基于正交试验法的边坡稳定因素敏感性分析

京新高速韩集段某路堑高边坡,土体强度低,开挖稳定性差。为防止边坡施工和运营阶段时产生边坡失稳现象,基于控制变量法和正交试验法,考虑边坡稳定因素的相互影响关系,模拟分析了各因素对边坡稳定性影响的敏感程度。研究结果显示:在所研究的边坡稳定性影响因素中,土体内摩擦角对边坡稳定性影响最为显著,土体粘聚力和重度次之,土体弹性模量和泊松比则对边坡的稳定性影响不够明显;弹性模量和泊松比主要以两者相互作用共同影响边坡稳定性,其他因素并不以相互作用的形式影响边坡稳定性;最后,提出一些对路堑高边坡设计与施工有参考价值的建议。

基于温度-应力耦合效应的冻土高边坡稳定特性分析

以京新高速某季节性冻土高边坡为背景,通过考虑伴有相变的瞬态温度场与应力场耦合,运用有限元分析软件ANSYS,分别模拟研究了含水率、温度、坡率、有无护坡等因素对边坡位移场、应力场和温度场的影响,并通过比较边坡安全系数的大小,判断各因素对边坡稳定性的影响。计算结果表明:边坡稳定性与含水率、坡率、边坡高度呈负相关,即数值越大稳定性越低;而温度作为影响季冻区边坡稳定的重要外部条件,当负温值位于-10℃以上时,各个指标对其敏感度较高,随着温度的进一步降低,各指标对温度的灵敏度逐渐减小;此外,施作护坡可有效地减小边坡的最大位移和冻结深度,增强其稳定性。

深埋大断面隧道开挖施工方案比选分析

京新高速韩集段苏木山隧道开挖断面大,围岩软弱破碎,为全线重难点控制性工程。为解决隧道开挖施工过程中围岩稳定和提高施工速度,论文采用数值有限元法,模拟分析了隧道深埋段IV类围岩采用双侧壁导坑法、CD工法和上下台阶法的隧道变形与受力特点,对比分析了不同开挖工法的优缺点,为该隧道施工方案的比选提供了依据。研究结果显示:隧道深埋段IV类围岩条件下选择上下台阶法施工,不仅可保证隧道施工安全,而且可提高施工速度、降低施工成本。