西部“三高”地区高速公路边坡稳定性系数与失稳概率关系探讨

针对高速公路边坡稳定性评价中稳定性系数与失稳概率混合使用的现状,结合西部高寒、高海拔、高地震烈度的地质环境特点,提出高速公路边坡稳定性系数与失稳概率之间的转换关系。简述可靠指标相关原理,参考相关规范标准,提出边坡可靠性分级标准;基于GEO-slope中的可靠性分析模块,对岩土体参数进行敏感性分析,发现内摩擦角φ的变异特性对边坡可靠性最为敏感;根据现场调查、室内外试验研究,找出"三高"地区典型岩层岩性的变异范围。以此为基础,统计分析提出适合"三高"地区高速公路边坡稳定性系数与失稳概率之间的转换关系。为"三高"地区边坡稳定性快速评价提供技术支撑,对相关地区高速公路的勘察、设计具有一定的参考价值。

“三高”地区公路边坡岩体质量分级THSMR方法

分析了边坡岩体质量分级常用的SMR,CSMR,TSMR体系特点及适用条件;在此基础上,以TSMR体系为框架,考虑地震荷载对边坡稳定性的影响,引入地震作用系数β,建立了适用于高寒、高海拔、高地震烈度的"三高"地区公路的边坡岩体质量分级体系THSMR;并以乌尉高速公路沿线34个岩质高边坡为例,通过稳定性定量计算,换算出等效RMR值——ESMR,以此为标准值,对比分析了TSMR,THSMR体系评价结果的合理性。结果表明,TSMR值普遍偏大,而THSMR值接近边坡实际稳定状态,后者更为合理。

基于FORTRAN的3D等效结点荷载计算

在有限单元分析中,需将作用于单元的外力按虚功等效原则,移置到结点上成为等效结点力。由于数学运算的困难,往往限制了工程技术人员运用有限单元技术分析实际具有分布力的工程问题。以常用空间20结点单元为例,详述荷载等效过程,附注自编FORTRAN程序。并利用FEA软件进行计算对比验证程序正确性,为学者学习温度、预应力等类似工程问题的等效结点荷载计算提供有益参考。

某高速公路路基红色泥岩微观结构试验研究

对某高速公路路基红色泥岩细观结构进行了试验研究。首先,利用X射线衍射对不同风化程度的红色泥岩、泥岩残积土进行图谱分析,得到泥质粉砂岩、紫红色泥岩和红色粉砂质泥岩中黏土矿物含量分别为45%,64%和50%,不同类型泥岩的黏土矿物在种类和数量上差别很大,由此引起工程性质差异明显。然后,利用电子显微镜扫描仪对紫红色泥岩、泥质粉砂岩及泥岩残积土进行微观结构测试,结果表明:红色泥岩的风化程度与矿物成分、微观结构密切相关,岩石风化改变了微观结构,进而影响岩石的宏观物理力学性质。

基于多判据的“三高”地区公路边坡稳定性的综合评价

高寒、高海拔、高地震烈度地区的边坡稳定性比一般地区更为复杂,评价时须考虑冻融、风化、地震等影响因素。选取模糊综合评价法、极限平衡法、数值计算法、可靠度分析法计算结果作为基础指标,采用改进的层次分析法确定指标权重,根据模糊数学理论计算指标隶属度,构建多判据下"三高"地区公路边坡稳定性综合评价模型。基于该模型对乌尉高速公路K53~K78区段岩质边坡的稳定性进行分析,结果与TFBQ体系评价结论吻合,验证了该模型的正确性及合理性。