岩土参数反算在工程应用中的分析

由于岩土体的复杂性和室内外试验的不确定性,在选定物理力学参数时存在许多实际困难,综合考虑各种因素的影响,基于传递系数法来反算边坡稳定性强度参数,选取合理的计算参数对边坡稳定性进行分析。数值分析结果表明,岩土体强度参数内摩擦角φ和黏聚力c对边坡稳定性影响较大,且内摩擦角φ较黏聚力c对边坡稳定性更为敏感。反算分析方法对完善岩体工程问题的设计理论起到重大的指导作用。     

土体参数对边坡稳定性的影响分析

文中依托江西某高速公路项目实际边坡工程，根据现场原位测试、室内土工试验等方法获取的土体参数，构建边坡稳定性FLAC3D模型，结合强度折减法，计算分析不同土体参数的边坡安全系数。研究结果表明，边坡稳定性正交极差分析得到影响因素的敏感性大小排序为：内摩擦角>黏聚力>重度；黏聚力和内摩擦角对边坡破坏模式影响不大，但对边坡安全系数影响较大；线性平面可以较好地拟合黏聚力、内摩擦角和安全系数三者的相互关系，拟合优度R2高达99.84%。     

含软弱夹层缓倾顺层岩质边坡稳定敏感性分析

缓倾顺层岩质边坡中,软弱夹层的存在对边坡稳定性起到重要影响作用。为探讨软弱夹层相关参数对岩质边坡稳定性的影响,将数值模拟与数理统计方法有机结合,并以某高速公路段边坡为典型案例,基于强度折减法用MIDAS/GTS软件求出边坡安全系数,然后采用正交试验方法选取具有代表性的软弱夹层相关参数进行搭配—厚度、倾角、黏聚力、内摩擦角4个因素及每个因素下4个水平进行极差分析与单因素敏感性分析,研究4个因素对边坡稳定的影响性大小。结果表明:软弱夹层内摩擦、倾角、黏聚力、厚度对边坡稳定的影响性依次降低。在正常波动范围内,内摩擦越大对边坡稳定越有利;倾角越小越有利于边坡稳定;黏聚力越大越有利于边坡稳定;厚度适中时越有利于边坡稳定。在边坡治理上应按岩土体参数对边坡稳定的影响性先后顺序进行综合考虑,研究成果为此类工程的边坡治理提供有效参考依据。     

花岗岩类土质边坡勘察方法探讨

通过对典型花岗岩类土质边坡破坏形式进行调查,分析发生破坏的原因、机理;通过对工程实例多次勘察成果对比、经验公式计算,探讨了边坡开挖卸荷、降雨对岩土参数的影响,利用理正软件法分析了边坡的稳定性、反算了土层的岩土参数,进而分析了土层岩土参数的准确性;通过对工程实例结构面的赤平极射投影分析、等效内摩擦角计算、三维楔形体计算,分析了软弱结构面对边坡稳定性的影响;进而探讨了地质调绘、现场钻探、坑探、取样及室内试等勘察手段对花岗岩质边坡勘察的适用性、有效性,并提出了边坡勘察方法建议。     

求解三维均质边坡安全系数的稳定性图表法研究

边坡稳定性图表为初步评价边坡的稳定性提供了一种简单但却行之有效的途径。针对现有三维稳定性图表主要是基于极限平衡法和极限分析法提出的不足,采用基于场变量的有限元强度折减法,建立了一套求解三维均质边坡安全系数的稳定性图表。借助ABAQUS软件的二次开发平台UFIELD程序,设置岩土体黏聚力与内摩擦角为场变量的函数,场变量为增量步时间t的函数,从而通过控制增量步时间t实现黏聚力与内摩擦角的折减,通过一次计算即可求得边坡的安全系数,无需手工修改折减系数反复试算。结合3个典型算例对该方法的可靠性进行了验证,并进行了计算效率的比较。结果表明,该方法得到的安全系数可靠,且提高的计算效率。另外,将基于该方法提出的三维均质边坡稳定性图表用于快速获取边坡安全系数、设计边坡坡度和反演滑带土体的强度参数,是合理可行的。     

考虑土体多参数非均质性及各向异性锚固边坡抗震稳定性极限分析

针对土体多参数非均质性及各向异性条件下的锚固边坡抗震稳定性分析,提出水平条分极限分析方法。通过水平条分将滑坡体离散为若干水平条分并视各条分内部为均质体,采用拆分法计算各水平条分的能量功率并求和代入能量方程中;根据条分各极角间的几何关系分析,选用2个极角参数作为寻优变量并采用遗传算法编程实现计算过程。基于算例分析,假设土体参数的非均质性为沿深度方向线性分布,在验证本文方法可靠性的基础上,分析边坡土体非均质性与各向异性参数变化对其抗震稳定性的影响规律。案例分析结果表明:对于屈服加速度系数而言,土体黏聚力非均质性的影响敏感性较低,采用边坡高度范围土体黏聚力的平均值来代替其非均质分布进行简化计算是可行的,而内摩擦角和土体重度非均质性的影响表现为显著的递增特征,敏感性高,采用边坡高度范围平均值代替计算结果相差较大;土体各向异性系数对屈服加速度系数的影响表现为显著的递减特征。研究成果可为实际工程中非均质各向异性边坡的抗震稳定性评估提供参考。     

断层抗剪强度对边坡安全系数敏感性分析

文中以新柳南高速K157+300～K157+500段边坡断层为研究对象,选取断层粘聚力和断层内摩擦角2个主要因素进行研究,应用Geoslope软件计算由以上两个不同因素组合而成水平下的边坡安全系数,再将稳定性计算结果导入数值分析软件SPSS进行双因素方差数值分析,研究两因素对边坡安全系数的敏感性。结果表明：断层粘聚力和断层内摩擦角是影响边坡安全系数至关重要的两个因素,并且断层内摩擦角对边坡安全系数的影响程度大于断层粘聚力。     

灵空山某处危岩体稳定性分析与评价

针对灵空山某处危岩体工程地质与水文地质调绘情况,采用赤平极射投影法、平面滑动法、楔形滑动法进行了稳定性计算,并对边坡的稳定性进行了分析评价,对不稳定边坡和危岩体的整治方案提出了可行性建议。     

降雨入渗非饱和花岗岩残积土边坡稳定性分析

针对福建地区典型边坡,基于非饱和渗流理论以及非饱和土力学理论,分析降雨入渗条件下边坡形态(高度、坡率)、物理力学参数(密度、有效黏聚力、有效内摩擦角)等对边坡渗流场与稳定性的影响机理。结果表明:降雨对矮边坡稳定性的影响明显更强。降雨过程中,天然含水量越大,边坡安全系数下降越快。边坡稳定性随土体有效粘聚力和有效内摩擦角的增大而增大,变化率分别为0.0426/k Pa、0.0319/°。粗粒土边坡滑裂面基本为直线,易形成边坡浅部失稳。增大有效粘聚力降低有效内摩擦角,边坡滑裂面逐渐向边坡深部发展,同时滑裂面的形状逐渐由直线转变为曲线型。     

基于赤平极射投影和K-均值聚类算法的优势结构面分析

对于结构面多而复杂的岩质边坡,其优势结构面的选取与分析是极其重要的工作。传统的结构面组数划分方法比较粗糙,分析结果有很大的主观因素,无法准确地给出结构面的优势产状,使得其结果在实际工程中使用不便。以结构面交线的筛选和分析为突入点,借助于赤平极射投影法,在楔形体滑移分析中首先确定可能的滑移区域,筛选出可能滑移的结构面交线,缩小计算范围,采用K-均值聚类算法和有效性检验,根据赤平极射投影分析得到滑移区域的对称轴中心作为初始凝聚点,通过多次迭代计算得到滑移区域内的优势结构面交线。将该方法用于重庆万盛黑山谷的岩质滑坡中,结果表明,将赤平极射投影与K-均值聚类算法相结合,计算得到的优势结构面交线分类合理,结果可靠,可以准确地确定结构面交线的优势产状。