砂黄土塔基边坡破坏机理研究

以陕北定边县砂黄土塔基边坡为研究对象,通过室内试验手段研究了砂黄土的物理力学特性,并与西安粘黄土的物理力学性质进行了对比。在此基础上,借助有限元软件MIDAS模拟不同工况下塔基边坡的应力应变特征,进而揭示了砂黄土地区塔基边坡的破坏机理。结果表明:砂黄土的天然密度与干密度较低,孔隙比较高,粗粉粒含量较多,摩擦强度明显较大,粘聚力较小;有限元模拟表明,随着影响因素的增加,坡肩拉应力不断增加,坡脚剪应力不断集中,边坡稳定性逐渐减小,最终形成潜在滑动面并发生破坏,其中风荷载和降雨是影响边坡稳定性和应力应变的主要因素。     

膨胀土边坡破坏机理及加固措施分析

膨胀土边坡失稳的主要原因是膨胀土在不同含水率条件下的反复胀缩导致抗剪强度随时间的变化而逐渐衰减。分析了膨胀土边坡运动特征和破坏机理,针对膨胀土自身特性和外部环境条件,提出了膨胀土边坡的加固措施。     

秦巴山区某填方边坡加筋土挡墙破坏机理研究

针对秦巴山区某填方边坡路基加筋土挡墙垮塌导致的坡顶道路围栏垮塌、坡脚房屋受损等问题。现场调查查明了加筋土挡墙的破坏特征，结合数值模拟对加筋土挡墙破坏的诱发因素和形成过程进行了综合分析。结果表明：加筋土挡墙的破坏特征主要为：面板发生大面积垮塌，其后的加筋填料仍保持较好的整体稳定性；加筋土挡墙面板垮塌破坏主要是由于填方边坡阻隔了原始排水通道，支挡结构中的"抗滑桩-挡土板-加筋土挡墙面板"形成相对隔水边界，连续降雨和居民生活用水入渗后无法及时排出，从而引起地下水位升高，静水压力增大所致。加筋土挡墙破坏的形成过程为：静水压力增加—底部面板拉筋连接破坏—中上部面板受力增大—面板整体破坏。     

土钉支护结构中钉土相互作用机理分析

土钉支护是一种原位土体加固技术,因其造价低、工期短,在基坑工程和边坡支护中得到广泛应用.采用三维显式快速拉格朗日元法(FLAC3D)从土钉支护的作用机理出发,结合某基坑土钉支护实例,讨论了开挖过程中基坑土体变形特性和土钉的内力分布规律,进一步揭示了土钉的相互作用机理,为以后的工程实践提供了参考的依据.     

挖方边坡变形机制的离心模型试验

依托小磨高速公路的K110+295～K110+410段挖方边坡,基于自重情况下的土坡离心模型,观察边坡的破坏过程,并记录坡表关键点的位移变化情况,探讨挖方边坡的变形机制及破坏机理。结果表明:在自重的作用下,挖方边坡的坡顶首先出现裂缝,随后向坡内扩展,同时坡内产生多条裂缝,最终边坡沿着土体与基岩接触面以近似圆弧滑面剪出,表现为以剪切破坏为主的剪切-拉裂组合破坏模式。边坡的破坏过程根据坡表监测点的位移变化规律可以分为相对匀速变形阶段、加速变形阶段和破坏后阶段。最后采用数值模拟获得的位移场和最大剪应变分布图验证了模型试验的合理性。     

白鹿塬西南废弃黄土窑洞边坡破坏机理研究

以白鹿塬西南长安区四坡村废弃黄土窑洞边坡为研究对象,借助迈达斯（MADIS GTS NX）有限元软件模拟不同窑洞状态下窑洞边坡的应力应变特征,进而揭示废弃黄土窑洞边坡变形破坏机理并提出相应的防治措施。分析总结不同状态窑洞边坡的MADIS数值模拟结果显示,随着窑洞废弃,土体含水量的增加导致土体力学性质降低,局部临空面土体发生失稳掉落,加之降雨影响,土体力学性质进一步降低,窑洞拱形结构遭到破坏,从而引起窑洞所在边坡发生崩塌等整体失稳破坏。     

土质挖方边坡锚索预应力监测及定量损失分析

以三明学院新建工科实训大楼土质挖方边坡锚索预应力监测和分析为例,在阐述监测方法的基础上,根据锚索预应力变化数据将锚索预应力损失分为锁定时损失、快速损失、随机摆动损失、相对稳定4个阶段,结合理论公式对各阶段实际预应力损失进行定量分析。分析结果揭示了该类型边坡锚索预应力的变化规律,对同类工程具有一定的指导意义。     

边坡动力破坏机理的振动台试验研究

将数字图像位移测量技术和有限元数据平滑方法应用到边坡模型的振动台试验中,得到了整个振动过程的位移场和应变场,探讨了土质边坡的动力破坏模式和破坏机理.结果表明土质边坡的变形是渐进式的,坡体中部到坡脚是剪切破坏,坡顶一定深度是拉剪破坏,破坏时有深层的圆弧状滑动面,用位移时程曲线的广义曲率做为判断边坡动力破坏的物理量是可行的.     

土钉墙支护破坏原因分析与控制

根据有关土钉技术及其应用的研究,分析得出:土体性质的改变、土与土钉之间相互作用被破坏、土钉自身强度不足和面层被破坏是引起土钉墙支护结构破坏的主要原因,同时还讨论了土钉墙支护破坏的控制措施.     

竹子坝料场边坡开挖支护的优化设计

以竹子坝料场边坡为实例,采用FLAC3D对开挖过程进行了动态模拟;采用强度折减法进行数值计算,得到了塑性区分布范围,并确定出了潜在滑动面;通过敏感性分析确定出c、φ值对边坡特定监测点位移的影响性强弱,并结合该点的实测位移值进行反分析确定出了潜在滑动面的力学参数。在分析锚固方式对锚固效果的影响的基础上,设计出了2种开挖支护方案。研究结果表明:采用强度折减法确定潜在滑动面是可行的,并与采用赤平投影的方式进行结构面分析取得的滑面较为接近;指定点的位移与φ之间的关系表现出了明显的线性关系,且在同一内聚力下,内摩擦角对该点位移的影响是相似的;在同一内摩擦角下,内聚力对该点位移的影响也是相似的;数值模拟方法可用于确定出特定边坡的最优锚固长度与锚固间距组合,以使建筑材料得到最优化利用。     

浅埋偏压隧道洞口段围岩破坏机理

为了研究顺层岩质边坡下浅埋偏压隧道洞口段围岩破坏机理,以班丘隧道为例,根据现场地质调查结果,结合监测数据并利用数值模拟的方法分析了隧道洞口段围岩的破坏机制,提出了治理措施。结果表明:隧道浅埋侧拱肩处易出现拱形拉伸屈服塑性带,围岩易从此处开始破坏;围岩破坏是多种因素共同作用的结果,其中隧道偏压作用、岩体结构和降雨是造成隧道塌方和边坡滑坡的关键因素;隧道塌方模式为:掌子面上方岩体首先在重力作用下沿拱形屈服带形成拱形坍塌,然后在弯折内鼓作用下形成整体塌方,边坡滑坡的形式为坡体表面中风化页岩夹泥砂岩在坡体破坏的情况下发生顺层面的近平面滑移。     

土钉墙+水泥土桩墙联合支护结构的力学特性分析

为充分发挥水泥土桩墙的高强度特性,提出了一种土钉墙+水泥土桩墙的基坑联合支护结构,并介绍了其设计理念。基于有限元数值模型,结合南昌地区典型地质条件,系统地研究了联合支护结构对渗流场、土体水平位移、土钉轴力、水泥土桩墙桩身应力、基坑破坏模式的影响,以及坑底加固、水泥土桩墙距离对基坑支护性能的影响,并与传统土钉墙和复合土钉墙支护结构进行了对比分析。结果表明：在保证墙体安全的条件下,联合支护结构的受力机制更合理,开挖面处土体水平位移、桩身轴向及切向应力均小于传统的土钉墙和复合土钉墙;基坑破坏模式表现为重力式挡土墙破坏模式,对坑底进行加固处理可进一步显著改善其支护性能。     

对某工程深基坑边坡支护失稳的分析探讨

在深基坑开挖和开挖后地下室施工过程中,由于基坑边坡失稳,易造成局部或大面积塌陷、滑塌,甚至影响周边建筑物及管线的安全．通过某工程边坡支护实例,对边坡失稳的原因及补救加固措施进行了分析阐述．     

FLAC3D对土钉支护机理的数值模拟分析

结合工程实例,建立了土钉支护稳定性分析模型,选用FLAC3D进行数值模拟。通过模拟,揭示了无支护开挖与支护开挖过程中应力场和应变场的变化规律,进一步研究了土钉支护的作用机理和支护性能。数值模拟结论可以为支护设计与施工提供理论依据及参考设计值。     

土钉抗弯抗剪性能的数值分析

为探讨土钉横向刚度对土钉内力的影响,利用国际通用分析软件FLAC,以工程实例为背景,用数值模拟的方法对土钉横向抗弯、抗剪刚度影响土钉内力进行了分析.分析结果表明,土钉和面层的连接对土钉横向作用的发挥有很大的影响,在土钉与面层铰接的情况下,考虑横向刚度可使轴力增加2.4％,在土钉与面层断开时,可使轴力降低4.5％.下部土钉较上部土钉能发挥更大的横向作用.     

高陡路堑边坡开挖稳定性评价及应用

针对高陡路堑边坡设计一般只简单采用极限平衡法进行成型边坡稳定性验算的现状,以广贺高速公路高陡路堑边坡为工程背景,采用数值分析方法对高速公路高陡路堑边坡施工开挖过程进行了模拟,对比分析了不支护与及时支护开挖过程的边坡稳定性,指出了开挖过程的危险阶段,分析了及时支护的效果与必要性,提出了施工优化步骤。结果表明:有限元计算可以实现边坡分层开挖分层加固施工工序的优化设计,锚固支护有效改善了边坡体受力状态与临界塑性应变特征。     

土钉墙非线性数值分析与规范比较

为完善土钉支护设计方法,利用国际通用岩土工程分析软件(FLAC),对土钉墙在分步开挖下的变形和受力进行了分析,并与现行2种规程的轴力计算结果进行了对比,指出了现行规程的不足,认为土钉的轴力不仅与土钉所控土层的土压力有关,而且主要是由于分步开挖过程中边坡变形积累产生的土钉与土体之间相对位移趋势的增大和群体土压力共同作用的结果.建议适当加大第一排土钉的长度,加强面层与土钉的连接.     

浅埋黄土隧道塌方破坏模式及处置技术

以宁夏某浅埋黄土隧道塌方事故为依托,首先讨论分析浅埋黄土隧道的塌方破坏机理及模式,然后根据现场塌方情况,分析案例隧道塌方原因并提出处置方案,最后通过数值模拟和现场监测对其处置效果进行评价。结果表明：黄土自身的易灾性、不良地形地势、浅埋隧道施工扰动以及强降雨入渗共同导致隧道上方围岩形成一定范围的黄土软弱湿陷带,原隧道支护结构无法抵抗劣化后的围岩,围岩变形和结构受力均大幅增加,其中拱顶沉降增大了91.8%,拱肩处初支正弯矩增大了60.7%;黄土地层开挖面失稳破坏可分为掌子面到达软弱湿陷带的失稳破坏和穿越整个软弱湿陷带的失稳破坏两种模式;结合有限元模拟和现场监测验证,“临时支护系统+换拱+超前中管棚注浆加固”的综合防塌方处置技术应用效果显著。     

模拟堆载作用的黄土边坡土体变形机理试验

通过固结不排水剪试验,研究了堆载作用下不同深度、含水量和围压的原状黄土的变形和破坏特征,并从 黄土的微观结构角度分析了产生这一现象的原因,结合黄土边坡特殊的工程地质条件,分析了堆载作用下黄土 边坡土体的变形破坏过程。试验结果表明,不同深度、含水量和围压的原状黄土的应力应变曲线和抗剪强度具 有不同的特征;特殊的工程地质条件,使黄土坡体的某些部位形成了堆载作用下不利于黄土材料强度保持的含 水量和围压的组合,导致了这些部位黄土的变形破坏,进而诱发坡体的变形破坏。     

基坑开挖与土钉墙施工过程的数值模拟

应用有限差分法计算程序FLAC对淮安市某基坑开挖和土钉墙施工过程进行数值模拟,分析了基坑开挖和土钉支护过程中的土体位移场、应力场和土钉受力的变化规律.数值模拟的结果与现场监测数据比较吻合,说明了使用数值方法模拟基坑开挖的有效性,得到了土钉支护基坑的位移场和土钉受力规律.