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.     

开挖边坡变形和稳定性有限元分析

采用有限元方法对边坡开挖进行数值计算,得到开挖后边坡的变形情况,并通过抗剪强度折减技术对开挖后的边坡材料进行强度折减,得到边坡破坏时的临界滑面和安全系数。有限元方法的计算结果不但能评价边坡的稳定性,还可得到潜在的危险区域,对边坡开挖施工有一定指导意义。     

阿海水电站左岸开挖边坡稳定性分析研究

在水电站建设中,由于开挖而形成的一些高边坡,其稳定性状态是影响水电站建设能否顺利进行的关键问题之一.阿海水电站工程地质条件复杂,针对左岸开挖形成的岩质边坡,考虑了不同水位变化、地震、降雨等,对其典型边坡进行稳定性分析研究.采用极限平衡法定量分析了各种工况下的安全程度,同时使用有限元强度折减法进行了应力变形和稳定性分析.在此基础上,提出了对应的边坡治理措施,为阿海水电站的边坡治理提供理论参考.     

川北某变电站堆积体边坡的变形破坏机制研究

以川北某变电站后方边坡为研究对象,在综合考量边坡地质环境条件调查结果、变形破坏的地质过程定性分析与颗粒离散元 PFC2D 数值模拟结果的基础上,分析研究该边坡的变形破坏机制。结果表明:该边坡是典型的松散堆积体边坡,开挖卸荷是其发生变形的主要控制条件,强降雨是其破坏失稳的主要诱发因素;边坡的变形经历了开挖卸荷变形、变形扩展延伸、深部蠕滑–潜在滑移面贯通 3?个演化阶段;边坡的变形破坏机制为前缘开挖条件下强降雨诱发的蠕滑?拉裂式滑坡。本研究可为该工程和类似松散堆积体边坡治理提供参考。     

土质边坡稳定分析的积分法及程序设计

条分法用于边坡稳定分析时,计算结果的精度依赖于所划分的土条数量和土条宽度.在条分法的基础上提出了土质边坡稳定分析的新方法-积分法,利用横向和垂向相结合的危险圆心二维搜索算法,即HV搜索法,推导出边坡稳定安全系数与滑弧半径、土性参数及滑动起始点位置之间的解析表达式.通过算例表明此方法的计算结果是正确合理的,可用于土质边坡稳定分析.     

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。     

强度折减有限元法中边坡失稳判据的研究

为了研究强度折减有限元法中各种边坡失稳判据的适用性,在典型算例分析计算的基础上,提出了“失稳判据的选择应和所采用的数值计算的迭代方法、应变模式假定等问题相匹配”的观点.研究结果表明,当采用数值计算不收敛判据时,应采用小应变模式假定,并利用弧长控制方法;当采用坡面位移突变判据时,应采用大应变模式假定;塑性应变区贯通判据可作为上述两种判据的参考.大量算例的计算结果表明,强度折减有限元法计算获得的边坡稳定性系数和极限平衡法计算结果的相对差小于3％.     

基于FLAC3D的龙江特大桥边坡稳定性分析

将强度折减理论与三维快速拉格朗日分析(FLAC3D)法相结合,以静力平衡计算收敛为边坡失稳判据,分析了自然状态,强降雨状态,自然+地震作用和强降雨+地震作用下,不同评价区域的龙江特大桥边坡的整体稳定性安全系数Fs、破坏状态时的变形区及其对应的临界滑裂面。通过分析各状态下边坡整体位移等色图及沿主滑纵断面滑体不稳定区域速度矢量等色图,合理的评估了龙江特大桥右岸各评价区域边坡在4种工况下的稳定性状态,并给出了合理的防治滑坡的建议。     

基于强度折减法的抗滑桩加固边坡可靠度分析

抗滑桩是一种常用的边坡加固方法。由于天然土体存在不确定性,导致抗滑桩加固边坡的稳定性也存在不确定性,采用可靠度方法可定量考虑上述不确定性。为更加真实地反映不同抗滑桩加固位置下边坡的滑动面,采用强度折减法来计算边坡的安全系数。基于可靠度理论提出一种抗滑桩加固边坡的稳定性评价方法,采用一阶可靠度与响应面法相结合的方法计算边坡的失效概率。为方便应用,开发了基于FLAC^3D的抗滑桩加固边坡可靠度分析程序。采用钢管混凝土桩加固边坡的算例计算结果表明,抗滑桩的加固位置和桩间距对加固边坡的可靠度有重要影响,在相同的桩间距条件下,边坡可能存在一个最优抗滑桩加固位置。     

库区公路倾倒岩体边坡高位错落变形机理及治理措施

倾倒岩体边坡是岩体向临空面发生弯曲变形的特殊岩质边坡,随着边坡开挖岩体卸荷,坡体应力重新分布,倾倒岩体折断面逐渐连通,坡体持续发生时效变形,易导致边坡变形失稳。依托澜沧江苗尾库区沿江公路倾倒岩体边坡实例工程,分析边坡高位错落变形特征及孕育过程,研究倾倒岩体边坡高位错落变形影响因素、失稳原因及变形机理;边坡治理遵循“锁口、强腰、固脚”的思路,采用削坡减载、主动预加固防护、挂网喷锚、堆渣压坡及截排水措施等进行综合治理,评价边坡加固前后的稳定性。结果表明：倾倒岩体边坡变形具有继承性,高位错落变形是前期倾倒岩体变形的延续;倾倒岩体变形边坡治理以主动预加固防护为主,削坡减载与锚固防护并重,限制倾倒变形岩体应力松弛与蠕变,可为类似边坡病害分析与治理提供借鉴和参考。     

南水北调南干渠边坡有限元稳定性分析

采用有限元强度折减法,对南水北调南干渠典型断面进行稳定性分析。计算采用邓肯非线性弹性模型,对渠道边坡的实际开挖施工过程进行模拟。以最大水平位移作为失稳判据,建立最大水平位移和折减系数之间关系曲线,得到不同折减系数下土坡应力变形分布规律和边坡安全系数。计算结果表明,有限元强度折减法,能够较真实地考虑土体应力应变关系和施工过程影响,所得边坡稳定系数略大于毕肖普法计算结果,计算断面稳定安全系数满足规范要求。     

边坡工程中抗滑群桩工程特性的数值分析

针对建立抗滑群桩的设计方法问题,分析了抗滑群桩在水平推力作用下的力学行为.以重庆江东边坡的典型断面为例,应用有限元程序CORE3D分析了群桩的桩间颗粒土的土拱区域,结合桩的荷载位移曲线、土拱效应解释了土体应力传递到抗滑桩的规律,通过对影响土拱效应的参数,如桩间距、土体厚度、抗滑桩嵌入深度和桩径等的深入研究,提出了相应的群桩布置参数估算公式.研究成果在重庆江东边坡的防护工程设计中得到了应用,并取得了较好的效果.     

洪门大坝抗滑稳定分析

洪门大坝施工较早。由于种种原因，当时部份填筑质量未达到设计标准，使原工程存在严重隐患。1983年补强加固竣工至今已运行了十多年，在运行工况下，该坝的抗滑稳定性如何，是各级主管部门重视关心的大事。本应用极限平衡条分法与美国边坡稳定计算程序对该坝进行了计算，得出了该坝的稳定安全系数。     

基于改进离散元强度折减法的堆积体边坡稳定性分析

针对开挖卸载对车峰坪堆积体边坡的不利影响,引入材料摩擦角和泊松比不等式改进离散元强度折减法,采用改进型离散元强度折减法计算车峰坪堆积体边坡各步开挖工况下的安全系数,模拟分析边坡开挖变形情况及边坡特征点的位移变化规律,评价边坡各步开挖工况下的稳定性,制定锚索支护的加固措施。结果表明:采用改进型离散元强度折减法计算的边坡安全系数略保守,计算结果偏安全;堆积体边坡开挖过程中出现滑塌、错台等不稳定现象;采用锚索支护的加固方法,堆积体边坡各工况安全系数均提高,减小了施工风险,前三步台阶特征点位移减少约90%,后两步台阶特征点位移减少约30%。     

基于强度折减有限元法的边坡稳定性计算

弹塑性有限元强度折减法是一种非常有效的边坡稳定性计算方法,从增量有限元方程出发,分析了该方法的特点,并且讨论了滑动面的确定方法和失稳破坏特征,并通过对一具体工程的边坡稳定性计算,表明该方法简单有效,对实际工程具有很强的指导意义。     

土体抗剪强度指标变异水平对边坡稳定安全系数取值的影响

针对传统的边坡稳定极限平衡方法不能考虑土体抗剪强度指标变异性影响的问题,基于极限状态的概率分析原理,采用Monte-Carlo法对均质路堤边坡的稳定性开展了可靠度计算,讨论了稳定安全系数一定的条件下边坡失效概率随土体抗剪强度指标变异水平的变化规律,分析了安全系数与边坡可靠指标的对应关系及其随土体抗剪强度指标变异水平的变化特征。研究表明：边坡可靠度受土体抗剪强度指标变异性影响显著,呈现出随土体抗剪强度指标变异水平提高而急剧减小的趋势;为保证边坡具有相同的可靠性,安全系数的取值应与土体抗剪强度指标的变异性相适应,据此提出了基于可靠指标和土体抗剪强度指标变异水平的安全系数取值原则及其对应的三参数函数关系式。     

持续小强度降雨入渗对非饱和土边坡稳定性的动态影响

以含水量作为土体抗剪强度的主要控制参量,分析了边坡含水量和抗剪强度随降雨时间的变化特性,建立了持续小强度降雨入渗条件下非饱和边坡土的总凝聚力和内摩擦角与时间的关系。随着降雨持续进行,边坡降雨影响区域扩大。通过FLAC3D进行强度折减,得到了持续降雨过程不同时间段的边坡动态安全系数和边坡失稳前的持续时间。工程计算结果表明,持续小强度降雨条件下边坡临界滑动面仍处在非饱和状态。     

非饱和膨胀土边坡中土水相互作用机理

为了探讨非饱和膨胀土中强烈土水相互作用对边坡稳定的影响，进行了大型现场降雨入渗模拟试验和综合的室内试验研究.研究了包括土水特征曲线的测试、胀缩试验和吸湿软化试验的室内试验.试验成果分析表明，在干湿季节循环过程中，非饱和膨胀土中水分、吸力、变形、应力和抗剪强度之间发生强烈耦合作用.膨胀土的丰富裂隙在土水相互作用中起关键作用，它直接破坏了土体的完整性，并显著增加了表层土的入渗速率.降雨入渗使得浅层的非饱和膨胀土体发生吸水膨胀而软化，还造成浅层土体中水平应力显著增加，这可能导致土体发生局部被动破坏.季节性干湿循环使得边坡浅层土体逐渐发生向坡下蠕变，以致边坡发生渐进累积破坏     

FLAC强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

将FLAC强大的数值计算能力与强度折减技术相结合,以广义剪应变发展与数值计算的不收敛性作为边坡失稳的评价依据,利用FLAC计算结果的动态显示技术,描绘出了边坡失稳形态,为准确判定边坡的真实受力状态提供可靠的依据.通过对三交坪边坡不同工况下的稳定性分析表明,强度折减所确定的边坡安全系数与传统极限平衡法所得的结果十分接近,滑面的形状及位置也极为相似,因此认为该方法是合理可行的.     

用等面积圆屈服准则分析复合边坡的稳定问题

采用Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则和有限元强度折减系数法分析某工程深基坑复合边坡的稳定问题，提出了在平面应变条件下有限元分析模型的选取、边界条件的处理方法、收敛条件，以及采用大型通用软件ANSYS分析边坡稳定时c、φ值的替换原则；计算出该工程边坡的安全系数为1．718．该方法收敛性较好，计算结果稳定性好．