不同雨型循环作用下边坡渗流场及稳定性分析

降雨是影响边坡稳定性的最主要因素之一。以江西省信江八字嘴航电枢纽项目为工程依托,基于饱和-非饱和渗流理论,针对以往研究较少关注的不同雨型下边坡渗流及稳定性变化,采用Geo-studio模拟均匀、后峰、骤缓、循环降雨等工况,通过SLOPE/W和SEEP/W模块分析不同雨型下的边坡渗流场及安全系数演变规律。计算结果表明:不同雨型对该边坡稳定性影响排序为:骤缓型<后峰型<中峰型<前峰型<均匀型;降雨入渗条件下,循环后峰、循环均匀的孔压变化滞后性强于其他雨型,距坡表越远处孔压变化滞后性越强;相同循环条件下不同周期内各雨型对边坡的影响均存在差异且各周期差异不同。

考虑地震效应和坡顶超载的多级边坡稳定性非线性能耗分析

多级边坡常承受复杂荷载影响,且现有多级边坡稳定性分析大多基于线性破坏准则,而岩土体破坏往往呈现非线性特征.为详细分析基于岩土材料非线性特征下多级边坡在不同工况时的安全性能,基于极限分析上限定理和强度折减技术,结合非线性破坏准则,考虑地震效应和坡顶超载的影响,构建边坡对数螺旋线非线性能耗分析模型,根据虚功原理推导出边坡安全系数解析式;采用序列二次规划迭代方法,通过MATLAB优化计算,运用蒙特卡罗边坡可靠度方法,结合边坡工程案例探讨了非线性系数、地震效应及坡顶超载对三级边坡稳定性、潜在滑动面位置及可靠度指标的影响规律.研究结果表明:随着非线性系数、地震效应比例系数、坡顶超载的增大,边坡安全系数显著降低,可靠度指标逐渐减小,失效概率不断增加,边坡发生失稳的可能性逐步递增,在复杂工况下其发生失稳的范围更大;若非线性系数取值越低,会越高估复杂荷载对边坡稳定性的影响,不利于正确评估其稳定性;随着非线性系数、坡顶超载的增大,地震效应比例系数的减小,边坡坡顶滑出点与坡肩距离逐渐增加,潜在滑动面逐步向坡内偏移,失稳发生的范围显著加大;当地震效应比例系数、坡顶超载越大时,非线性系数对边坡稳定性影响越显著;随着非线性系数越大、坡顶超载越小,竖向地震效应对边坡稳定性影响越明显;而当地震效应比例系数越小、非线性系数越大时,坡顶超载对边坡稳定性影响越显著,在坡顶超载为0~20 kPa阶段尤为明显,类似边坡工程设计时应重点注意.