波浪荷载下海床稳定性的总应力法分析

评价海床稳定性是海工建筑物设计所考虑的重要部分。基于经典弹性理论,采用半逆解法,推导了线性波浪荷载下成层弹性海床的总应力解答,在此基础上根据莫尔库仑破坏准则进行了海床剪切破坏分析,分析表明：随海床深度线性增加的土体剪切模量对应力角分布具有明显影响,特别是当海床厚度小于半倍波长时,最容易发生破坏的位置位于海床表面以下一定深度,而对于均质海床,最容易发生破坏的位置位于海床表面。软弱夹层对海床的稳定性存在影响,埋深越浅的软弱夹层越容易导致其上部土层的剪切破坏。     

内孤立波作用下南海北部陆坡沉积物海床稳定性分析

当前研究表明,内孤立波不仅能够导致海底沉积物再悬浮并发育成沙波、沉积物波,而且导致沉积物动力响应,产生超孔隙水压力甚至发生液化,使海床产生滑坡等不稳定现象,对海洋工程造成重大影响。为了分析内孤立波作用下南海北部陆坡海床的稳定性,基于二维Boit理论,建立简化两层流内孤立波模型以及有限深度多孔弹性海床模型,利用COMSOL有限元分析软件计算内孤立波作用下海床沉积物的剪切应力、瞬态孔隙水压力和残余孔隙水压力,并针对内孤立波对海床沉积物作用导致的海床剪切破坏、液化破坏进行分析。     

坡顶裂缝对黏土边坡稳定性的影响

目前,对于边坡的稳定性研究,大都基于连续介质力学进行分析。但是这些方法都是基于滑动面已知的情况下进行分析,而且并没有考虑裂缝对边坡稳定性的影响。本文以某实际边坡为例,在考虑裂缝的情况下对边坡稳定性进行分析,得出坡顶裂缝对边坡稳定性的影响,并将有裂缝边坡和无裂缝边坡的安全系数进行对比。     

地震边坡稳定性的工程地质分析

在边坡的研究领域中,对边坡的稳定性研究至关重要,由于受到地质条件的复杂性和人们认识事物的局限性影响,使得边坡稳定性分析方式在复杂的边坡工程分析中具有非常重要的作用。地震边坡稳定性的研究是岩土工程和地震工程中比较重视的问题之一,从工程地质的角度分析是非常有必要的。本文就地震边坡稳定性的影响因素进行分析,探讨地震边坡稳定性的分析方法,并对边坡动力破坏形式的类型和确定标准进行研究,以便加大对地震边坡稳定性的研究,促进岩土工程和地震工程的发展。     

岩质边坡稳定性工程地质要素系统分析

岩质边坡稳定性分析必须以工程地质条件为基础,在分析把握影响岩质边坡稳定性工程地质要素的前提下,对其工程地质要素进行系统分析然后做出评价,这是分析评价岩质边坡稳定性的有效和最佳方法。针对太澳高速公路河南段一岩质边坡工程,深刻分析其内在地质条件和外在触发因素,并将两者结合起来研究,对工程地质要素进行系统分析,获得了边坡稳定性结论,为岩质边坡稳定性分析评价提出一种更加合理科学的思路,对同类或相似边坡工程稳定性分析评价具有较好的借鉴意义。     

某边坡渗水工况下的稳定性数值模拟分析

边坡渗水对边坡稳定性影响非常大,而一般渗水位置都集中在锚杆处,长时间渗水导致锚杆锈蚀,从而降低其强度性能,对边坡的稳定性带来隐患。利用ABAQUS对边坡渗水工况下的稳定性数值模拟分析,分析结果给出了锚杆不同损伤程度下边坡的稳定性系数。     

赤平投影法在某边坡稳定性分析中的应用

结构面的存在对岩质边坡的稳定性造成影响,尤其是岩质边坡受多组结构面控制时,其稳定性分析更加复杂。为了更直观地分析岩质边坡的稳定性,工程上一般采用赤平投影法对岩质边坡进行定性分析。本文主要以贵州省某边坡为例,运用赤平投影法对该边坡的稳定性进行分析,并采用定量的方法对该分析结果进行验证。     

节理对黄土边坡稳定性影响的数值分析

讨论了采用数值分析求解黄土边坡稳定性安全系数的原理,分析了土体强度参数、节理倾角和分步开挖对边坡稳定性的影响,分别计算了无节理边坡、有节理边坡和锚索加固节理边坡条件下的边坡稳定性变化规律。     

地震边坡稳定性的工程地质探析

边坡研究的主要问题是边坡的稳定性,由于人们对事物认识的局限性和工程地质的复杂性,对工程地质条件复杂的边坡工程来说,工程地质的定性分析为其带来很大的作用。本文首先对地震作用下的边坡稳定性的影响因素进行分析,然后系统的介绍了边坡稳定性的相关评价方法继而分析了地震情况下边坡稳定性的影响因素,在此基础上,对地震边坡的破坏机制进行了探讨,旨在对边坡在地震下的稳定性的研究提高带来一定的实际意义。     

基于强度折减法的二级边坡土钉加固对稳定性影响分析

基于有限元强度折减法分析二级边坡土钉墙加固对边坡稳定性的影响。根据强度折减法的基本原理分析土钉加固条件下二级边坡的稳定性问题,通过设定不同的土钉直径及长度,分析边坡整体稳定系数的变化规律。研究过程中,重点分析土钉直径及土钉长度对边坡总体稳定性的影响规律。研究结果表明,土钉长度对边坡的稳定性的影响较大,土钉直径影响不明显。研究结果对实际工程中的二级边坡稳定性分析有参考价值。     

不同坡度砂质海床波浪冲刷试验研究

通过自制水槽模型箱试验,考察不同坡度条件下的砂质海床在相同波浪作用下的冲刷情况,对比分析了波浪作用前后海床表层土体颗粒级配、渗透系数及床面贯入值的变化。试验结果表明,波浪作用会使海床土体发生粗化现象;随着颗粒的粗化,泥沙起动的开始时间推迟;波浪作用导致的泥沙起动破坏了土体原有结构,使海床表层土体渗透系数变大,床面贯入值出现减小趋势。     

峡谷地区水电工程高边坡的稳定性研究

结合锦屏一级水电站进水口高边坡的稳定性研究，进一步总结了高山峡谷地区水电高边坡的研究方法。在现场地质条件调查的基础卜对工程高边坡的破坏模式进行判断，以采取相应的计算分析方法。高山峡谷地区边坡稳定性受地貌的影响明显，因此稳定性分析模型必须真实反映研究区的地形地貌特征，建立精确的计算模型。计算分析中采用多种方法相互印证，相互补充。经过多种手段的计算研究，结果表明，锦屏一级水电站进水口边坡整体稳定，但在边坡上部的2（6）层中需采取一定的支护措施。由此不仅可以保证锦屏一级水电站的工程安全，且为高山峡谷地区类似的水电工程高边坡的稳定性研究提供了可借鉴的经验和方法。     

应变软化边坡稳定性分析方法研究

对于具有应变软化特性的岩土质边坡,如果按照峰值强度进行设计与分析,会遗留安全隐患;如果取残余强度分析,则会增加工程成本,造成不必要的浪费。因此考虑应变软化的边坡稳定性分析方法对于此类边坡的评价与治理具有重大的意义。首先基于岩土体的应变软化本构借助FLAC软件实现了边坡的渐进性破坏过程模拟;其次基于最大剪应变增量确定了边坡的滑面;基于滑面上强度参数的时空分布规律借助Matlab软件平台实现了基于矢量和法的应变软化边坡稳定性分析;然后基于材料参数沿滑面的空间分布规律提取了等效黏聚力和等效内摩擦角,并借助极限平衡法分析了边坡在渐进性破坏过程中滑面及安全系数的变化过程,用于补充上一种方法在坡体未产生明显破坏时的不足;最后将两种不同的应变软化边坡稳定性分析方法对应计算结果进行对比分析,验证了两种方法的合理性及可靠性,同时两种方法形成相应的互补关系,很好地解决了应变软化边坡稳定性的分析问题。     

Stability analysis of layered slopes in unsaturated soils

This study presents stability analyses of layered soil slopes in unsaturated conditions and uses a limit equilibrium method to determine the factor of safety involving suction stress of unsaturated soil. One-dimensional steady infiltration and evaporation conditions are considered in the stability analyses. An example of a two-layered slope in clay and silt is selected to verify the used method by comparing with the results of other methods. Parametric analyses are conducted to explore the influences of the matric suction on the stability of layered soil slopes. The obtained results show that larger suction stress provided in unsaturated clay dominates the stability of the layered slopes. Therefore, the location and thickness of the clay layer have significant influences on slope stability. As the water level decreases, the factor of safety reduces and then increases gradually in most cases. Infiltration/evaporation can obviously affect the stability of unsaturated layered slopes, but their influences depend on the soil property and thickness of the lower soil layer.     

确定岩质边坡地震安全系数的简化方法

 作为岩质边坡地震稳定性评价的规范方法,拟静力法忽略岩体的动力特性和地震动大部分特性的影响,而地震时程分析法考虑的因素较全面,却相对费时费力。目前岩质边坡地震稳定性评价缺乏较好地考虑岩体的动力特性和地震动特性的简化方法。为此,综合利用时程分析法和拟静力法的各自优点,建立地震安全系数与拟静力安全系数间的关系,提出2种岩质边坡地震稳定性评价的简化方法：(1) 对于重要边坡,建立边坡地震安全系数与地震动峰值、边坡拟静力安全系数的统计经验公式;(2) 对于一般边坡,统计边坡地震安全系数与拟静力安全系数的修正系数,建议相应的修正方案。以典型岩质边坡为例,采用显式波动有限元–极限平衡法,阐述所提出的简化方法的详细实施步骤,初步证明所提出方法的可行性和合理性。所建议的简化方法为重要工程岩质边坡震后快速评估和一般工程岩质边坡抗震稳定性评价提供有益的思路和重要参考。     

State-space solution of seabed–geotextile systems subjected to cyclic wave loadings

Analytical solutions for dynamic responses of seabed–geotextile systems subjected to cyclic wave loadings are presented in this paper, which contains the solutions of the transient and harmonic responses. The theory is based on the Biot consolidation equations in which the pore fluid as well as the soil skeleton is considered compressible and the flow in the porous seabed is assumed governed by Darcy's law. The present analysis is completely based on the state-space formulations, which is very effective for laminated systems analysis. Together with Laplace–Fourier transform techniques, state-space methods are used to solve the governing equations. Responses of seabed–geotextile systems can be calculated by using the matrix theory, boundary conditions and inverting integral transform. As illustrative examples, laboratory experiments, which conducted at the Oregon State University Wave Research Facility in USA by McDougal [1981. Ocean wave–soil–geotextile interaction. Ph.D. Dissertation, Oregon State University], are analysed. It is shown that the numerical results are in good agreement with those obtained from laboratory experiments, and the distinction between the transient and harmonic response should be taken into account for design of marine geosynthetic systems. Under the transient condition, the seabed is apt to liquefy. Seabed stability may be increased by placing geotextile beneath an armour layer. The numerical evaluations of the solution in the seabed–geotextile systems can be easily achieved with high efficiency and accuracy.     

高土石坝坝坡地震稳定分析研究

采用有限元动力时程稳定和变形分析方法,对不同高度大坝坝坡稳定进行分析,开展了最危险滑弧确定方法 、地震动持时对稳定和变形的影响、滑弧位置和深度以及坝坡加固范围的研究 。结果表明：拟静力法采用规范建议的加速度分布系数不能反映高土石坝实际地震反应规律,计算得到的最危险滑弧较深且滑动范围偏大,不利于确定坝坡的加固范围;坝坡在地震过程中,最小安全系数与最大滑动量对应的滑弧并不一致且是不断变化的,有限元动力法计算坝坡稳定时,应在每一时刻任意搜索最危险滑弧;地震持时对坝坡安全系数影响不大,但对滑动量有较大影响;不同滑弧深度对坝坡安全系数有较大影响,存在一个临界深度,当滑弧超过临界深度时,坝坡安全系数大于 1.0 ;坝坡稳定安全性评价需要综合考虑安全系数与变形的计算结果。根据计算结果,建议了坝坡加固的范围。     

基于可拓理论的边坡稳定性评价研究

岩体边坡的稳定性是受多种因素共同影响的复杂巨系统,通过某种方法对边坡稳定性进行合理、准确的评价一直是岩土工程研究的重要内容。基于物元理论和关联函数,将可拓理论引入到边坡稳定性评价当中,提出了边坡稳定性评价的可拓方法。以某实际边坡工程为例,在合理选取能够反映边坡岩体综合特性指标的基础上,建立了边坡稳定性评价的可拓模型,并且将预测结果与传统的模糊评判结果进行了对比。对比结果表明该评价方法能够较准确地反映边坡的稳定性状况,证明了该方法可行性。     

Two-dimensional stability analysis of a soil slope using the finite element method and the limit equilibrium principle

A slope stability analysis method using the finite element method and the limit equilibrium principle is presented in this paper to determine the critical slip surface and to calculate the minimum safety factor based on the stress field produced by a numerical simulation. This method assumes a cutting export and makes good use of geometric combination to reduce the search range during the calculation process. The proposed method was validated using two classical benchmark slopes and an engineering slope; it was also compared with other conventional limit equilibrium methods. The error between the proposed method and the limit equilibrium method was relatively small. The proposed method resolved several limitations of the traditional methods, and a comparison of the benchmark slopes showed that the proposed method exhibited good accuracy and efficiency. The proposed method can thus analyse both the stability of a natural slope and the stability of a soil slope under seismic loading conditions.