基于矢量理论边坡稳定性分析方法

目前滑坡及陡坡路堤稳定性分析通常采用基于极限平衡理论的传递系数法(剩余下滑力法),该方法运用条分法的思想,假设上块滑体剩余下滑力沿本块滑面的方向作用于下块滑体。本文基于极限平衡和条分法的思想,引入矢量理论提出了边坡稳定性分析计算的新方法,该方法将每个条块的自重应力沿滑面方向分力和滑面的抗滑力都置于同一个直角坐标体系中,然后通过矢量运算,根据矢量运算结果和最终矢量象限的位置,即可定性和定量判定边坡稳定性。不需要计算剩余下滑力的传递系数,通过与传递系数法计算比较,表明该方法是合理的,计算简洁,适用性强。     

路堑边坡稳定性及抗滑桩治理分析

对路堑边坡,采用传递系数法进行滑坡推力计算,并分析正常和暴雨两种情况下的剩余下滑力,得出该边坡需要支护,采用抗滑桩支护并分析桩体内力随桩长变化,最后用有限元进行对比,表明该方法的有效性。     

潮汐应力对滑坡的触发机理及与时间相关性的研究

滑坡发生的时间具有明显的周期分布规律特征,日月引力潮是其中重要的影响因素。从固体潮汐理论出发,推导作用于坡体的潮汐应力表达式,阐述了潮汐应力对边坡稳定性的影响。通过考虑潮汐应力作用的改进安全系数法,剖析了潮汐应力触发滑坡的机理。以某典型土坡为例,论述潮汐应力的周期性变化,计算边坡安全系数与并分析其与时间的相关性,结果表明,潮汐应力与边坡安全系数均呈明显日周期及半日周期变动,且安全系数的波动反映该边坡接近临界状态。     

传递系数法在滑坡治理削坡方案设计中的应用

 削坡减载设计的关键在于何处削坡使得削坡方案最为经济而又达到预期稳定效果,在工程实践中,一般采用不平衡推力法计算滑坡条块的下滑力和剩余下滑力,依据剪出口剩余下滑力小于或等于0这一条件来搜索最优的削坡规模及位置,一般情况下计算工作量较大。针对此问题,利用传递系数法思想,引入剩余抗滑力概念,逆向计算各条块的剩余抗滑力,不需进行优化搜索即可根据剩余抗滑力得到最优条件下削坡规模及位置,概念简单,计算方便。计算过程概括如下：根据预期安全系数从最后一个条块出发,逆向计算各条块的剩余抗滑力,剩余抗滑力依次在条块间向上传递,当剩余抗滑力为负值时,下一轮计算取为0,直到算出所有条块的剩余抗滑力,剩余抗滑力为负值的条块即为应削坡的条块,条块剩余抗滑力的负值即为应消除的荷载。     

差别定义下边坡传递系数法计算差异分析

边坡传递系数法是边坡工程设计中的重要计算方法,边坡传递系数法中边坡剩余下滑力计算的准确性和合理性决定了边坡工程治理的长期稳定性与治理的整体效果。然而现今许多文献及规范中根据不同边坡稳定性定义提出的计算方法,导致计算得到的剩余下滑力结果存在差异。本文通过对现有不同传递系数法稳定系数定义下推导出的稳定性系数及边坡剩余下滑力进行对比分析,得到了造成计算结果差异的理论依据,并通过实例证明了在实际工程运用中剩余下滑力的差异及其对设计计算造成的影响,针对计算差异提出了适用意见与建议。     

考虑桩反作用力和设计安全系数的滑坡推力计算方法—传递系数隐式解法

目前采用的滑坡推力计算公式(传递系数法)中缺少了抗滑桩的支护抗力参数,造成计算误差。在基于强度折减安全系数的传递系数隐式解法基础上,考虑桩与滑坡体的相互作用,在条块的受力体系中加入抗滑桩的水平反作用力,然后按照设计安全系数对滑面强度参数进行折减,使得最后一个条块的剩余下滑力刚好等于0,此时对应的水平反作用力就是作用在桩上的水平滑坡推力设计值,按此水平滑坡推力加固滑坡后的稳定性系数正好等于设计安全系数。     

堆积体滑坡稳定性定量评价中传递系数法的运用分析

滑坡勘查设计中对滑带强度取值、滑坡稳定性评价和治理工程布设位置处的剩余下滑力准确取值十分重要,关系着滑坡治理工程项目的经济合理性和支挡结构的有效性。新规范GB/T 38509-2020《滑坡防治设计规范》推出了堆积体折线形滑坡计算式(传递系数隐式解),通过其理论依据分析和堆积体滑坡中实践运用存在的问题展开深入探讨。认为规范中反演计算式稳定系数偏低,直接导致滑带土的强度反演计算与实际值相比偏大,且在应用时存在局限性;稳定系数隐式解采用的归纳式不够严谨,不完全符合传递系数法的假设条件;在与传递系数显示解的稳定系数计算对比过程中,传递系数对稳定系数的影响极低,计算结果与显示解较为一致。由于规范中采用强度折减法降低了剩余下滑力值,相应采用增大安全系数的方法对以往的荷载增强法进行匹配,以保证滑坡治理工程的安全度和可靠性,但规范中匹配安全系数过大,容易造成工程治理经济浪费。     

大型多层次堆积体破坏模式及其稳定性

 边坡的破坏模式与稳定性评价是相辅相成的,稳定性评价可确定坡体的稳定性状态,而破坏模式则可有效确定坡体的加固方式。滑坡的破坏模式可分为牵引式、推移式和复合式滑坡,而不同破坏模式的滑坡体需采用不同的加固措施。在坡体当前应力状态的基础上,依据点安全系数的定义,获取潜在滑面上安全系数的分布形态,3种典型滑坡的计算结果表明：滑移面上安全系数的分布形态可很好的诠释滑坡的破坏特征及分段稳定性状态,并可据此提出有效的加固措施。最后将该方法应用在我国西部某大型堆积体中,在野外地质调查的基础上,对其工程地质结构、破坏模式及其稳定性进行了深入分析,综合评价了多层次堆积体的稳定性及破坏模式,并给出了有效的加固建议。     

铅山县稼轩乡岩前村娘娘山滑坡稳定性浅析

通过对铅山县稼轩乡岩前村娘娘山滑坡地质勘查,对娘娘山滑坡现象应用有效方法——刚体极限平衡法的传递系数法进行定量分析,在分析的基础上计算其稳定性与剩余下滑推力,为评价该滑坡的稳定性及防治措施提供了可靠的参数。     

滑坡成因机制分析及稳定性研究

滑坡灾害是我国发生最为频繁、分布最为广泛、危害性最大的一种地质灾害。对滑坡地质灾害进行研究具有非常重要的意义。本文结合某一滑坡事件,对该边坡进行研究,分析滑坡的成因机制,并在此基础上采用折线形滑动面的剩余推力传递法,按照两种不同的工况对滑坡稳定性进行分析。根据分析结果,该边坡一般处于稳定的临界状态,一旦发生暴雨或者地震等不利情况,就可能导致边坡出现滑坡的问题。     

边坡与滑坡抗滑支护结构岩土荷载既不是主动土压力也不是剩余下滑力

当前,在我国工程界,边坡抗滑支护结构岩土荷载取土压力理论中的主动土压力,有时也取它与传递系数法中剩余下滑力的较大值;滑坡抗滑支护结构岩土荷载计算取剩余下滑力,有时也取它与主动土压力的较大值。该文对这种岩土荷载取值方法存在的问题进行了分析,提出了按稳定性计算公式反算法,该方法能弥补现行岩土荷载取值方法的不足。     

管网渗流系统对边坡剩余下滑推力影响的物理模拟研究

为了研究管网渗流系统对土体渗透性能和地下水位以及边坡剩余下滑推力的影响,进行管网渗流系统的物理模拟试验。试验结果表明,管网渗流系统可提高坡体的渗透性,降低地下水位,从而使边坡剩余下滑推力明显减小,从而提高边坡的稳定性。指出在含碎石黏性土滑坡的防治中,应将地下水排水措施作为主要防治措施。     

某高速公路滑坡稳定性分析和治理措施

某高速公路在路堑开挖中发生边坡滑塌。通过野外勘察查明了滑坡的规模、形态和成因,以及滑坡区域的工程地质和水文地质条件、岩土体物理力学性质。采用不平衡推力传递系数法计算了滑坡的稳定性和下滑力,并据此提出了抗滑桩、锚索等治理措施。     

基于强度折减安全系数的边坡岩土侧压力计算方法探讨

对边坡岩土侧压力计算方法进行讨论,指出《建筑边坡工程技术规范》(GB50330–2002)中边坡岩土侧压力计算方法没有与边坡稳定安全系数建立直接联系。传递系数法中的滑坡推力计算安全系数并不是支挡后边坡要达到的稳定安全系数。提出基于强度折减安全系数的岩土侧压力计算新方法,计算时将滑面强度除以一个折减系数,然后再根据力的平衡关系直接计算支挡结构承担的相应荷载。按照此方法,支挡后边坡的稳定安全系数就正好等于侧向岩土压力计算时的强度折减系数。由此得出的岩土侧压力计算安全系数就是指边坡治理后要达到的稳定系数,算例表明该方法的可行性。     

边坡稳定性计算及防治设计

以杏子树湾滑坡为例,对边坡变形破坏现状进行分析,通过反演分析得到斜坡的强度参数。选取特征剖面,采用传递系数法分别计算了四种不同工况下斜坡的稳定性,计算斜坡的剩余推力,并提出了相应的治理方案。     

渠道滑坡体稳定性分析与治理方案

本文主要对渠道滑坡的成因、变形特征、影响因素及失稳机理,据反分析法和工程类比确定滑带土的力学参数,通过折线形传递系数法进行滑坡稳定性及推力计算,依据分析结论和实际情况提出了合理的治理方案.     

滑坡关键块力学行为及力传递特征和不同应力状态的稳定系数研究

 分析滑坡关键块的力学行为及滑坡力的传递特征,研究滑坡在摩阻力没有折减条件下,滑坡条块下滑力、摩阻力和推力的相互关系,指出滑坡条块在下滑力、摩阻力相等(即推力矢量和为0)时,该条块处于临界应力状态。研究推移式滑坡条块间推力所表征的力学特征,进而提出滑坡条块处于不同推力条件下,条块间推力测量的基本特征：处于残余应力状态和破坏后区应力状态条块间推力测量值逐渐减小或增大(即力测量可以为负值或正值),处于临界应力状态前条块间的推力测量值逐渐增大(即力测量为正值),该结果对滑坡监测具有指导作用。研究现行滑坡稳定系数的计算方法,针对临界应力状态、破坏后区应力状态和残余应力状态及其混合应力状态,以剩余推力法证明现行临界应力状态法计算滑坡稳定系数不是最小值,而取残余应力状态力学参数计算的稳定性系数为最小值,并证明了它们之间的相互关系。     

传递系数法在滑坡稳定性评价中的应用——以天水柏林村黄土滑坡为例

本文以天水柏林村黄土滑坡为研究对象,采用传递系数法分析了该滑坡在天然状态、饱水和地震状态下的稳定性,认为H1滑坡和H2滑坡在天然状态下,处于基本稳定状态,在饱水和地震状态下,滑坡处于不稳定状态;并对评价结果进行了分析,得出传递系数法是天水黄土滑坡稳定性评价的一种简单实用的评价方法,适用于折线形滑面形态并考虑土条间作用力,在满足滑动面折线段连接光滑和坡顶不太陡的情况下,其评价结果和毕肖法很接近,并且能得出不同部位的滑坡剩余推力大小,但需要与其他方法进行比较分析,综合得出评价结论。     

某滑坡稳定性的无网格法分析

无网格法避开了对网格的依赖,且其具有收敛更快、精度更高、自适应性强等特点,目前已成为边坡稳定性计算的主要方法之一。利用无网格法中的再生核质点法对一典型滑坡进行分析,指出滑坡发生的原因。安全系数的计算采用强度折减法,并与极限平衡法的结果进行对比,采用再生核质点法计算的滑坡算例得到了与极限平衡法相近的安全系数,计算结果可以很直观地反映出边坡的破坏形态,与实际滑坡的分布特征较为吻合,表明该方法适合应用于边坡工程问题的计算分析。     

牵引式滑坡支挡结构荷载取值探讨

牵引式滑坡一般由于斜坡前缘各种成因的卸载造成,包括河流冲刷、人工开挖,表现出分级、分区、多次滑动的特征.治理设计多采用在前缘设结构支挡,而采用最大滑体剩余下滑力、最前缘滑体剩余下滑力还是各级滑体剩余下滑力之和作为滑坡推力荷载,则成为一个选择难题.笔者经过对不同计算模式下剩余下滑力试算发现,整体模型剩余下滑力最小,偏于不安全,滑体分级累加剩余下滑力最大,偏于安全,建议采用对各分级滑体采用不同的安全系数计算剩余下滑力,以累计值作为支挡结构荷载取值.