组合扶壁式挡土墙结构设计及稳定性分析

扶壁式挡土墙作为一种轻型、柔性的挡土结构,具有方便施工和受力性能好等特点,但对支挡高度却有一定的限制。为此,本文以威海龙润国际项目为依托,提出一种新型的组合扶壁式挡土墙结构,并结合数值模拟方法对挡墙结构的受力特征进行了分析研究。结果表明：组合扶壁式挡土墙可有效提高抗倾覆抗滑移能力,将原有的肋板受力转变成箱体受力,提高了边坡的整体稳定;在满足组合扶壁式挡土墙最大基底压力的前提下,位于0.5H(挡墙高度)处的5.0m盖板宽度的弯矩最小,边坡稳定系数为1.62。现场监测结果得到挡土墙填筑及使用期间最大水平位移为18.3mm,验证了支护方案的合理性,可为今后同类工程的计算及设计提供一定的参考。     

煤系-红层覆岩结构采动效应及导水断裂带数值模拟

以安徽信湖煤矿8-2采区为工程背景,对煤系-红层覆岩天然工程地质特征进行了分析,重点研究了采动效应下覆岩离层发育位置和导水断裂带的演化规律。研究表明:覆岩存在巨厚红层与下伏地层不整合接触,形成煤系-红层双层结构,具备了覆岩离层的地质条件;利用关键层理论对离层位置进行初步判别,主要受控于第5、6、14、18、19层,且下第三系红层厚度较大为主关键层;利用FLAC~(3D)数值模拟试验,得知在工作面达到充分采动后,导水断裂带的最大高度为71 m,垮落带最大高度为14 m,裂高采厚比为17.75;信湖煤矿82煤层开采引发的覆岩结构采动变化显示,导水断裂带最大高度未达到关键含水层,但是要关注红层冲击倾向性问题,防止冲击作用下高位关键层破断,造成采场冲击及水害事故。     

含水率影响下全风化泥质灰岩工程地质特性及桩孔稳定性分析

全风化泥质灰岩成分复杂、结构特殊,遇水易软化崩解,强度迅速降低,极易诱发多种工程地质灾害。以济南大涧沟地区全风化泥质灰岩为研究对象,通过现场勘察与室内试验相结合,从物理、力学和水理等方面研究了全风化泥质灰岩的工程地质特性,并基于PFC离散元软件对钻进过程孔壁稳定性进行评价,得到钻孔孔内应力与灌浆压力间的相关关系,为今后桩基施工提供合理的建议和参考。研究结果表明：全风化泥质灰岩耐水性差、易崩解,且含水率对崩解速率影响尤为显著;随着含水率升高,全风化泥质灰岩抗剪强度呈指数函数趋势减小,强度损伤劣化规律明显;在动态扰动下全风化泥质灰岩内部单元损伤严重,建议将泥浆压力设定为0.3 MP,可在不造成土层破坏的前提下对孔壁生成较为明显的法向接触力,为孔壁的稳定提供较好的支撑。     

济南地区土岩二元结构边坡加固设计及稳定性研究

我国城市化建设不断发展,出现了大量覆盖土+下覆风化岩的二元结构边坡,但对于此类结构边坡的整体稳定性分析及支护设计理论体系方面研究较少。为此,以济南地区蒋山山体加固项目为研究对象,在分析现场施工条件、边坡高度及周边环境的基础上,提出了桩板式挡墙+预应力锚索+岩石锚喷的组合结构工程设计,成功地解决了济南地区土岩组合边坡土体易失稳、支挡结构变形较大和施工过程安全性差等支护难题。同时结合MIDAS/GTS有限元软件,对既有边坡的稳定性进行了分析,并从应力场、位移场及整体稳定性系数3个方面研究了土岩二元结构边坡滑移面位置及破坏机理。研究结果表明：既有边坡整体稳定性系数为1.22,属于基本稳定状态;随着施工工况进行,下覆灰岩薄弱面发生应力集中现象,边坡潜在滑移面的工程规模则随着加固措施的进行得到了有效的抑制;坡顶及坡脚位置处位移逐渐减小,而最大位移量位于边坡中部的土岩交界面附近,位移值14.64mm;通过边坡加固设计方案,土岩二元结构边坡整体稳定性系数提高至1.55,属于稳定状态,达到了规范要求。