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。     

高速公路泥岩边坡时效变形破坏机理分析

中国西部山区泥岩地层中修建高速公路，泥岩边坡常发生变形失稳破坏。基于大变形理论，采用完全非线性瞬态动力学分析方法，研究了泥岩边坡开挖前、开挖后暴雨产生孔隙水压力和孔隙水压力消散的时效变形过程，揭示了坡体开挖和孔隙水压力是边坡发生变形破坏的主要因素，为边坡的处治设计提供了理论依据。     

光纤传感技术在边坡模型试验中的应用

 关于边坡模型的坡体变形监测较为困难,将光纤传感技术应用于边坡模型试验尝试解决这一问题。构建边坡模型进行人工降雨试验,采用光纤布里渊散射光时域反射测量技术(BOTDR)监测坡体变形和光纤光栅(FBG)传感技术监测坡面变形。将BOTDR光纤分层埋入坡体不同位置,以边坡后缘模型箱为固定的参照点,监测坡体内不同位置的应变变化;将光纤光栅传感器铺设在坡面的不同位置,以坡面后缘为固定参照点,监测坡面各位置处位移变化。根据降雨前、降雨过程中及降雨后变形记录资料,得到边坡在降雨作用下的变形规律：在降雨初始一段时间内,边坡并没有明显变形,随着降雨时间的发展,坡体和坡面位移会出现突发性的大幅度增长,并且距坡面较近的土体产生较大的变形,坡体底部变形较小。总体规律是随着坡体深度的增大,坡体变形受降雨入渗的影响越来越不明显,这解释了降雨诱发的均质土坡破坏容易出现在浅层的原因。在坡面上,后缘产生较大位移,而坡体前端位移较小。降雨停止后,部分变形值会变小。试验结果表明,用光纤BOTDR和FBG传感技术监测有众多的优点,且光纤传感技术在岩土模型试验中具有良好的应用价值和前景。     

桩排距对双排抗滑桩内力的影响

双排桩结构具有复杂的受力特性。建立有限元模型,分析了不同桩排距条件下前后两排抗滑桩的受力状况。分析结果显示:桩排距越大,后排桩的弯矩和剪力也就越大,而前排桩的弯矩和剪力却越小。双排桩的前后两排桩不能同时发挥抗滑作用。随着桩排距增大,前排抗滑桩的抗滑效果越来越差;双排桩合并为单排桩,提高了抗滑桩的刚度,具有更强的抵抗滑坡体变形的能力,桩的受力也更加合理。当不得不采用双排桩时,应该选择适当的桩排距。另外,通过对浙江杭金衢高速公路K103滑坡双排桩应力与位移的监测分析发现,前排桩的应力与变形均小于后排桩,与有限元分析结果相吻合。     

锚索预应力长期损失与坡体蠕变耦合分析

锚索长期预应力的保持是锚固工程中的关键之一,考虑锚索预应力变化和边坡蠕变的耦合作用,建立新的模型并进行理论推导,得出了在耦合作用下锚索长期有效预应力的变化公式,与已有的试验结果以及有限元分析结果对比分析,验证了模型的正确性,并通过具体的工程实例给出了其应用。     

岩爆预测的人工神经网络模型

选取岩石抗压强度、抗拉强度、弹性能量指数和洞壁最大切向应力作为岩爆预测的评判指标 ,建立了岩爆预测的神经网络模型 ,对岩爆的发生及其烈度进行预测。实例计算表明 ,用人工神经网络方法进行岩爆预测是可行有效的     

边坡虹吸排水数值模拟方法及应用

边坡虹吸排水是处于探索应用阶段的新技术。基于广义达西定律与渗流场分析的基本原理,将“以管代孔”法与解析单元法相结合,提出针对虹吸排水系统的数值模拟方法。按照流量和水头等价的原则,给排水孔赋予等效的渗透系数,并根据虹吸排水原理确定其内水头边界条件,以此模拟虹吸排水过程。建立边坡三维渗流有限元计算模型,以单个排水孔为例,计算虹吸排水作用前、后坡体内地下水位线与渗流场分布的变化,揭示了虹吸排水对边坡地下水渗流场的影响规律。在排水孔径和孔长恒定的条件下,模拟了排水孔位置变化对排水效果的影响,结果表明边坡虹吸孔位选择对排水效果有重要影响。     

降雨作用下路堤边坡的冲刷–渗透耦合分析

 为揭示降雨作用下雨水冲刷–渗透过程对非饱和碎石土路堤边坡的作用机制,通过现场资料调查分析,基于坡面冲刷剪切理论推导坡面冲刷深度概化公式,并通过物理模型试验验证该理论推导结果的合理性和适用性,反映坡面上各点的冲刷深度与冲刷时间及所处位置密切相关。模型试验现象真实再现了路堤边坡冲刷–渗透破坏的物理本质,结合试验结果,分析明确了降雨作用下碎石土路堤边坡侵蚀破坏的力学机制。研究结果表明,一定持续时间的强降雨是碎石土路堤边坡失稳的主要诱发因素;雨水冲刷和渗透过程是相互影响且相互促进的,采用物理模型试验方法更好地揭示路堤边坡在冲刷–渗透耦合作用下侵蚀破坏发展过程,可以为类似路堤边坡的稳定性评价及采取工程防治措施提供参考。     

单桩轴向刚度研究新视点

利用荷载传递法 ,采用Ramberg Osgood三参数幂函数模型来模拟桩侧和桩端的荷载传递 ,构造合理的地基模型 ,对均质地基中摩擦桩的轴向刚度进行了较为详尽的参数讨论 ,指出影响桩基轴向刚度的主要因素 ,并引入衡量桩土系统刚度的无量纲系数 η =(Gavg Ep) (l d) ,揭示了无量纲系数对桩基荷载传递的控制作用及其与桩基轴向割线刚度的良好的统一。     

基于熵权-理想点法的岩爆烈度预测模型及其应用

基于理想点法的基本原理,在综合考虑岩爆主要影响因素的基础上,选取围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度的比值、岩石单轴抗压与抗拉强度的比值和岩石弹性能量指数作为评判指标,通过信息熵理论确定各指标的权重系数,建立岩爆发生和烈度分级预测模型。最后,将其应用于苍岭隧道的岩爆等级判别中。研究表明,预测结果与实际岩爆情况相吻合,运用熵权-理想点法进行岩爆烈度分级预测是可行的。