FLAC3D技术在边坡稳定性分析上的应用

通过采用FLAC3D分析大坝边坡的变形破坏,模拟了边坡在天然状态下的应力状态,归纳了边坡开挖对边坡稳定性的影响,并做出相关评价,从而为大坝安全评估奠定了基础。     

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。     

边坡分级开挖过程的动态模拟

利用有限元分析原理和ANSYS软件单元生死功能相结合的方法模拟某水电站后边坡的开挖过程,得到了开挖过程中边坡不同部位的变形、应变、应力分布及其变化情况。解决了边坡开挖动态模拟的难题,为以后的边坡开挖提供了很好的依据。     

开挖和堆载作用下黄土边坡变形特征离心试验研究

为了研究开挖和堆载对黄土边坡变形破坏特征的影响,采用原状黄土在离心机上模拟黄土边坡在开挖和堆载作用下的变形过程,得到了两种工况下黄土边坡的位移变化规律和破坏特征。位移矢量图表明:开挖和堆载前,坡体变形以自重应力作用下的竖向变形为主;开挖和堆载后,坡体中后部土体以垂直向下变形为主,前部土体变形以水平变形为主;对模型边坡控制点位移特征分析,发现开挖对前部土体变形影响较大,堆载对后部土体变形影响较大,但开挖是影响边坡变形的最主要因素;开挖和堆载作用下黄土边坡的变形过程完全不同。     

开挖对边坡变形影响的离心模型试验研究

边坡开挖是工程中经常遇到的问题。采用清华大学土工离心机以及新开发的开挖模拟设备进行了土坡开挖的离心模型试验,测量了开挖过程中边坡位移场的变化。基于位移测量结果提出了一种确定开挖影响范围的方法,分析了开挖后边坡的变形响应。结果表明：开挖后坡体内部根据竖向应变性质的不同可分为开挖松动区、开挖压缩区和无影响区3个区域,不同区域土体的变形特性有所差别。开挖后边坡内部的潜在滑裂面在变形破坏过程中是变化的,从坡体内部向坡面方向移动。开挖条件下边坡表现出明显的渐进破坏过程。     

基于MINDLIN解的边坡变形计算方法

通过对开挖荷载的模拟,使得开挖后土体的受力和变形满足弹性半无限体的要求.基于弹性半无限体的MINDLIN应变解,首次推导出基坑边坡变形的理论解,并利用该解研究了不同施工步数条件下基坑边坡侧向变形和竖向变形的规律,并据此提出了边坡加固方法和施工措施.研究结果表明:不同的施工开挖步数奈件不但影响边坡的最大侧向变形及其分布,而且还影响边坡的破坏形式;与有关实测数据比较,该方法在计算边坡变形方面合理、实用.     

锦屏I级水电站左岸坝肩边坡施工期破坏模式及稳定性分析

 由于具有复杂的地质结构,岩石高边坡的变形破坏机制和失稳模式非常复杂。首先采用底摩擦试验研究锦屏I级水电站左岸工程边坡在工程开挖过程中的变形破坏模式。试验结果表明：(1) 变形破坏模式为滑移–拉裂式;(2) 岩体被煌斑岩脉X和f42–9断层共同切割形成不稳定块体,并发生失稳破坏。在此基础上,充分利用FLAC3D软件模拟边坡开挖变形的强大功能,分析边坡在开挖过程中可能的变形失稳模式。数值结果显示,f5,f8,f42–9断层以及裂隙密集带SL44–1和煌斑岩脉X等软弱结构面控制岩体的开裂和边坡的失稳。然后,通过有限元强度折减法计算得到工程边坡在不同工况下的安全系数：天然状态下边坡安全系数为1.277;开挖工况下边坡安全系数为1.152;施加支护措施后边坡安全系数为1.385。     

锦屏Ⅰ级水电站左岸坝肩边坡施工期破坏模式及稳定性分析

由于具有复杂的地质结构,岩石高边坡的变形破坏机制和失稳模式非常复杂。首先采用底摩擦试验研究锦屏Ⅰ级水电站左岸工程边坡在工程开挖过程中的变形破坏模式。试验结果表明：（1）变形破坏模式为滑移一拉裂式;（2）岩体被煌斑岩脉X和f42-9断层共同切割形成不稳定块体,并发生失稳破坏。在此基础上,充分利用FLAC30软件模拟边坡开挖变形的强大功能,分析边坡在开挖过程中可能的变形失稳模式。数值结果显示,f5,f8,f42-9断层以及裂隙密集带SL44—1和煌斑岩脉X等软弱结构面控制岩体的开裂和边坡的失稳。然后,通过有限元强度折减法计算得到工程边坡在不同工况下的安全系数：天然状态下边坡安全系数为1．277;开挖工况下边坡安全系数为1．152;施加支护措施后边坡安全系数为1．385。     

基于ANSYS的黄土高边坡稳定性分析

利用ANSYS软件对一处黄土高边坡的开挖进行模拟,并对边坡开挖的变形破坏特征进行了分析,模拟结果表明开挖后边坡横向位移较大,边坡已经产生滑移,同时边坡地层拉应力变化较大,从而导致边坡失稳,与边坡监测结果基本一致。     

反倾向边坡开挖变形破裂响应的物理模拟研究

通过建立边坡的地质结构模型,采用物理模拟研究中的底摩擦试验方法,研究在不同开挖比(坡角)情况下边坡的变形破裂响应;重点探讨不同开挖角对边坡变形破裂范围的影响以及掌握边坡的稳定性情况.此外,为验证物理模拟试验结果的可靠性,采用数值模拟方法,进行对比分析.研究结果表明:边坡开挖过程中,卸荷松弛带的深度为35～40 m,其中,强松弛带的底界深度为20～25 m;在这类特定条件下,适当增大边坡的开挖坡角对整体边坡的稳定性状况反而是有利的.这在一定意义上对传统的开挖观念是一个更新.     

运用ANSYS模拟边坡开挖并计算安全系数

利用ANSYS有限元强度折减法,对某边坡开挖施工进行了模拟分析,通过计算两种开挖坡率、三种不同工况下对应的边坡安全系数,综合分析了各种工况下边坡的稳定性与安全性,得出了一些有应用价值的结论。     

铁路边坡地质环境恢复与综合治理对策

分析了边坡失稳的危害性,针对某铁路工程边坡变形破环和地质环境恢复问题,从控制边坡稳定性、控制水土流失和进行边坡变形破坏的监测等方面提出相应的综合治理对策,指出工程加固、生态绿化与监测技术是铁路边坡地质环境恢复与变形治理的重要手段。     

深基坑复合土钉支护模型试验研究

复合土钉支护是在土钉支护基础上发展起来的、用于深基坑支护或提高边坡稳定性的一种新技术，为深入了解其工作性能和作用原理，促进该项技术快速发展，进行了室内模型试验研究。深基坑模型按照“相似模型的几何长度与变形时间成反比”的相似法则设计，相似比为1：10。在试验中，模拟深基坑开挖与支护的实际步骤，分步开挖与支护。进行了3组模型试验，即复合土钉支护、普通土钉支护和无支护边坡，以便于分析比较。借助位移传感器测量深基坑地表沉降、基底隆起和坡面水平位移，通过布设在模型箱透明玻璃侧面内的观测点，测量边坡内土体的位移。试验结果表明：(1)由于土钉与水泥土搅拌桩的共同作用，复合土钉支护的基坑变形与普通土钉支护和无支护的基坑相比，具有不同的分布形态，并且复合土钉支护的基坑变形值最小，无支护基坑变形值最大；(2)由于土钉与水泥土搅拌桩的协同工作，使得更多的土体参与支护作用，从而分散了土体内部的应力，有效地控制了基坑变形，提高了基坑的稳定性。     

人工山开挖高边坡防护综合应用技术

2011西安世界园艺博览会一自然馆,位于小终南山的北侧,利用自然地形依山而建。小终南山为人工堆积山,靠山侧基坑开挖总深度为26．0nl,其中削除人工山填土17．0m、原状土开挖9．0m。结合自然馆深基坑高边坡防护,得出了注浆技术与土钉墙支护技术在人工山开挖高边坡综合应用技术。     

黄土高边坡土钉支护施工监测及变形规律研究

结合具体工程实例,根据现场边坡开挖、锚（土钉）网喷支护的具体情况,在边坡的关键部位埋设钢筋计、测斜仪等元器件,动态监测边坡开挖、锚喷网支护等施工的全过程中,边坡土体及土钉支护结构的位移、应力的变化,分析得出边坡的变形规律。     

顺层边坡不同开挖锚固过程力学响应模型试验

为深入认识施工期顺层边坡变形与应力调整规律,开展了不同开挖与锚固过程顺层边坡地质力学模型试验,分析了边坡不同部位对不同开挖坡率、锚固次序等施工过程的力学响应规律。试验结果表明:①顺层边坡开挖响应主要受卸荷回弹与层面滑移影响,卸荷回弹效应由开挖方量控制,层面滑移对开挖振动响应显著;开挖后边坡上部主要表现为结构面滑动变形,中部及下部主要表现出卸荷回弹特征。②测点与坡面的距离直接影响测点对开挖的响应,靠近开挖面测点位移大,远离开挖面测点位移小,且边坡变形随开挖坡面变陡呈增加趋势。③预应力锚筋不同张拉次序会引起边坡不同的响应规律。单侧顺序张拉时,距离锚筋较远的岩体呈现受拉特征,易导致岩体中原有裂隙张开或出现新裂隙;中间到两侧对称张拉时,基本所有岩体均呈现受压特征。建议采用对称张拉次序,避免单侧张拉。     

千岛湖某公路滑坡机理分析与稳定性分析

针对千岛湖某公路某段边坡开挖所形成的牵引式滑坡,论述了其解体特征,并从岩层岩性、水的影响、人类活动等方面对其形成机理进行了分析,对其开挖前后、减载前后在天然、降雨两种工况下的稳定性进行了量化评价,指出评价结果与滑坡现状相符。     

岩坡开挖形态对贴坡型堆石坝变形与应力的影响

 为充分利用地形优势并减少坝基开挖量,将混凝土面板堆石坝建于条形山脊上,依天然坡面分别贴岩坡填筑堆石料,使原山体成为坝体一部分,形成贴坡型混凝土面板堆石坝。贴坡型堆石坝在岩坡与堆石料接触部位易产生应力集中,以及下游坝体位移相对较大,易导致下游坝体整体滑动,影响大坝的安全。采用下游岩坡开挖成阶梯形态来改善坝体下游的应力与变形性状,并用有限元法数值分析对坝体下游阶梯型岩坡与直线型岩坡的应力与变形性状进行分析比较。论证坝体下游开挖成阶梯型岩坡替代直线型岩坡的技术合理性,建议贴坡型混凝土面板堆石坝采用下游岩坡开挖成阶梯型更为有利;同时探讨坝体下游坝坡采用阶梯开挖时坡角对坝体应力与变形的影响。     

三峡库区寨坝变形体的渗流变形有限元耦合分析

三峡库区寨坝民德小学变形体是山前坡积物、崩积物以及滑坡堆积物等的混杂体,中部存在孤立的块碎石含水层,地下水位较高。公路开挖引起了远场集中通道排水疏干和开挖面附近卸载,导致了不均匀变形破坏产生。本文给出了这种开挖卸载与排水疏干共同作用下,边坡饱和-非饱和渗流与变形耦合的有限元分析方法。研究表明,集中通道排水造成了坡体大范围的孔隙水压力下降,从而导致不均匀变形和地面开裂;其中通道排水诱发的不均匀变形将随着排水通道的封堵和地下水位的回升而停止,而纯粹的开挖卸载主要影响开挖面附近的土体变形。这一典型实例所揭示的机理模式,可以解释工程施工区通常出现的因开挖和开挖引起的排水所诱发的远近变形破坏现象的实质。