某坝肩边坡开挖优化设计方案研究

为了研究前坪水库右坝肩边坡在设计方案和优化设计方案开挖下的边坡稳定性分析,采用数值分析和极限平衡法进行研究,首先针对边坡典型剖面进行了数值分析,研究边坡的位移和应力分布规律,然后运用极限平衡法得出边坡的安全系数,两种方法结合不仅可以反映边坡的稳定性和位移场之间的关系,而且可以用工程界所熟悉的安全系数来评价边坡的稳定性。结果表明边坡开挖优化设计方案满足边坡稳定性规范要求,且优化方案减少了开挖量,节省了工程投资,使得工程尽早发挥效益。     

石洞水库坝肩边坡开挖后稳定性分析

文章对石洞水库坝肩边坡开挖工程施工,利用数值分析法和极限平衡分析法计算了边坡的最大主应力、最大位移和安全系数,提出了提升水库右岸坝肩边坡开挖坡度以及设置柔性防护网的优化方案,用边坡稳定性分析软件计算了边坡安全系数,通过与原设计方案对比,分析了边坡稳定性及经济效益。结果表明:经过优化后的开挖设计方案大大降低了施工量,减小了工程投资,且开挖后边坡的稳定性在允许范围内。     

埋地管道开挖边坡有限元法优化设计

在埋地管道输水方案中,沟槽开挖坡比的大小直接影响施工安全、管材安装质量及工程投资与经济效益,因此,合理设计开挖坡比具有重大意义。以阜城—景县输水管道工程为工程背景,根据给定工程地质,基于有限元强度折减法,以ANSYS软件为计算工具,对沟槽开挖边坡进行安全稳定性计算。通过计算假定开挖坡比的边坡稳定性,获得不同开挖坡比下的沟槽边坡达到破坏时的安全系数,再根据选取的最优安全系数,确定最优开挖边坡。同时,基于上述方法,计算分析了开挖坡比与边坡安全系数的非线性关系,根据计算结果得出了有益结论与意见。     

岩质高陡边坡开挖稳定分析及其优化设计

利用ABAQUS有限元程序,结合强度折减法,对某水电工程的岩质高陡边坡开挖过程进行数值模拟及稳定分析。计算分析发现,开挖将引起与坡面相交断层的错动,从而影响边坡的稳定;锚索等浅层锚固措施对控制边坡整体位移作用很小。基于强度折减法,提出了以加权等效塑性应变QPEEQ及其变化作为岩质高陡边坡稳定分析的依据,并给出了稳定安全系数Kcr;通过锚索和注浆加固效果的比较,推荐了优化的加固方案。     

岩质顺层破碎采石场开挖边坡稳定性分析

以宜昭B4取料场边坡为实例，选取边坡单级坡高、开挖坡度、支护方式等3个典型影响因素进行分析，利用ABAQUS建立边坡三维有限元模型，模拟了边坡开挖、支护施工过程，计算出各开挖支护方案下坡体的水平及竖向位移随开挖时步的变化情况，并结合强度折减法，将安全系数作为边坡稳定性评判标准。结果表明：同一边坡在工况相同时，支护方式对边坡稳定性影响最大，其次是边坡坡度，单级坡高影响最小。经优化后降低单级坡高（10m）、减缓边坡坡度（1∶1）、采用喷锚联合支护，此方案下边坡支护结构面上最大竖向位移为3.67mm，最大拉应力为0.73MPa，最大水平位移出现在边坡坡脚与平台上，为1mm；边坡开挖支护后的安全系数为1.46，大于规范中边坡稳定安全系数1.35。     

乌东德水电站左岸尾水出口边坡动态设计

乌东德水电站左岸尾水隧洞出口边坡为典型陡倾顺向坡,最大坡高114m,顺层滑移是边坡开挖支护设计需解决的关键问题。遵循优化开挖坡比、强化锁口支护的思路开展了施工图阶段设计。由于地质条件复杂,开挖揭露岩体结构与前期勘探成果差异较大,为此开展了边坡动态加固设计。为了对边坡稳定性进行反馈分析,采用FLAC3D三维数值方法研究边坡在开挖卸荷条件下的力学响应、边坡变形破坏机制和潜在失稳模式以及不同工况下整体稳定性安全系数。计算结果及变形监测资料表明,边坡开挖与支护设计合理,满足规范要求,边坡整体稳定。该边坡设计过程可供类似工程参考。     

不同降雨持续时间的组合结构支护边坡稳定性分析

组合结构在边坡支护工程中应用十分广泛。结合一组合结构支护边坡工程,利用数值模拟的方法 ,对不同降雨持续时间下,经组合结构支护边坡的各项指标进行分析。结果表明：(1)在持续降雨工况下,坡脚的体积含水率较大,应注意坡面排水以及合适的排水方式;(2)坡脚的孔隙水压力较大,在类似降雨工况下支护边坡时应关注边坡坡脚。(3)经组合结构支护后,边坡的塑性应变与位移明显减小,边坡的稳定安全系数提升显著。未降雨时稳定安全系数提升了40.2%,持续降雨12 h仍能提升28.4%。以上研究成果对类似边坡支护工程具有参考意义。     

博罗县河道清淤深度对岸堤变形及渗流影响分析

河道清淤能够提高河道防洪、排涝和灌溉能力,但由于施工扰动,部分清淤工程会引起河道岸坡应力调整、卸荷变形及损伤破坏,影响坡体安全和工程质量。本文以博罗县河道清淤项目为例,结合非饱和流固耦合理论,分析了清淤深度对岸坡滑动面、安全系数、塑性破坏以及监测点位移的影响。结果表明：随着清淤深度的增大,边坡的安全系数逐渐降低,当清淤深度为1.6m时,安全系数为1.58,比原始岸坡降低了9.19%;清淤深度对边坡的塑性破坏有明显影响,当开挖到设计高度后,其坡角的塑变破坏范围约为临空面长度的1/3;随着开挖深度的增加,4个边坡监测点的水平位移均呈增长趋势,但非线性特征明显,呈对数函数增长;随着开挖至最后阶段,岸堤内部的地下水向清淤方向流动,其中出口的流速最大。     

强降雨状态下堆积体滑坡有限元计算和稳定性分析

基于某地超高边坡工程滑坡实例,对比不同传统计算方法和不同工况下该滑坡的安全系数,并通过有限元软件建立自然和暴雨工况下的超高边坡有限元二维模型,对横向位移、塑性区分布、增量应变进行研究。结果表明,滑坡破坏位置主要为前缘坡面处,最大位移和塑性区均存在于坡面和坡面下方附近,两种工况下边坡破坏时会在地面形成裂缝。暴雨条件下,通过对横向位移、塑性区、临界滑裂面的分析,发现其相对于自然工况,更易引起边坡变形出现失稳导致破坏。     

锦屏一级水电站降雨入渗条件下左岸边坡稳定性分析

依托锦屏一级水电站左岸高边坡工程,选取典型计算剖面进行二维数值模拟计算,分析了边坡在自然条件和开挖完成时的应力、位移和稳定性。结合Mohr-Coulomb准则和Fredlund强度理论分暴雨和久雨工况对比分析了边坡在加固与不加固情形下安全系数随降雨时间的变化情况。结果表明,坡面防水及坡体排水对提高边坡稳定性具有明显作用;随着降雨的持续,稳定系数逐渐降低,降雨结束一段时间后稳定系数降至极低点,随后再缓慢回升。更多还原     

公路泥质砂岩边坡预警判据与参数敏感性分析

针对高速公路边坡,以Ⅴ级强风化泥质粉砂岩边坡为研究对象,采用有限元强度折减法,分析边坡的变形与应力应变特点,确定地表测点处的位移临界阈值与变形演化规律,为灾害前兆的识别提供依据。建立变形与安全系数的相关关系,结合现场安全监测与边坡表征现象进行判别,共同建立相应预警判据的综合安全监控体系。同时,考虑因素的主效应与相互间的交互作用,采用均匀设计试验分析了影响边坡稳定性的敏感性因子黏聚力c、内摩擦角φ、重度γ、坡度α与稳定性的变化关系,强度参数与滑动面的变化规律,以及开挖方式与级别的影响,揭示了各参数的内在联系及其对边坡稳定性贡献率的分异特征。结果表明:非线性回归分析能较好地拟合出稳定性系数F与参数间的二次多项式函数关系,影响因素中材料因素大于几何因素,人工开挖方式与开挖级别的影响较小,滑动面随c和φ的变化规律相反,边坡失稳前存在位移的3阶段演化进程。     

爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变的能量机理研究

爆破荷载是水利水电工程岩石边坡开挖主要动力扰动因素之一,在爆破开挖过程中常会出现位移突变.首先根据某节理岩质边坡实测位移数据进行分析,然后结合数值模拟研究了爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变机理及其变化规律,最后探讨爆破设计参数对节理岩体边坡位移突变的影响.研究表明:爆破荷载下,节理岩体的位移突变是由爆破荷载升压阶段岩体...     

某路堑高边坡稳定性评价及优化设计

镇清高速回龙寨服务区Ｋ９＋７００左侧属于典型破碎顺层软岩路堑高边坡,由于坡体岩质复杂,出现坡顶变形开裂和小型浅层土质滑坡等问题,施工过程中面临整体滑坡风险,由此产生边坡下部开挖及加固问题。以此高边坡工程为研究对象,利用历史和现状地面勘察的方法定性分析了潜在安全问题以及关键技术难题,基于坡体目前临界稳定状态,结合现场地质调查及参数反分析方法综合确定了现有条件下的边坡岩土力学参数,结合实际情况设计３种开挖及加固方案,并基于数值模拟方法综合评价了该边坡的稳定性。主要结论:不施加加固措施直接开挖和按初始加固设计的两种情况均不满足边坡稳定性安全控制标准;通过不同开挖及加固方案的费效性对比,开挖方案２在保证稳定的基础上最经济,为最优开挖加固设计方案。     

开挖边坡-坡顶建筑物稳定性研究

开挖边坡时,为了确保边坡和坡顶建筑物安全,避免潜在滑坡危险,需对边坡-坡顶建筑物稳定性进行评价。通过MIDAS GTS建立边坡数值模型。基于Mohr-Coulumb屈服准则和强度折减理论对边坡-坡顶建筑物的稳定性进行了数值模拟,研究不同开挖深度边坡的应力分布特征及坡顶建筑物位移特征,揭示了边坡-坡顶建筑物失稳机理:随着建筑物-坡顶距离的增大,一方面开挖边坡的安全系数虽没有降低,但可以减小潜在滑动体的范围,提高建筑物的安全性,另一方面虽建筑物总体位移逐渐减小,但建筑物前后端的位移差逐渐增大,对建筑物的抗裂性不利。     

迤车水库左岸土料场滑坡治理设计

迤车水库土料场毗临大坝左岸,料场在开挖中出现边坡变形和滑坡现象,滑坡体顺河向长95 m,岸坡向长102 m,面积9 770 m2,体积约5.7万m3。为确保大坝安全及水库效益的发挥,设计上采用削坡减载,设置截排水沟、抗滑桩、混凝土挡墙及草皮护坡等综合治理措施,实施后,有效地防止了边坡的滑塌。     

黄土-砂岩二元结构路堑高边坡失稳机制模拟分析

在地质背景复杂的西北地区进行路堑开挖的工程中遇到了大量以上部为黄土层、下部为砂岩层的典型二元结构路堑高边坡。为确定黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的失稳变形机制,依托兰永线高速公路K35+092段工程,利用有限元分析软件GEO-studio建立了黄土-砂岩二元结构路堑高边坡开挖全过程的数值模型。通过对边坡在分步开挖卸荷过程中的坡顶水平位移、竖向位移、深层水平位移、边坡稳定性安全系数变化,以及边坡在开挖状态下应变模拟结果的分析,对黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的破坏特征以及失稳破坏机制进行了较为系统的研究。研究结果表明:黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的结构特点、地层岩性决定了其失稳变形机制,在开挖卸荷过程中,坡顶水平位移不断增大,土体内塑性应变累积,边坡稳定性逐渐降低;黄土-砂岩二元结构路堑高边坡中的软弱夹层充当“滑动垫层”,起到“润滑”以及“弱化边界”的作用,是边坡潜在的不稳定因素之一;随着路堑边坡的刷方卸荷,上覆黄土坡体发生滑移破坏并对下伏砂岩坡体产生巨大的冲击力,而下伏坡体顺层剪出破坏产生的“联动作用”再次引发上覆坡体的滑塌下错,致使边坡整体失稳。为避免类似黄土-砂岩二元结构路堑高边坡失稳滑塌的发生,可采用框架预应力锚杆支护结构对边坡进行加固。     

基于塑性应变能理论的边坡动力稳定性研究

由于地震作用的随机性和复杂性,使得边坡动力稳定状态的判定较静力问题复杂许多,目前还未形成统一且公认的动力失稳判别准则。将塑性应变能理论和突变理论应用到边坡动力稳定分析中,以边坡震后总塑性应变能突变为失稳判别标准来确定边坡动力安全系数。对算例边坡进行动力稳定分析表明：相比于塑性区贯通判据和关键点位移突变判据,塑性应变能判据受人为因素影响较小,计算结果更具客观性,且给出的安全系数准确性有保证,是分析边坡动力稳定问题的较优选择。     

龙开口混凝土重力坝右坝头边坡处理措施

龙开口混凝土重力坝右岸边坡分布大范围变形体,坝头基础位于风化破碎区,且存在深层软弱结构面。坝基按常规开挖放坡势必扰动右岸变形体,对边坡稳定不利。通过技术经济比较,将原设计的边坡锚拉板方案改为桩板墙方案,大大减少了开挖范围和对右岸变形体的扰动,增强了右岸边坡稳定性,节省了工程投资。监测数据表明,右坝头桩板墙运行正常,直立边坡稳定性良好。