含软弱夹层的边坡稳定性及加固分析

在进行某水利工程坝址野外地质勘察时,发现在坝址右岸边坡中存在3条软弱夹层,这些夹层控制着边坡的稳定性。通过对软弱夹层的调查及对该边坡破坏模式的分析,建立了边坡三维地质模型,确定了岩体及控制性层面的物理力学参数。运用数值分析方法,模拟边坡实际的开挖和锚固过程,计算边坡在开挖加固过程中边坡体的应力、应变、位移和塑性区分布、稳定性系数等。通过分析计算结果及评价边坡加固效果,为水电站安全运营提供了一定的参考依据。     

不同降雨类型含软弱夹层边坡失效概率分析

本文以三峡库区含软弱夹层某边坡为例,运用有限元软件对边坡进行建模计算,结合极限平衡法及蒙特卡洛理论对边坡失效概率进行计算,分析不同降雨类型条件下边坡监测面的体积含水率以及稳定性系数的变化规律.供其他工程建筑物的边坡稳定分析借鉴参考.     

张河湾抽水蓄能电站上库坝基软弱夹层稳定性试验研究

1工程及地质概况拟建的张河湾抽水蓄能电站利用已建造的张河湾水库为下库，另在大坝上游左岸老爷庙山顶采用开挖、筑坝方式修建上水库；最大坝高57m，正常蓄水位810．00m，总库容为78547万m3，装机容量1000MW．张河湾抽水蓄能电站上水库库址基岩为一套滨海相沉积地层，自上而下     

基于模糊综合判断法划分花岗岩残积土型边坡危险等级

科学评判诸多地质灾害的危险性对实施地质灾害重点防治意义重大,采用层次分析及模糊综合判断的理论给出划分灾害危险性等级的判断方法,该方法可以较为科学的评判出诸多花岗岩残积土型潜在不稳定斜坡的危险等级。     

抗滑桩长度对软弱夹层边坡开挖稳定性影响的研究

为研究边坡中软弱夹层对边坡稳定性的影响规律。以某边坡为例,采用Flac3d有限差分软件,分析含软弱夹层边坡开挖后的稳定性。结果表明：(1)边坡开挖后的坡体最大水平位移约为18 mm,小于边坡允许最大水平位移20 mm,说明支护结构的支护效果较好。(2)边坡最大水平位移随抗滑桩桩长增加而逐渐减小,工程中抗滑桩的长度选择17 m,控制边坡水平位移。(3)监测孔水平位移沿竖直方向的变化规律呈现为先逐渐增加至潜在滑动面,后急剧减小的趋势。计算结果与监测结果基本吻合。     

堤坝设计中水平软弱夹层的考虑

在设计含水平软弱夹层(以下简称软弱夹层)的堤坝时,有的设计者往往只做圆弧滑动稳定计算,不做改良圆弧滑动稳定计算,这样就忽略了软弱夹层对稳定的影响,以致堤坝建成后发生塌滑。美国彭得来顿堤和秦富得坝失事后作了检测,它们的滑动曲线接近图1的形状。基于圆弧法忽     

闽东地区含砾花岗岩残积土的细观剪切特性研究

通过数字图像技术细致描述了闽东地区花岗岩残积土中砾石的颗粒形状特征,并通过簇颗粒在ＰＦＣ数值平台上实现了砾石颗粒的二维重构。进而建立含砾花岗岩残积土的离散元数值模型,对现场大型直剪试验全过程展开细致的数值模拟,探讨了含砾花岗岩残积土的细观剪切特性。从细观颗粒的统计结果上看,球颗粒／簇颗粒的平均相对水平位移和平均转动量,均沿试样高程大致呈正态分布;对其进行正态曲线拟合,发现其剪切带中心并不在剪切面位置,而是略向上发生偏移;同时通过定义上下一个标准差精确计算剪切带宽度;上述剪切带中心偏移量和剪切带宽度均随竖向压力的增大而逐渐减小。另一方面,颗粒间接触力链的分析表明,强力链主要集中在砾石颗粒间;而细颗粒则填充试样孔隙,使得各颗粒间咬合更加充分;二者共同作用有利于形成较为稳定的强力链,增强了含砾花岗岩残积土的抗剪强度。     

库水上升对含软弱夹层滑坡稳定性影响模型的试验研究

为研究库水作用对含软弱夹层滑坡稳定性影响,采用含软弱夹层的滑坡模型进行库水升降作用试验,测量了库水升降过程中滑坡体内土压力、孔隙水压力的变化情况,以及滑坡体内若干部位的位移情况。结果表明:库水位上升时,库水浸泡滑坡阻滑段导致阻滑力降低,滑坡稳定性随之降低,引起滑坡产生位移变形;库水上升过程对滑坡稳定的影响分为稳定、缓慢变形及整体滑移阶段3个阶段,3个阶段表现出不同的力学及变形特征,也反映了滑坡体稳定性随库水上升而下降的过程;滑坡体中软弱夹层为滑坡体内的薄弱部位,是决定滑坡稳定性的关键部位。     

缓倾顺向软弱夹层岩体边坡变形机理及稳定性研究

以贵州某边坡为例,基于FLAC3D平台建立含软弱夹层岩体边坡模型,等间距监测边坡垂直开挖后软弱夹层的变形特征可知,此类边坡失稳是沿软弱夹层向临空面缓慢滑动的过程,具有明显的渐进性,属于滑移-拉裂模式。为探究软弱夹层力学参数对此类边坡稳定性的影响,适当扩展软弱夹层参数粘聚力c、内摩擦角φ的范围,采用控制变量法对比分析强度折减法和极限平衡法的计算结果表明,极限平衡法计算偏于安全;软弱夹层参数对边坡稳定的敏感性为:内摩擦角φ>粘聚力c。     

含缓倾角软弱夹层坝基的预应力加固

本文首先闭述了含缓倾角软弱夹层(倾角小于25°)坝基的受力持征和破坏机理。其次从预应力加固软弱夹层和坝基岩体两个方面,以夹层破坏范围较小、抗滑稳定安全系数较高、坝基岩休应力状态较好、坝体位移较小及方便施工为原则,根据有限元计算成果,分析和验证了合理的预应力锚固位置及锚固倾角。     

考虑固结路径影响的花岗岩残积土 不排水剪切试验研究

针对常规的等向固结剪切试验不能反映实际工程中复杂应力路径对土体力学特性的影响,采用GDS应力路径三轴仪,对华南地区广泛分布的花岗岩残积土进行了不同固结条件下的不排水剪切试验,探讨不同初始平均有效主应力p′_c与初始应力比η_c对其不排水特性的影响。结果表明在初始应力比相同的情况下,初始平均有效主应力越大,花岗岩残积土的不排水剪切强度越大,破坏时的孔压也越大;在初始平均有效主应力相同的情况下,初始应力比越大,花岗岩残积土的不排水剪切强度越大,而破坏时的孔压越小。然而,e-p′-q三维空间中的临界状态线是唯一的,不受初始平均有效主应力和初始应力比影响。     

压实花岗岩残积土的崩解特性试验研究

以深圳市花岗岩残积土为研究对象,考虑氧化铁含量、含水率及干密度影响,对压实花岗岩残积土进行崩解试验研究.结果表明:压实花岗岩残积土遇水快速崩解,崩解过程中崩解物以小颗粒-碎屑-泥状形式逐渐剥离于土样,直至完全崩解.土的崩解过程主要受氧化铁含量影响,物理状态对其影响程度较小.土的崩解速率随时间的变化规律主要呈先迅速增大后...     

花岗岩残积土大孔隙结构定量表征

为揭示花岗岩残积土大孔隙结构的分布规律和形状特征,选取福州某地原状花岗岩残积土作为研究对象,基于工业CT扫描和ImageJ软件,定量化研究了大孔隙的成圆率、扁平度、整体轮廓系数、分形维数等参数分布规律。结果表明:约有80%以上的大孔隙直径在0.15~1 mm范围内,不到20%的大孔隙直径>1 mm。花岗岩残积土的大孔隙率介于5.8%~22.7%之间,且随着深度的增加呈先增大后减小趋势。大孔隙直径越大,孔隙成圆度越差。4个试样的整体轮廓系数变化范围在0.81~0.87之间,且孔隙整体轮廓系数随着土壤深度的增加变化较小。花岗岩残积土大孔隙率与分形维数存在一定的相关性,但不同试样的大孔隙率与分形维数的相关系数存在较大差异。综上,花岗岩残积土具有孔隙比大、粗糙程度差、大孔隙分布广泛、孔隙结构差异性大及局部孔隙扁平度离散性大等特点。     

基质吸力对花岗岩残积土强度影响分析

花岗岩残积土分布相当广泛,是工程建设中经常遇到的土体之一。借助非饱和三轴仪进行花岗岩残积土抗剪强度试验分析,探究基质吸力对其强度参数影响。试验结果表明基质吸力和净围压的增大对花岗岩残积土强度有提升作用,花岗岩残积土黏聚力随基质吸力增大呈线性增长趋势,内摩擦角随基质吸力增大呈曲线增长趋势。基质吸力对土体弹性模量的影响也是正相关的,即弹性模量随基质吸力增大呈递增规律。根据试验结果,得出抗剪强度参数与基质吸力的关系式及不同基质吸力下土体的弹性模量表达式。     

全风化花岗岩与花岗岩残积土的判别及物理力学性质对比

全风化花岗岩(CDG)和花岗岩残积土(GRS)是华南地区易发生工程事故和地质灾害的土类.这2种土风化程度不同,其工程性质也有显著差异.现有规范主要根据野外特征和标准贯入试验实测击数进行划分,但在实际地质勘探中仍存在识别上的困难.对现有规范中关于确定CDG和GRS的相关条款进行了评述和讨论.鉴于CDG和GRS的级配特征存...     

RVE孔隙模型细观结构特征分析与对比

为揭示三维层面花岗岩残积土内大孔隙分布特征,选取福州某地原状花岗岩残积土作为研究对象,采用计算机断层扫描(CT)技术得到CT扫描图像,并进行三维重构,提取了土壤内相关大孔隙参数,选取代表性体积单元(RVE)对大孔隙特征进行定量表征分析。结果表明:花岗岩残积土中不同试样的连通孔隙数量差异性较大,但由于孔隙形成原因类似,孔隙结构之间差异性较小,且孔隙半径多介于1～4 mm之间;不同位置的土壤内部孔隙拓扑空间结构差异性较大,部分孔隙的配位数可达40以上,但深度对其影响较小;对比不同处理方法可知,二维图像处理得到的孔隙平均直径最小,孔隙差异性较大,孔隙网络模型处理得到的孔隙平均直径最大,孔隙分布较为均匀;而三维重构处理和孔隙网络模型处理平均孔隙体积相差5倍以上。     

干湿循环下花岗岩残积土的崩解试验与微观机理研究

针对花岗岩残积土遇水易软化、崩解的特性,通过干湿循环下花岗岩残积土的崩解试验,研究了花岗岩残积土的压实度和干湿循环次数对其崩解特性和崩解参数指标的影响。得到以下结论：花岗岩残积土的压实度越小、经历的干湿循环次数越多,崩解速率越快,试样完全崩解所需的时间越短;拟合了平均崩解速率与干湿循环次数、压实度之间的函数关系式。利用电镜扫描试验,分析干湿循环作用下花岗岩残积土的微观结构变化,解释了崩解机理：随着干湿循环次数增加,片状颗粒间的层叠结构遭到破坏,颗粒的团聚性减弱,平面孔隙率增大,结构趋向疏松,加速了花岗岩残积土的崩解。     

被动区花岗岩残积土弱化对深基坑的影响

花岗岩残积土遇水软化崩解不仅造成施工困难,也给基坑自身安全及周边环境保护带来极大风险。为了研究坑底被动区花岗岩残积土遇水软化崩解对基坑的影响,以花岗岩残积土地区某地铁车站深基坑为对象,运用PLAXIS有限元软件,系统地开展了土体弱化及弱化深度对基坑变形受力影响的有限元计算。结果表明:围护结构水平位移最大值、踢脚变形、地表沉降最大值均随着坑底土体弱化深度的增加而增大,当弱化深度较小时,上述值增长幅度较小,当弱化深度较大时,上述值急剧增大;此外,围护结构水平位移最大值位置及最大弯矩会随着土体弱化深度的增加而增大,临近坑底支撑会随土体弱化深度的增加而承担较大的转移压力。因此,在花岗岩残积土地区基坑工程施工过程中,需减少坑底土体弱化深度,避免土体大范围弱化。研究结果可为其他类似工程施工决策提供参考。     

湿热风化环境下残积土性能劣化试验研究

基于福建省气候变化特征及花岗岩残积土的工程特性,利用高低温湿热试验箱对福建省典型 残积土在高温高湿ＨＨ、高温低湿ＨＬ及低温高湿ＬＨ环境下的力学性能劣化规律进行对比研究,揭示湿 热环境下残积土损伤机理。结果表明,在三种不同的湿热环境下,残积土的黏聚力及内摩擦角发生不同 程度的损伤劣化,残积土黏聚力ｃ在低温高湿环境中损伤累积程度最大,在高温低湿环境中平均损伤速 率最大,在高温高湿作用下损伤不明显;三种湿热环境对内摩擦角损伤劣化程度均较小。损伤程度与不 同环境下蒸发作用,颗粒间的不协调膨胀或收缩作用减弱颗粒间的连接强度直接相关。 关键词:花岗岩残积土;温湿风化作用;劣化机理;温湿敏感性