升降水作用下岩质边坡模型试验研究

目的 为解决升降水作用下水下岩质边坡稳定性和破坏机理问题.方法 通过将结构面为30°和50°的两种边坡模型布置在人工水槽中,利用波流系统进行升降水位,量测并分析岩质边坡各测点的应力变化.结果 得出30°和50°模型坡内应力变化相似区域呈条状分布,把岩质边坡前部划分成3个区域,每个区域内应力变化规律相同;当边坡结构面倾角变陡,边坡前部各部位与水接触面范围减少,孔隙水压力对边坡的影响作用明显减弱,边坡的稳定性提高.结论 在升水试验和降水试验情况下,当结构面倾角变陡,边坡前部各部位与水接触面范围减少时,孔隙水压力在降水试验中对边坡的影响作用明显减弱.通过升降水试验,可以看出水对边坡的影响作用很大.通过比较结构面30°和50°的边坡模型试验结果 ,可以得出在升降水位以后,结构面倾角越陡,岩体边坡的稳定性越高.     

岩质边坡锚杆框架梁加固的有限元分析

针对石家庄至武汉铁路客运专线岩质边坡,采用有限元数值计算方法分析了锚杆（索）框架梁加固岩质边坡的受力情况.得到了边坡位移场和应力场分布规律和锚杆（索）轴向力的大小.计算结果表明：实际工程中采用锚杆、预应力锚索加抗滑桩这种新型的复合式支护结构能有效地限制边坡的水平位移,提高边坡的稳定性,锚索的布置和预应力设计值大小显著影响坡体内部的位移及应力场分布,研究结论对岩质边坡的工程设计具有一定的借鉴意义.     

微型桩群加固边坡受力特性离心模型试验研究

采用黏土为边坡介质,土压力盒、位移计、应变片等为测试手段,进行了裸坡与微型桩群加固边坡的离心模型试验,研究微型桩群加固边坡的受力机理。试验结果表明,加桩边坡模型的坡面水平位移远比裸坡模型小,且桩间距越小,坡面水平位移越小。加桩模型中第一排桩桩侧土压力随时间逐渐减小,土压力总体上沿深度方向逐渐增大,第二排桩桩侧土压力时程曲线与第一排桩土压力的时程曲线有一定的相似性;试验开始阶段,坡体产生的土压力第二排桩承担比例较第一排桩大,随着试验的进行,第一排桩承担比例会逐渐增大,试验结束时,桩间距为2.0cm模型中第一排桩与第二排桩的土压力分担比为：1：0.8,桩间距为3.0cm模型中第一排桩与第二排桩的土压力分担比为：1：0.6,且桩间距越大,第一排桩所承担的土压力越大。桩体上各测点弯矩随时间呈复杂的非线性关系,弯矩数值由正值单调减小为负值,弯矩变化的梯度随时间减小;第一排桩桩身正弯矩最大值出现在9.5cm附近,负弯矩最大值出现在底部的12.5cm位置;第二排桩桩身正弯矩最大值出现在7.5cm附近,负弯矩最大值出现在5.0cm附近;第一、第二两排桩在5.0～10.0cm深度区间内由于边坡内土体滑动带的影响,造成弯矩变化剧烈。研究结果可为微型桩的设计提供一定的科学依据。     

岩质边坡稳定性的工程地质研究

本文首先阐述了岩质边坡的破坏模式,接着对公路岩质边坡失稳的防治措施进行了探讨。     

含建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系振动台模型试验研究

基于Bockingham π定理,对具有建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系开展振动台模型试验,通过分析预应力锚索、建筑桩基的应变以及边坡坡顶加速度,研究支护体系的动力响应规律。结果表明,预应力锚索的应变在地震波加速度达到峰值时达到最大值,且上排锚索受力大于下排锚索,随着地震幅值的增大,最上排锚索锚固段率先发生滑移破坏失去锚固作用;建筑桩基应变最大值点位于滑动面以下一定深度,且远离边坡坡面的建筑桩基受力大于邻近边坡坡面的建筑桩基;坡顶各点峰值加速度随地震波幅值增大整体表现为线性增大,但在Wenchuan-Wolong波（0.55g）和Sin波（0.4g）工况时,各点峰值加速度相对有所下降,随着地震波幅值增大,各点峰值加速度放大系数在汶川波和正弦波作用下并非单调变化,而是表现为先减小后增大波动变化特点。     

边坡深部不均匀沉降条件下桩基础破坏特性的离心模型试验研究

我国地质条件复杂,岩土工程问题复杂多变。近年来,随着越来越多的工程开始建设,深部不均匀沉降条件在实际工程中经常出现,如：地下煤炭开采、基坑开挖、地下水位变化等,这种情况下上覆边坡及其上的基础容易发生严重的变形乃至破坏,对附近人民群众的生命财产安全造成了威胁。桩基础是目前工程中常用的边坡加固方式,因此,边坡深部不均匀沉降条件下的桩基础破坏特性亟待研究。离心模型试验在边坡变形破坏特性的研究中有明显的优势,在多种荷载条件下都取得了重要的研究成果。本文采用液压系统模拟深部不均匀沉降条件,进行了不同范围的深部不均匀沉降条件下桩基础破坏特性的离心模型试验,探究了不均匀沉降范围对桩基础变形破坏特性的影响机制,以及深部不均匀沉降条件下桩基础的破坏机理。结果表明,深部不均匀沉降条件下,桩基础所在土坡产生了3条主要的滑裂面,其中深部不均匀沉降区域附近的滑裂面是明显的滑动破坏,基础附近的滑裂面以张拉破坏为主。深部不均匀沉降首先导致了土体内部发生由下至上的滑动破坏,进而使桩基础发生了失稳,最终导致基础附近发生由上至下的破坏。深部不均匀沉降范围通过影响上部土体的变形局部化的时空分布情况改变了土坡滑裂面的位置与形状。深部不均匀沉降条件对土坡的影响存在一定的范围,影响区边界均呈绕桩分布。     

岩质边坡稳定性分析方法研究

岩质边坡稳定性研究是一个具有重大现实意义的课题,一直是岩土工程的一个重要研究内容.近年来,随着工程建设数量的增加和规模的加大,岩质边坡失稳破坏的灾害频繁发生,造成的损失也逐年增加.因此,对岩质边坡稳定性进行研究显得越来越重要.介绍了边坡稳定性分析的各种方法,并且简要阐述了各种分析方法的特点,最后对边坡稳定性分析方法的发展趋势作了简要的论述.     

黄水河岩质边坡的稳定性分析

以四川省芦山县黄水河岩质边坡为例分析,采用赤平投影法进行了初步的判断,根据赤平投影平面图进行简单的定性的地质分析。针对边坡的稳定性,采用部分强度折减法,定量计算出边坡的整体稳定性系数。结果表明:以赤平投影法分析的黄水河岩质边坡处于基本稳定状态,仅能确定边坡局部变形情况,以此来界定整体的稳定性情况;采用部分强度折减法,可以更好地描述出黄水河岩质边坡渐进破坏过程,并根据临界点的不同位置,得到不同情况下的稳定性系数。     

挖方边坡变形机制的离心模型试验

依托小磨高速公路的K110+295～K110+410段挖方边坡,基于自重情况下的土坡离心模型,观察边坡的破坏过程,并记录坡表关键点的位移变化情况,探讨挖方边坡的变形机制及破坏机理。结果表明:在自重的作用下,挖方边坡的坡顶首先出现裂缝,随后向坡内扩展,同时坡内产生多条裂缝,最终边坡沿着土体与基岩接触面以近似圆弧滑面剪出,表现为以剪切破坏为主的剪切-拉裂组合破坏模式。边坡的破坏过程根据坡表监测点的位移变化规律可以分为相对匀速变形阶段、加速变形阶段和破坏后阶段。最后采用数值模拟获得的位移场和最大剪应变分布图验证了模型试验的合理性。     

岩质边坡优势面判别专家系统

以边坡优势面的知识和专家系统为研究对象，以优势面知识为基础，形成岩质边坡优势面判别系统，从而对边坡破坏模式的判别，边坡加固措施提供依据．     

岩坡稳定性优势面分析法 ———以太湖度假区休体公园渔洋山边坡为例

运用优势面理论层次分析法,确定岩坡的控稳优势面,通过对太湖度假区休体公园渔洋山边坡 的研究得出F1和软弱夹层是控稳优势面,通过优势面组合分析,得出4组优势分离体,其中F1、软弱夹 层和边坡临空面组合为试算安全系数最小优势分离体。最后用Sarma法进行稳定性计算,得出各种优 势分离体组合模型在考虑地下水和地震加速度为0.15g的情况下均是不稳定的。结果表明,采用层次 分析法对岩坡稳定性进行评价的方法是可行的。     

岩质边坡楔形体破坏的稳定性分析

为了更准确地判断岩质边坡发生楔形体破坏时的稳定性,利用极限平衡原理,分析楔形体受力的平衡条件,推导得出了楔形四面体的安全系数.通过对典型边坡计算分析,得出边坡稳定系数.该方法适用性强,计算简单,结果与工程实际相符,可以在工程实践中推广应用.     

Influences of rainfall infiltration on stability of accumulation slope by in-situ monitoring test

In order to improve the understanding of the fundamental mechanism of rainfall infiltration induced landslides in accumulation slope and to clarify some important characteristics of slope performance, artificial rainfall simulation tests and field synthetic monitoring were carried out on a typical accumulation slope of Shangrui Freeway in Guizhou Province, China. The monitoring results show that the most accumulation landslides caused by rainfall infiltration are shallow relaxation failure, whose deformation zone lies within the top 0–4 m soil layer. The deformation of slope gradually reduces from the surface, where the greatest deformation lies in, to the deep part of slope. The average percentage of infiltration during the first 2 h is 86%, and then it reduces gradually with time because of the increase of the surface runoff. The average percentage of infiltration drop to a relatively stable value (50%) after 6 h. Rainfall infiltration causes obvious increase of pore-water pressure, which may result in a reduction of shear strength due to a decrease in effective stress and wetting-induced softening. The double-effect of rainfall infiltration is the main reason of rainfall infiltration induced landslides in accumulation slope. Foundation item: Project(50678175) supported by the National Natural Science Foundation of China     

裂隙及卸荷对岩体边坡的影响

应用弹塑性力学及断裂力学的相关理论,分析讨论了裂纹的分形特性及裂隙面的压剪起裂破坏机理;分析了静载、动载和不同类型裂隙的相互作用对边坡稳定性的影响规律。结合工程实际问题,研究了边坡开挖前后其应力应变的分布规律,提出了由于开挖卸荷而引起裂纹扩展的作用机理。     

基于离心模型试验的深厚湿陷性黄土自重湿陷性评价研究(中国水利水电岩土力学会议推荐)

伊犁黄土属于典型的深厚湿陷性风成黄土,土性参数沿深度方向比较均匀。根据这一特点并结合工程需要,进行了基于双线法的原状黄土自重湿陷性离心模型试验。研究表明：模型箱的边界效应对沉降变形的影响较大,边界影响率随荷载的增大呈负指数形式衰减,黄土厚度30m时,不同饱和度土样的边界影响率均大于25%,受边界影响小的激光位移传感器的实测值作为沉降变形更可靠,场地自重湿陷量为296.2cm;通过与现场浸水试验和室内压缩试验比较表明,离心模型试验的自重湿陷量更接近现场实测值,其修正系数为1.19;同时鉴于离心模型试验在应力状态、湿陷变形维数与天然地基相似,节省试验周期和费用等优点,其可以用来进行黄土湿陷性评价。     

Failure precursor of surrounding rock mass around cross tunnel in high-steep rock slope

The stability of the surrounding rock mass around cross tunnel in the right bank slope of Dagangshan hydropower station, in the southwestern China, was analyzed by microseismic monitoring as well as numerical simulations. The realistic failure process analysis code (abbreviated as RFPA3D ) was employed to reproduce the initiation, propagation, coalescence and interactions of micro-fractures, the evolution of associated stress fields and acoustic emission (AE) activities during the whole failure processes of the surrounding rock mass around cross tunnel. Combined with microseismic activities by microseismic monitoring on the right bank slope, the spatial-temporal evolution and the micro-fracture precursor characteristics during the complete process of progressive failure of the surrounding rock mass around cross tunnel were discussed and the energy release law of the surrounding rock mass around the cross tunnel was obtained. The result shows that the precursor characteristic of microfractures occurring in rock mass is an effective approach to early warn catastrophic damage of rock mass around cross tunnel. Moreover, the heterogeneity of rock mass is the source and internal cause of the failure precursor of rock mass.     

岩质边坡稳定分析三维与二维的比较

提出岩质边坡沿软弱结构面滑移一剪切的三维稳定分析方法。在分析模型中,下滑体沿滑动面下滑,在其他的面上则产生剪切破坏。在结构面上满足莫尔库伦破坏准则,把剪切面上的摩阻力向下滑方向投影,由下滑体的力学平衡条件求解出未知力,通过迭代可以求得稳定系数。同时推导了摩阻力倾向与倾角的计算式,编制了相应的程序,并利用这个程序,研究了边坡长度、岩层与坡面夹角等因素对边坡稳定系数的影响,比较了三雏分析与二维分析的差别。     

圆弧条分法在岩质边坡稳定性中的应用

为了准确判断岩质边坡的稳定性,有效指导边坡的设计与施工．利用极限平衡原理,引入岩质边坡裂隙水压力,推导了边坡稳定性的安全系数公式．通过对典型边坡采用圆弧条分法计算分析,得出边坡稳定系数．该方法适用性强,计算简单,结果与工程实际相符,对设计和施工有借鉴意义．     

广西某边坡监测及其结果分析

边坡工程是常见的工程之一,其监测工作具有监测工作内容多,信息量大,监测工程复杂的特点,根据广西某边坡工程的地质特点和具体条件,对边坡监测及其结果进行分析,得出有益的结论和相应措施建议.