小;跌坎的高度对消力池消能有较大影响,因此,在设计跌坎式消力池时,要选择合适的坡角和跌坎高度才能达到更好的消能效果。     

堆积层边坡位移矢量角的形成作用机制及其与稳定性演化关系的研究

通过对堆积层边坡不同稳定性演化阶段的变形性质和基本构成的分析，发现堆积层边坡表层位移矢量角是由整体滑移矢量角、压缩位移矢量角、塑性变形位移矢量角及蠕动变形矢量角构成。且其构成比例是随着边坡的不同位置及不同稳定性演化阶段而变化。同时，对表层位移矢量角在堆积层边坡不同稳定性演化阶段的形成作用机制进行了深入分析与探讨，分别建立了堆积层边坡压缩变形阶段和塑性变形阶段的表层位移矢量角与相应位移速率及其他参数的定量关系，总结了位移矢量角在不同演化阶段及不同部位的变化规律。最后运用新滩滑坡不同演化阶段的实际位移监测资料进行了验证分析，发现新滩边坡稳定性不同，则演化阶段的坡体位移矢量角具有不同变化规律，而且这些动态变化规律与该边坡实际变形失稳阶段相吻合。     

A new design equation for drained stability of conical slopes in cohesive-frictional soils

New plasticity solutions to the drained stability of conical slopes in homogeneous cohesive-frictional soils were investigated by axisymmetric finite element limit analysis. Three parameters were studied, i.e. excavated height ratios, slope inclination angles, and soil friction angles. The influences of these parameters on the stability factor and predicted failure mechanism of conical slopes were discussed. A new design equation developed from a nonlinear regression of the lower bound solution was proposed for drained stability analyses of a conical slope in practice. Numerical examples were given to demonstrate a practical application of the proposed equation to stability evaluations of conical slopes with both associated and non-associated flow rules.     

顺层岩质边坡预支护开挖及锚索优化设计研究

针对顺层岩质边坡开挖可能失稳或者不确定其稳定性时,提出预留开挖区内先进行预支护,再进行逐层开挖的方法,在此基础上,进一步研究岩层走向与坡面走向不同夹角下锚索预支护的最佳水平角,建立考虑走向夹角的支护计算模型,推导得到相应的关系式。利用数值计算对比边坡开挖方法对边坡的整体稳定性以及锚索的加固效果,结果表明:此开挖方法结合考虑锚索最佳方向角的支护能够更有效地限制边坡的应力与变形,对提高边坡的稳定性有一定的贡献。方法是可行的,在实际边坡加固设计及工程施工能提供相应的参考。     

深圳光汇油库边坡稳定性分析及工程治理

 针对深圳光汇油库边坡由于连续强降雨导致的滑坡,分析该滑坡形成的原因和工程治理方案。现场勘查结果表明,滑动面处于顺坡向陡倾角的强～中风化接触面上,在强降雨条件下,部分下渗的降雨在岩土分界面上汇流,渗流强度加大,黏性颗粒大量流蚀,致使黏聚力值急剧下降,削弱岩土体的整体强度并导致滑坡的产生。根据该边坡的滑坡体结构特征反算滑动面的强度指标,结果表明黏聚力在饱水状态后的大幅度衰减与预先的分析是吻合的。在保持岩土参数不变的情况下,讨论软弱面坡度变化对稳定性的影响规律,认为二者之间并非呈单调变化的关系。考虑到坡脚的大型油罐和坡顶高压电塔的破坏后果很严重,采用抗滑桩加锚索的分级支护体系并基于计算分析确定支护参数。监测结果证明在后续强降雨条件下变形稳定,治理效果良好。上述分析和治理方法为类似强降雨条件下高危边坡的工程治理提供参考经验。     

坝肩开挖高边坡锚固方案优化分析

高边坡锚固工程中相关设计参数的选取,如锚固区域、锚索吨位、锚固角、锚索间距等将直接影响边坡加固的可靠性和经济上的合理性。以往的研究在预应力锚索锚固机理和锚固角优化等方面取得了较大的进展,但在高边坡锚固方案优化分析时较少综合考虑上述这些因素的影响。基于此,采用极限平衡和有限元相结合的方法,对某坝肩开挖高边坡的锚固方案进行了综合的优化计算分析,得到了优化的锚固方案。研究成果对于保证坝肩开挖高边坡的整体稳定,节约工程材料,降低施工成本具有重要意义,也可以供类似工程参考。     

基坑附近既有建筑物地基承载力减损的估算

基坑开挖导致周围既有建筑物地基承载力减损是一个值得关注的问题。本文基于工程应用较广的极限平衡理论,讨论了临近基坑既有建筑物荷载作用下地基临界滑移面的形状,提出了一种考虑基坑开挖影响的地基土破坏时临界滑移面模式,并利用滑楔法推导出相应的极限承载力估算公式。在此基础上,用给出的公式分别计算了基坑边坡、基础所处位置及土的内摩擦角取不同值时的地基极限承载力系数。将所得解答与已有文献中的试验数据和太沙基的地面水平、基础底面光滑时的理论解进行了对比分析。结果表明该方法简单实用,估算位于基坑附近一定范围内的地基承载力,效果较好。     

Prediction of the optimum slope and surface azimuth angles using the Genetic Algorithm

In this paper, the Genetic Algorithm is applied to calculate the optimum slope and surface azimuth angles for solar collectors to receive maximum solar radiation. An area of Iran is selected to verify the results of this algorithm. The optimum angles and the collector input solar energies for these angles are calculated in hourly, daily, monthly, seasonally and yearly bases respectively. Then, the influence of different combinations of solar radiation components on the optimum slope angle and the energy gain is investigated. The results show that the Genetic Algorithm is a useful technique to find the optimum angles specifically when the number of independent parameters is large. The results show that the daily, monthly and yearly optimum surface azimuth angles for receiving the maximum solar energy are zero. Adjusting the collector at the daily optimum slope angle slightly increases the collector input energy compared with the case of monthly optimum slope angle so that the gain of solar energy is almost the same. The results also show that the hourly optimum surface azimuth angle is not zero and mounting the solar collector at the hourly optimum slope and azimuth angles increases the input energy significantly compared with the case of daily optimum angles. It is shown that the optimum slope angles are mostly dependent on the beam solar radiation. Furthermore, the results indicate that the optimum slope angles of solar collector and Photovoltaic panels are almost the same.