斜坡地基坡面放坡特性对高填方边坡的影响分析

在斜坡地基上修筑高填方边坡容易产生一系列病害,严重时甚至会造成重大的生命财产损失。文中依托实际工程,利用数值模拟软件OptumG2分析了斜坡地基的地形因素对高填方边坡稳定性的影响。同时根据依托工程和另一类似工程数值模拟的结果,开展坡面放坡特性对高填方边坡的影响分析。结果表明,斜坡地基原坡体的地形地貌会导致高填方边坡稳定性降低及变形增大。而对原有山体进行放坡处理,则能有效提高斜坡地基高填方边坡的整体稳定性。

二维圆形截面浅埋硐室双层围岩塌落形态上限变分分析

考虑岩土体材料的非均质性,本文分析了圆形浅埋硐室顶部双层围岩塌落稳定性。在极限分析上限定理的基础上,构建圆形截面浅埋硐室双层围岩机动许可的速度场,根据Hoek-Brown非线性破坏准则及相关流动法则,推导了塌落极限状态下内能耗散功率以及外力做功功率计算式。根据虚功原理构造泛函,利用变分法求解泛函的极值,进而根据边界条件求得待定系数,并得到了塌落破坏曲面形状。参数分析表明,材料参数A和B以及容重γ的变化对破坏形状有显著影响,而单轴抗拉强度对破坏形状的影响较小。对比了极限分析有限元软件Optum G2的上限结果,两者破坏面吻合较好,由此可说明本文方法的有效性,可为浅埋隧道设计提供理论参考。

高填方路基原位水平推剪试验研究

为了避免土石混合体的离散性对水平推剪试验产生的滑动面带来的不规则性影响,并解决由此带来的土力学参数获取困难的问题,开展了系列原位水平推剪试验,采用近距离摄影测量技术构建3D试验现场模型,同时结合Matlab编程与Geomagic软件的相关处理,提出了一种新的原位水平推剪试验三维模型建立方法,并通过此方法获得了某高填方路基的土力学参数。从处理效果可知,该方法合理有效。

矩形断面二维浅埋硐室顶部双层围岩塌落面上限分析

基于极限分析上限定理和Hoek-Brown破坏准则,构建了浅埋矩形硐室双层围岩塌落破坏机制,并根据虚功原理获得了一个围岩塌落形态方程的泛函。利用变分法得到极限状态下围岩塌落破坏曲线函数,并根据边界条件得到待定系数,进而得到围岩塌落破坏曲线的解析式。当双层围岩退化为单层围岩时,与已有研究成果完全一致,可以证明本文分析模型的正确性。在此基础上,分析了各参数对浅埋隧道双层围岩塌落破坏形状的影响规律,可为浅埋硐室顶部双层围岩潜在塌落范围的预测提供理论依据。

基于H-B破坏准则的浅埋硐室顶部围岩塌落面分析

基于Hoek-Brown非线性强度破坏准则,构建了二维任意几何对称截面浅埋硐室顶部围岩破坏机制;根据极限分析上限定理,通过计算内能耗散功率和外力功率构建了目标函数;利用变分法对目标函数进行极值求解,推导出极限状态下任意几何对称截面硐室塌落形状的函数表达式;运用Matlab软件求解并分析出各参数对塌落范围以及形状的影响,同时利用CAD绘制相应的二维塌落形状图。