基于MIDAS GTS NX的岩质边坡锚杆加固抗滑稳定性分析

以高陡边坡工程为例,运用MIDAS GTS NX有限元软件建立平面应力-应变模型,采用强度折减方法进行分析。结果表明：高边坡工程在加固前由于不稳定性,局部崩塌,所以必须采取支护措施。通过案例着重研究在锚杆支护前/后边坡位移变化、塑性破裂带及安全系数变化情况,才能计算出不同锚杆长度和倾斜角度对边坡整体稳定性的影响,确定最优支护方案。由此总结出锚杆长度和锚固倾角与边坡安全系数之间的函数曲线关系,可为边坡治理设计和施工提供数据依据,也可为类似工程边坡加固抗滑稳定性分析提供参考。     

一种锚杆计算模型及其在岩坡锚杆支护中的应用

针对目前岩土工程中锚杆数值模型存在的局限性,探索了适合于强度折减有限元法计算和锚固优化新的锚杆计算模型,考虑了锚杆沿壁摩阻力作用,研制了相应程序,并应用于岩石边坡锚杆支护方案计算中。应用表明,该模型方便可行,提高了加锚岩体数值模拟的适用性。     

基于有限元法的顺层岩质边坡锚杆加固稳定性分析

结合某道路顺层岩质高切边坡实例,运用大型有限元软件MIDAS/GTS建立顺层岩质边坡的平面应变二维模型,基于有限元强度折减法,对锚杆加固前后的边坡稳定性进行了研究,主要分析了锚杆加固前后边坡位移、塑性破坏区以及安全系数的变化;同时着重讨论了锚固长度、锚杆间距、倾角等因素对边坡整体稳定性的影响,对影响边坡整体稳定性的因素进行了敏感性研究,分析了各因素与边坡安全系数之间的函数曲线关系。     

锚杆框架型地梁在边坡加固工程中的有限元分析

针对韶赣高速公路某工点弱风化泥质灰岩高边坡物理力学特性,计算研究锚杆混凝土框架梁以及挂铁丝网植草防护等综合治理方案的可行性和优越性.文章对无充填的硬性风化节理面采用美国ANSYS程序提供的无厚度接触单元来模拟,通过有限元强度折减法计算出采用锚杆框架梁支护后的边坡滑动面位置与稳定安全系数,并计算出锚杆框架梁的内力.本分析成果能为类似工程提供设计参考.     

锚杆框架型地粱在边坡加固工程中的有限元分析

针对韶赣高速公路某工点弱风化泥质灰岩高边坡物理力学特性，计算研究锚杆混凝土框架梁以及挂铁丝网植草防护等综合治理方案的可行性和优越性。文章对无充填的硬性风化节理面采用美国ANSYS程序提供的无厚度接触单元来模拟，通过有限元强度折减法计算出采用锚杆框架梁支护后的边坡滑动面位置与稳定安全系数，并计算出锚杆框架梁的内力。本分析成果能为类似工程提供设计参考。     

顺层岩质边坡稳定性计算强度参数折减方法

由于岩体具有随时间改变而变化,间断性和不均匀性的特征,目前合理的选取参数对于层状岩体边坡工程仍面临一些问题。岩体力学参数取值是边坡设计人员所关心的重点之一,而内摩擦角和粘聚力是设计的重点参数,但是对于顺层边坡完整岩石实验所得的参数不具代表性,所以合理折减其参数十分重要。采用ANSYS建模划分网格,将网格导入FLAC3D,利用强度折减技术和FLAC3D强大的数值计算能力相结合,对顺层岩质边坡进行强度参数折减。模拟在同岩层倾角下不同开挖坡度对岩石强度参数的折减情况。     

用有限元强度折减法进行节理岩质边坡稳定性分析

通过对节理岩质边坡非线性有限元模型进行强度折减，使边坡达不到稳定状态时，有限元静力计算将不收敛，此时的折减系数就是稳定安全系数。同时可得到边坡破坏时的滑动面以及破坏过程，有传统条分法无法获得节理岩质边坡的滑动面与稳定安全系数，该方法为节理岩质边坡稳定分析了开辟新的途径，通过算例表明了此法的可行性。     

三维边坡稳定性分析中的计算模型尺度问题

在三维边坡有限元数值计算中,通过变化边坡长高比探讨边界条件对边坡稳定性安全系数的影响;结果表明,边界条件对边坡稳定性有显著影响,建议在三维边坡工程的变形与稳定性评价中,根据工程的实际情况合理选择计算模型尺度和边界条件。     

考虑锚杆腐蚀作用的岩质边坡系统可靠度分析

 锚杆腐蚀是导致锚固工程事故的重要原因之一,为此,主要研究锚杆腐蚀作用对锚固岩质边坡系统可靠度的影响。首先,在系统分析现有钢筋腐蚀模型及锚杆腐蚀试验数据基础上,确定锚杆腐蚀模型。分析与腐蚀作用相关的锚杆自由段屈服失效模式和锚固段锚杆与注浆体界面黏结失效模式,进而确定相应的锚固边坡失效模式。给出基于蒙特卡洛模拟的边坡时变系统可靠度分析方法,并以锚固岩质边坡为例证明所提方法的有效性。结果表明：K. A. T. Vu和M. G. Stewart提出的钢筋腐蚀模型适用于分析处于密闭潮湿和干湿交替环境条件之间的锚杆腐蚀作用。在锚杆服役的前期,自由段锚杆的腐蚀作用对边坡稳定性的影响较大,而在后期锚固段锚杆的腐蚀作用对边坡稳定性的影响开始变得较大,并且锚杆服役后期锚固力和边坡系统失效概率的变化幅度明显大于前期。边坡系统失效概率随锚杆握裹层厚度的增加而减小,随注浆体水灰比的增加而增大,当握裹层厚度和水灰比达到一定值时,边坡系统失效概率随时间增大的程度并不明显。     

岩质边坡锚杆护坡工程施工的几点体会

本通过山西新原高速公路2号高边坡锚杆护坡工程的施工实际，提出几点体会，供同行在岩质边坡锚杆护坡工程施工作参考。     

南门山岩石高切坡工程的设计实践与体会

南门山岩石高切坡工程坡顶有居民建筑,设计需按静止侧向岩石压力确定边坡的支护结构型式,并要求逆作法施工。但施工中部分区段未严格按逆作法施工造成坡顶建筑开裂,与之相反,严格按逆作法施工的边坡在施工期间和施工完成2年内监测得到的变形位移很小,治理效果明显。该文介绍了此类边坡的设计理念和施工效果,供同类工程设计施工参考。     

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。     

BQ分级法在边坡岩体基本质量分级中的应用分析

利用BQ分级法对边坡岩体质量特征进行研究,通过岩块强度及岩体完整性对工程岩体自身性质进行分级。结合主要结构面类型与延伸性修正因素λ、主要结构面产状影响修正因素K5以及地下水影响修正因素K4三个修正因素对边坡工程岩体质量进行分级,分级方法具有较强的科学性和实用性。     

某高速公路边坡锚固参数优化研究

针对某公路岩石高边坡的特点,选取一个典型断面(K123 910断面)作为研究对象,采用传统极限平衡分析方法,对边坡进行了考虑3种支护方案和4种岩体参数共12种工况的计算,对计算结果进行粘聚力C值的参数敏感性分析和锚固效应评价;采用强度折减法对自然边坡、削坡无支护和采取锚固措施后的边坡进行应力、变形、锚杆(索)受力及安全系数的计算分析.从而对该边坡对C值的参数敏感性,临界失稳时的变形、应力、锚杆(索)受力状态及安全系数有了全面的了解和正确的评价.     

岩质边坡结构面实用分类方法研究

已有岩体结构面分类方法多数为定性分类,很少定量给出结构面力学参数,难以在岩土工程设计中应用.而目前各种规范采用的实用分类方法在参数取值及分类指标描述等方面仍需进一步完善.在广泛收集公路、铁路、水利水电、城市建筑边坡岩体结构面试验成果的基础上,通过分析整理,对国标《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)结构面分类方法进行完善和补充,提出了相应的修正意见,提升了该分类方法的科学性与实用性,使岩质边坡设计更趋合理.研究成果可为岩质边坡工程技术规范修订提供参考.     

南京地区岩质边坡支护设计探讨

由于岩质边坡的复杂性,支护设计理论尚不完善。本文对地质调查在岩质边坡稳定性评价和支护设计中起的重要作用进行了探讨;强调先进行详尽的坡体地质调查,然后进行稳定性评价,最后进行支护设计的三个步骤;举实例进行了论证,对岩质边坡支护设计具有积极的借鉴作用。     

顺向岩质高边坡支护设计方案确定思路探讨

在各类边坡工程中,顺层岩石高边坡工程是十分常见的,往往由于其顺坡向的层理结构及层间软弱夹层的存在而成为边坡工程中的重点和难点,并成为主体工程的重要影响因素。开挖顺层岩石高边坡,往往需要进行预加固,治理难度大、费用高,因而合理的道路选线或合理的坡率放坡既可减少治理难度降低治理成本。本文将结合自己设计工程实例对顺层岩石高边坡的支护设计进行浅析,为边坡设计工作者对同类边坡的支护设计认识起到借鉴作用。     

岩质边坡侧压力问题初探

在岩土工程界确定岩质边坡侧压力主要是根据国标《建筑边坡工程技术规范》( GB 50330-2002)的有关规定分有外倾结构面和无外倾结构面两种情况分别计算取其大值作为边坡支护侧压力,这种侧压力确定方法存在与岩质边坡破坏模式、与库仑理论的前提条件(特别是达到主动状态时的位移量)、与边坡稳定性(安全度)不符等诸多问题,通过...     

建筑边坡岩石压力计算的研究

本文研究了岩石建筑边坡的岩石压力的计算方法及其计算参数的选用。提出了岩石边坡的破坏模式．计算公式,抗剪强度的标准值与设计值,各类岩石边坡所需支护参数．为城市建筑边坡的设计提供参考。     

含有防空洞的岩石开挖边坡稳定性分析

结合对某大厦边坡的加固设计 ,通过数值模拟稳定性分析和现场观测结果分析 ,对含有防空洞的岩石开挖边坡进行了较为全面的研究。并在此基础上 ,提出了采用斜向上锚杆进行加固的有效措施。