凹形边坡圆弧滑动模式稳定性控制机理研究

为了研究凹形边坡出现圆弧滑坡破坏时的稳定性控制机理,明确边坡形状差异对边坡稳定性的影响,基于瑞典圆弧法对滑体进行三维条分,并将侧向土压力纳入力学分析,推导出了适用于凹形边坡圆弧滑坡的三维稳定性分析方法.根据凹形边坡几何结构及地质参数,分析了凹形边坡曲率半径及上、下部拱高对边坡稳定性的影响规律.结果表明:从平直边坡向凹形边坡的过渡阶段,稳定系数先增大后减小,当上部拱高为边坡高度的1.5倍时,可使边坡稳定系数达到最大;随着边坡高度的增加,凹形端帮相比平直端帮稳定性提升的幅度逐步减小,凹形边坡形式对稳定性的提升作用在边坡高度较低时体现得较为明显.     

基于GEO-Slope/W的土质高边坡稳定性分析

GEO-Slope/W软件可综合考虑地下水、土体裂缝、坡顶堆载等因素,能够对复杂土层、任意滑动面形状及多种孔隙水压力状况建立二维计算模型分析边坡的稳定性.本文以河南航空港区某一老旧办公区域的土质高边坡为例,通过对任意形状滑动面的计算假设,设定滑动坡面为自由边界、底部为固定约束边界、四周为自由边界来建立滑坡计算模型,选取两个典型边坡剖面,分析其在自然状态和饱和状态下的最危险滑动面、对应滑动圆心以及相应的最小稳定安全系数.结果表明:边坡在饱和状态下的稳定系数比自然状态下的降低了0.10~0.11,验证了含水量的增加对土质边坡的稳定性影响较大的结论;模拟分析得典型坡面的最大稳定系数为0.84,远小于滑坡允许稳定系数1.2~1.3,说明该边坡处于极不稳定状态,与现场勘查情况相吻合.另外,提出采用混凝土挡墙加喷锚支护提高土体抗滑力,防止雨水对坡体的浸润破坏;或用削坡、人工植草、浆砌石防护坡脚等措施来减轻坡体荷载,保持边坡稳定.     

草及灌木根系对不同土质边坡稳定性影响分析

通过建立土边坡有限元模型,运用强度折减法,针对砂、粘土两种土质边坡及有无降雨情况,分析植被根系对不同土质边坡稳定性的影响。结果表明:植被根系能有效的提高边坡的安全系数;坡角的变化不影响植被根系对边坡安全系数的提高;在降雨条件下,边坡稳定性会有一定程度的降低,但植被根系仍能提高边坡的安全系数。     

微型桩设计参数对土坡稳定影响的三维数值分析

微型桩是加固土质边坡的一种常用工程措施.大多数关于微型桩加固边坡的二维数值分析方法存在一定局限性.结合典型边坡算例,利用岩土工程专业有限元软件Plaxis建立三维数值模型,研究微型桩-土坡体系中设桩位置、桩倾角和桩长等微型桩主要设计参数对边坡稳定性的影响.研究结果表明:微型桩设桩位置对边坡加固效果影响显著,其中设桩在坡中靠下位置时,加固效果最好,设桩在坡顶或坡脚位置,加固效果都不明显;对于土质边坡,微型桩加固边坡存在最优设桩倾角;边坡的安全系数随微型桩桩长L增大而增大,当L达到最佳锚固长度时,桩长变化不再对安全系数产生.     

渗流边坡失稳过程数值模拟

为了解持续降雨过程中土质渗流边坡的稳定性变化,用CFD-DEM耦合方法建立三维土质边坡模型,设定土壤颗粒之间接触参数以满足土质边坡特征并形成离散元边坡模型,通过CFD中DDPM耦合实现颗粒占用体积分数模型,基于土壤渗流过程中从非饱和状态到饱和状态进行液桥力API的开发来实现颗粒在渗流过程中粘结力及流场变化。应用此模型分析饱和状态下边坡失稳的情况,结果表明：在整个渗流过程中,从上部到下部,由于压实作用,各监测点渗流速度逐渐减小,符合渗流边坡非饱和阶段开发的液桥力实际情况,渗流速度最大处即为边坡失稳的初始点。     

酸性水作用下露天金属矿山“类土质”边坡体试验

矿山酸性水作用是矿山边坡体破坏的一种特殊方式,通过对"类土质"边坡表层岩土体及深层岩土体在酸性水作用下进行剪切、抗压强度及纵波波速试验,结合某露天矿山边坡的工程地质条件及类土质边坡的地质特征,分析了露天矿山"类土质"边坡在酸性水作用下的力学性质及失稳机理,为矿山边坡维护加固提供理论依据。     

地震作用下坡面形态对土质边坡锚杆轴力影响

基于有限差分软件FLAC3D,探讨了地震作用下坡面形态对土质边坡稳定性与锚杆轴力的影响。研究表明：锚杆能有效改善边坡的抗震性能;凹形坡和平直坡坡面永久水平位移均随高程增大呈先增大后减小再增大的趋势,最大永久水平位移均发生在坡脚附近,而凸形坡坡面永久水平位移随高程增大呈持续增大的趋势;凹、凸和平直坡锚杆轴力变化规律一致,均沿锚杆杆长呈“人”字形曲线分布,即呈中间大两头小分布,在滑动面对应处的锚杆轴力最大;平直坡和凸形坡不同锚杆轴力峰值均随高程增大而逐渐减小,而凹形坡不同锚杆轴力峰值均随高程增大先减小后增大;凹、凸形边坡的锚杆轴力峰值均随坡面曲率半径减小而增大,说明凹、凸边坡坡面曲率半径越小,亦即凹、凸边坡的凹、凸起程度越大,边坡越不稳定。该研究可为相关边坡锚固支护提供参考。     

边坡上桩基水平受力特性分析

文章对土质边坡坡顶的刚性桩的水平荷载特性进行了三维有限元模拟,研究在水平力作用下,桩体变形特征及承载力,并和相同土质条件下,刚性桩水平受力特性进行比较.分析结果表明对砂性土,用MC模型确定破坏标准,用DP模型描述塑性特性,其三维有限元分析结果是可靠的.     

剪胀角对土质边坡稳定安全系数的影响

通过数值模拟探讨了边坡土体的剪胀对边坡稳定的安全系数的影响,得出了剪胀性对边坡稳定具有积极的作用,且其影响程度与坡高及边坡土质材料有关的结论。同时,建议对于土质材料以粘土或粉质粘土为主的边坡,考虑剪胀角后的安全系数可增加0.03;而对于土质材料以粉土或砂土为主的边坡可增加0.02。     

屈服准则对土质边坡稳定安全度计算的影响分析

分析了在应用有限元强度折减法计算土质边坡稳定安全度时,屈服准则对计算结果的影响。Mo-hr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则是岩土工程中较常用的屈服准则,计算结果表明Mohr-Cou-lomb准则得出的安全度偏小,Drucker-Prager准则与参数α和k的选取直接相关,其中用Mohr-Cou-lomb内接圆及等面积圆得出的安全度比较合理;统一强度理论可以考虑岩土材料的中间主应力效应及拉压差效应,在边坡稳定分析中可以发挥材料的承载潜力。     

寒区路堑人工土质边坡滑塌原因与稳定技术研究

通过对寒区路堑人工土质边坡滑塌现象的调查研究。分析了人工路堑边坡滑塌的主要原因及影响因素,在此基础上构建寒区路堑人工边坡稳定性的力学模型．通过对春融期处于饱和状态的边坡土体稳定性进行验算,提出宜排水固坡不宜削坡稳定的寒区路堑人工土质路堑边坡稳定措施。即采用土工材料下层排水,利用网状土工格室上层固土并种植喜水根深的马莲草的综合边坡稳定技术．取得较为理想的防治效果。     

基于等分圆弧滑面土质边坡 的稳定性极限分析方法

基于等分圆弧滑面的简化条件,采用土塑性极限分析理论,建立了土质边坡极限分析模型,并推导得到了 土质边坡稳定系数计算公式。该方法考虑了圆弧滑面的内能耗散率作用和边坡土体自重荷载、地震惯性力及孔 隙水压力所做的外功率作用,可以解决土质边坡稳定性分析问题,是一种改进的土质边坡稳定性评价极限分析 方法。     

FLAC^3D在地震边坡稳定性分析中的应用

介绍了FLAC^3D基本原理和动力分析的特点;通过对某土质边坡的地震荷载动力分析,讨论了利用FLAC如进行边坡地震动力分析时如何设置边界条件、地质体阻尼的选取、地震波的时程转化和输入．在此基础上,依据边坡地震荷载作用下的边坡位移变形和塑性区域的贯通情况对边坡稳定性进行了分析．     

基于有限差分法的季冻区公路土质路堑边坡稳定性分析

季节冰冻区土质边坡在春融期常发生的浅层滑坡多与冻融界面水分积聚直接相关。为研究基于水分迁移规律的土坡稳定性,结合连续介质显式拉格朗日有限差分法,耦合温度、土体自重以及土体内部渗流力的相互作用,构建季节冰冻区正融土质边坡的实体模型,模拟外界环境温度从-5℃升高到+10℃时,分析季节冰冻地区正融土坡失稳破坏时的实际状况。以冻融界面土坡的失稳破坏试验为基础,对比分析不同冻融循环次数时含水量对融化土坡稳定系数的影响情况。分析表明,在温度变化条件下,边坡的滑动薄弱界面是冻融土体的交界面位置,同时随着含水量及冻融次数的不断提高,临界深度接近该地区平均最大冻结深度。分析结果可为季节冰冻区土质边坡的排水结构设计提供借鉴。     

渗流对土质边坡稳定性影响分析

根据强度折减有限元法,采用Mohr-Coulomb屈服准则及关联流动法则,以收敛性准则结合特征点位移突变准则作为边坡失稳判据,研究了无渗流、渗流应力耦合及非耦合情况的土质边坡的稳定性.研究表明:1)渗流对边坡稳定性的影响十分明显,无渗流及渗流应力耦合两种情况的均质边坡的最小安全系数分别为1.84、1.115;2)渗流应力耦合效应对边坡稳定的影响极其不利,应该采用耦合方法评价边坡的稳定性,耦合、非耦合情况的最小安全系数分别为1.115、1.28.     

边坡降雨入渗的饱和-非饱和有限元数值分析

针对降雨入渗时边坡的稳定问题,运用饱和-非饱和渗流有限元法模拟降雨条件下土质边坡渗流场的变化情况。研究了降雨入渗情况下边坡内非饱和渗流场的变化以及渗流场的变化对边坡失稳的影响机理,结合工程边坡算例,进行了边坡内渗流场的数值模拟,得出了有意义的结论。     

基于Plaxis的土质边坡稳定性影响因素分析

土质边坡在地质工程活动领域的出现越来越多,而准确的了解边坡的安全性如何以及土体的各项参数对其稳定性有何影响就更为重要。本文首先验证了有限元软件plaxis利用强度折减计算边坡安全系数的可行性,在此基础上,采用正交试验的方法分析了土体各项参数对边坡的稳定性影响作用的大小,为工程建设中边坡开挖设计和加固方案提供了依据。     

基于连续-非连续方法的高填方边坡变形稳定性分析

为研究高填方边坡的稳定性,基于连续-非连续耦合分析理论,采用边界墙耦合方法建立了高填方边坡的连续-非连续耦合分析模型,利用强度折减的方法来简化降雨工况,参照实际滑坡工程案例,土体参数应折减15％,进行了降雨影响下的高填方边坡稳定性分析;对细观参数进行折减,求解得到边坡的安全系数为1.60,分析了边坡在极端工况下可能的变...     

基于非饱和土强度理论的土质边坡浅层破坏稳定性分析

基于非饱和土强度理论,建立边坡内单元土体达到临界破坏状态的判别方程,提出土质边坡浅层失稳由上缘张拉区、中间主滑动区和下缘挤压区组成的"上、下缘顺坡曲面"组合破坏模式;论证了采用对数螺旋线描述上、下缘滑动体破裂面形态的合理性,并采用极限平衡理论建立了适用于非饱和土质边坡浅层破坏的稳定性分析方法。结果表明:"上、下缘顺坡曲面"组合破坏稳定分析方法能够较好地反映滑坡深度zw与中间主滑动区范围L2之间的变化关系;对于饱和土质边坡,内摩擦角和边坡坡度对边坡稳定性的影响非常小,土体黏聚力的影响则要大得多;对于非饱和土质边坡,土体黏聚力和内摩擦角的减小及边坡坡度的增大均会显著减弱边坡浅层土体的稳定性;土质边坡处于临界状态(安全稳定系数FS=1.0)时,随着土体饱和度的增加潜在滑坡体的破裂面逐渐向浅层迁移,说明降雨入渗导致饱和度上升的土质边坡更容易发生浅层失稳破坏;对于有限长度的土质边坡,无限长斜坡稳定分析方法得到的稳定安全系数偏于保守,考虑了滑坡体上、下缘力学作用的组合破坏稳定分析方法更为合理准确。     

公路土质边坡冻融失稳稳定性分析

根据实际现场调查情况,论述了土质边坡冻融失稳的主要原因及影响边坡冻融失稳的主要因素.考虑了地下水的渗流作用,建立了冻土边坡冻融失稳稳定性分析几何模型.采用有效应力法,分别把土和水的混合体当作研究对象和把土骨架作为研究对象,得出二种方法在求季冻区土质边坡冻融失稳的稳定性系数时,会得到一致的结果.