奉节长江大桥北岸边坡在地震荷载作用下的稳定性分析

静力计算认为稳定的边坡，在地震发生时，由于潜滑体被施加动力荷载，加之孔隙水压力上升，岩土体的抗剪强度降低，导致拟滑动面抗滑力下降，将可能是不稳定的。因此，重要的边坡问题，仅进行静力计算是不够的。以奉节长江大桥北岸边坡为例，在工程详勘及场地地震危险性分析的基础上，采用传递系数法对边坡在地震荷载作用下的稳定性进行了计算分析，对比了现状边坡工况与175m水位线边坡工况下静、动力稳定性的差异。     

坡面条形荷载对边坡稳定性的影响

基于强度折减法,采用PLAXIS软件建立边坡计算模型,研究坡面条形荷载对边坡稳定性的影响。结合边坡各计算工况的安全系数、潜在滑裂面的形状与位置以及滑动方向,分析了坡面条形荷载作用下荷载大小和方向对边坡稳定性的影响。结果表明:坡面荷载倾角较小时,可以起到加固边坡的作用,但随荷载的增大,边坡滑动方向由向下转变为向上,潜在滑裂面的形状由圆弧形转变为近似折线形;荷载倾角较小时,潜在滑裂面的失稳范围随坡面荷载的增大先增大后减小,荷载倾角较大时,滑裂面范围随坡面荷载的增大逐渐减小。实际工程中,在坡面作用有较小倾角的适量荷载可以起到加固边坡的作用。     

边坡对循环荷载的响应研究

 在循环荷载作用下,边坡岩土体除了受到静态力作用外还受到动荷载的长期作用,岩土体对动荷载产生响应,易引发或加剧边坡失稳。以某路堑边坡为研究对象,研究在不同动力输入条件下边坡岩土响应规律。研究结果表明,当循环荷载的振动频率一定时,边坡各测点的位移、速度、加速度随循环荷载最大振幅的增大而增大,呈明显的线性关系;当循环荷载的最大振幅一定时,边坡的动力响应峰值与频率不再是线性关系,而是出现波动变化,存在4～5 Hz频段范围的强响应频段区间,这一频段与边坡岩土体卓越周期(频率)基本一致,易引起边坡的共振响应,而这种共振响应对边坡稳定是不利的。研究结果对合理评价循环荷载对岩土边坡的影响、对岩土边坡的长期安全性及耐久性分析具有重要的理论意义和工程应用价值。     

边坡地基承载力验算和支护结构荷载计算

对成为建（构）筑物地基的边坡,目前采取的防止地基失稳的做法是：增加一项边坡稳定性计算的工作;当需要支护时,边坡支护结构荷载取按土压力理论计算出的某类岩土压力或其与修正系数的乘积。本文对这种做法存在的问题进行了探讨,提出了与地基承载力验算等效的边坡地基稳定性计算方法和刚好满足地基承载力要求的边坡地基支护结构荷载计算方法,这些方法能弥补现有方法的不足。     

锚杆长度对边坡稳定性影响的数值分析

为了探讨边坡锚固及锚杆荷载传递机理,利用双弹簧单元,通过FLAC3D建立数值计算模型,分析锚杆长度变化对边坡安全系数和滑动面的影响以及锚杆的力学响应。表明:①锚杆加固边坡时,存在一有效锚固长度;随着锚杆长度的增加,边坡潜在滑动面逐渐往坡内移动,破坏模式由浅层滑动变为深层滑动;当锚杆长度达到有效锚固长度时,边坡的滑动面位置发生突变;②各层锚杆轴力沿杆体不均匀分布;当边坡岩土体受到外界扰动而劣化时,边坡下部锚杆轴力值最大;因此,对于永久性锚杆支护边坡,应适当加长底层锚杆长度。     

边坡抗变形支护结构岩土荷载实用计算方法探讨

抗变形支护结构不仅仅用于变形对坡顶建(构)筑物基础有影响的边坡。为防范边坡发生明显的拉裂变形,对有较大自稳高度、拉裂变形不影响坡顶建筑物基础的边坡也需要进行抗变形支护。文章分析了当前边坡抗变形支护结构岩土荷载计算方法存在的问题,提出了改进方法。改进方法在不降低实用性的条件下能弥补当前方法的不足。     

建筑物荷载作用下高切坡稳定性研究

影响高切坡稳定性的因素复杂多样,边坡上荷载的加载方式与边坡的几何形状是诱发高切坡失稳的两个主要因素。基于ABAQUS软件,运用有限元强度折减法,研究了高切坡的坡顶和坡脚在矩形均布荷载作用下,其几何形状与荷载变化时高切坡的稳定性及潜在滑动面位置的变化规律。研究表明:高切坡的稳定性随坡角和荷载的增大均先增大后减小;潜在滑动面随坡角增大不断下降并有逐渐通过坡趾的趋势。     

单锚及群锚失效对边坡稳定性影响的模型试验研究

针对典型岩土体边坡,通过室内模拟试验,研究锚力变化或锚失效在群锚中引起的荷载转移现象,探讨群锚失效后边坡稳定性的劣化过程、失稳形态以及坡面设置格子梁对锚索张力及边坡稳定性的影响等问题。群锚抑制坡体的变形效应,可使岩体均匀性、整体性加强,增加韧性和承受大变形而不破坏的能力。群锚中某一锚索锚力变化会导致其承担的荷载在群锚内部发生较明显的转移现象,结构面压缩带同时被削弱,结构面的整体安全度降低;某一锚索的失效也会引起相邻锚索接连失效的多米洛效应,导致边坡稳定性急剧降低。坡面施加格子梁结构可调动坡面更大范围岩土体发挥自承能力,分担锚索承担的部分荷载,改善边坡的稳定性。岩坡加固设计中应注意格子梁结构强度与锚索锚固力相匹配。     

边坡侧向荷载计算方法讨论

《建筑边坡支护技术规范》(GB 50330—2013)采用了极限状态设计法来计算直线滑动模式下的边坡侧向岩土荷载,首先根据库伦土压力原理来计算滑体的剩余下滑力标准值,然后再乘以一个安全系数进行支护结构设计。这种设计方法不满足边坡工程的稳定安全系数设计要求,会造成边坡稳定安全系数为1.0时得到的侧向岩石压力为0。笔者以考虑稳定安全系数的锚杆锚固力计算为例,指出基于强度折减安全系数的侧向岩土荷载计算方法能满足边坡工程的稳定安全系数设计标准,使得支护后的边坡的稳定系数正好是设计安全系数。由此,提出了一个实用计算方法,即仍可采用《建筑边坡支护技术规范》(GB 50330—2013)第6章的计算公式,只是需要对滑面岩体强度c和tan φ按稳定安全系数设计标准进行折减,然后将折减后的参数代入公式计算边坡侧向岩土荷载设计值。     

格构梁联合锚杆加固岩质边坡的稳定性分析

格构梁联合锚杆支护是岩质边坡的常用支护形式,其稳定性分析一直是研究的重点。以广东某地岩质边坡为例,采用FLAC 3D岩土工程数值模拟软件计算分析边坡稳定性、最大位移量及其潜在滑移位置,分析结果表面边坡加固后达到基本稳定状态,边坡最大位移发生在暴雨作用下第一级边坡的中下部,位移计算结果与监测数据基本吻合,极限状态下潜在滑移面位于坡面位置处于第一级边坡范围内。研究成果可为该边坡监测和治理设计提供依据,也可为今后类似工程边坡的稳定性分析提供参考借鉴。     

边坡加固中预应力锚索方向角的优化设计

提出了考虑坡面与滑面倾角影响的计算预应力锚索方向角的新方法,原有的不考虑坡面与滑面倾角影响的锚索方向角计算方法是推荐方法在坡面与滑面平行条件下的一个特例。根据锚索的运用目的、施工条件和结构要求,给出了最优锚索方向角的取值范围,比较了两种方法的锚固效果,理论和算例都证明推荐方法优于原有方法。计算结果表明,坡面与滑面的倾角差(绝对值)愈大,滑面摩擦角愈小,新老方法的锚固效益比愈大。新方法特别适用于采用大量锚索加固边坡的情况。     

工程实践中发现的几个土工问题

在简略介绍了在工程实践中发现的几个土工问题后,叙述了这些问题的发现和研究过程,采用的研究方法以及进行这类工作的体会。这几个问题是:土坝护坡的隆起;输水洞壁的黏结物;土坝灌浆和(三轴)试样在卸荷时的体缩。     

水平荷载作用下斜坡刚性桩非线性分析

在综合分析现有水平荷载作用下桩基分析方法的基础上,建立了考虑桩侧土体受力状态的斜坡刚性桩力学模型;根据极限平衡原理,建立横向荷载作用下斜坡刚性桩弯矩和应力平衡方程;引入考虑斜坡影响的p y曲线方法,提出了综合考虑桩侧土体极限承载力与水平抗力系数沿深度呈线性增加的侧向极限承载力与土体抗力承载力系数计算方法,同时,将该方法应用于计算实例,通过与已有有限元和理论计算方法对比分析,计算结果验证了本文方法的合理性与可行性;并利用该方法,分析了斜坡坡角、桩土接触面系数以及地基水平抗力系数对斜坡刚性桩承载特性的影响因素。分析表明:斜坡的坡角、桩土接触面系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响明显,而桩侧土的抗力系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响不明显。     

江西风电边坡防护设计以及稳定性模拟分析

为解决现有的边坡稳定性分析方法计算效率低、误差大等问题,设计了一种新型光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器。在考虑温度补偿的情况下,该传感器采集边坡内部位移变化,并采用中心差分法(Central Difference Method,CDM)作为将测得的应变转换为周围土体水平位移的优化算法,该算法的优点在于计算误差较小,一旦监测工作准备就绪,根据目标函数的最大位移增量,在优化模型中由监测位移确定潜在的边坡滑动面。最后,采用毕肖普法进行积分处理,估算边坡安全系数。在同样的滑动面荷载情况下,相比于积分法的安全系数具有较小的下降梯度。通过模拟实验,验证了该分析方法和光纤光栅监测技术的可行性和可靠性。     

宛坪高速公路岩土工程问题处治方案

以宛坪高速公路为例,阐述了其自然地理与地质概况,从膨胀土路段路基、岩质边坡滑动、隧道塌方三方面分析了宛坪高速公路出现的岩土工程问题,并提出处治方案,可供其他类似工程参考借鉴。     

土锚设计(二)

2.2 土坡稳定分析圆弧法2.2.1 基本原理根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界均质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,如图5所示。通常滑动曲面接近圆弧,可采用圆弧计算,称为圆弧法。圆弧法最初是由瑞典科学家研究出来的。位于北欧斯堪的纳维亚半岛东半部,呈南北向狭长地形的瑞典,存在大面积冰川时期和冰川后期沉积的厚层高灵敏度粘土。在修建房屋、铁路时扰动土的结构降低了土的强度。     

接触问题的一种有限元解法及其在岩土工程中的应用

岩土结构与岩土体的界面及岩土体中存在的节理、滑动面等各类接触面的模拟是岩土计算中一个重要但尚未很好解决的问题 ,应用虚功原理建立接触问题的计算公式 ,发展了相应的有限元计算方法 ,并用该法计算了挡墙土压力、单桩承载力、盾构法施工的隧道等问题 ,证明了该法求解岩土工程问题的可行性及有效性。     

广州地铁岩土工程勘察的重点和难点

本文以地铁工程的特点为出发点,结合广州地区特定的地质条件,讨论广州地铁岩土工程勘察的重点和难点,归纳不同的线路方案和施工方法对岩土工程勘察的要求,总结目前阶段广州地铁岩土工程勘察中存在的问题,并提出几条建议.