基于水流牵引力的河道岸坡稳定性分析

基于极限平衡理论,结合水平条分法,将Bishop法的竖直条间力关系转换到水平土条上,推导出水流牵引力作用下均质岸坡稳定安全系数的理论计算公式,将其结果与ABAQUS有限元软件的强度折减法模拟的计算结果进行对比分析。结合工程实际,分析水流牵引力对不同坡比河流岸坡的稳定性影响规律。结果表明,理论计算公式与软件模拟的结果基本吻合,误差不超过2.1%。河流中水流牵引力会增大岸坡土体的下滑力矩,降低河流岸坡土体稳定安全系数;当岸坡土体遭受降雨、坡脚土体劣化作用等多因素作用下而处于临界稳定状态时,水流牵引力可能成为滑坡启动的关键因素;在河流岸坡失稳滑动时,水流牵引力将导致滑体向河道方向滑移更远距离,加重滑坡对河流航道安全的危害;坡度越陡,岸坡稳定安全系数受水流牵引力的影响越大。在进行高陡河流岸坡稳定性分析时,水流牵引力是与强降雨、泥石流等因素同样重要且不可忽视的导致岸坡灾变失稳的外部荷载作用。

云南文山马鹿塘特大桥北侧岸坡稳定性评价

以文山马鹿塘某高速特大桥北侧岸坡为例,首先对北侧岸坡地质条件特征进行分析,然后采用赤平投影法、刚体极限平衡法及强度折减法对北侧岸坡进行稳定性分析。结果表明,刚体极限平衡法(简化Bishop法)计算的安全系数相对较低;北侧岸坡主塔上斜坡不满足稳定性控制标准,主塔下斜坡满足稳定性控制标准;需要对主塔上斜坡采取加固措施。

基于浪蚀龛和土体临界高度的修正的卡丘金法及其工程应用

水库运行期间库岸再造预测是工程地质领域的重要和热门研究课题之一。基于卡丘金法采用半经验性、半定量的模式,简化了水文地质条件的影响,并忽略了波浪对库岸的掏蚀作用等缺陷,针对土质岸坡,提出了基于浪蚀龛和土体临界高度的卡丘金修正法;建立了库岸再造稳定时限估算方法;并采用极限平衡法、卡丘金法和构建的土质岸坡再造预测方法对三峡库区奉节白马港岸坡进行了塌岸预测。计算结果表明,修正的卡丘金法的计算结果与其他两种预测方法相比偏小,但偏差在8.05 m以内,并通过现阶段库岸地质调查表明,预测结果比较符合实情。研究成果对库岸区域土地资源开发利用及防灾减灾具有积极意义。

基于时程分析的岩质高边坡开挖爆破动力稳定性计算方法

提出一种计算岩质高边坡爆破开挖情况下动力稳定性安全系数的时程分析方法。根据爆破振动峰值速度衰减规律和爆破振动速度或加速度时程曲线,可计算得到特定时刻作用在各条块上的爆破振动惯性力,并根据其相位确定惯性力作用方向,然后施加到各条块上。结合刚体极限平衡分析方法中的Sarma方法,即可求得对应于该时刻边坡的稳定性安全系数。以某一时间步长进行整个爆破过程的计算,可得到相应的爆破动力作用下的边坡动力稳定性安全系数时程曲线。该法综合考虑爆破振动的幅值衰减、频谱特性和相位角的变化,突破了拟静力法中用综合影响系数折减爆破荷载的局限性,得出的边坡爆破振动稳定性安全系数随时间的变化规律,可较好地反映边坡稳定性在爆破过程中的变化过程,为优化边坡爆破开挖设计提供依据。

长江三峡水利工程库区洛碛段主要环境工程地质问题

本文在简要概述了长江三峡水利工程库区洛碛段的地质与水文地质条件的基础上，对段内将会出现的主要环境工程地质问题，进行了充分而深刻的分析与论证，为工程竣工后洛碛段内工、农业布局与环境保护方案设计以及洛碛镇迁建新址实施方案的确定，提供了可靠的理论依据。

复合植被根系作用对生态岸坡稳定性的影响

生态护岸中植被根系的固土护岸效果缺乏可测性和可控性,为了确定植物根系存在对岸坡稳定性提升的量化作用,以北京市永定河莲石湖段生态岸坡为试验区,测定生态岸坡上种植典型"草-灌-乔"植被根系的形态分布及特征参数,在根系参数测定结果的基础上分析生态岸坡稳定性。通过建立根系加筋作用的力学模型,并采用基于加筋理论的极限平衡法,对岸坡浅层稳定性进行分析计算,岸坡整体稳定性采用基于强度折减原理的ABAQUS有限元模型计算法。结果表明,草本和灌木根系的加筋作用有助于提升岸坡浅层土体的粘聚力、抗剪强度和稳定性;草本和灌木根系的加筋作用对岸坡整体稳定性的影响远小于乔木根系的锚固作用,乔木种植于坡脚处对岸坡稳定性的提高最有利,岸坡安全系数可提升5.16%;乔木根系长度是岸坡整体稳定性重要的影响因素,乔木根系长度由1 m增加至3 m,生态岸坡整体稳定安全系数较素土岸坡分别增加了1.25%和14.2%,且增强速率逐渐变大;在水位变动时,生态岸坡与素土岸坡相比,其稳定安全系数最高可提升7.87%。根据岸坡浅层稳定性及整体稳定性计算结果,可以明确植被根系浅根加筋作用及深根锚固作用对岸坡土体的稳固效果,从而确定各类植被的配置方式,为生态护岸工程设计与应用提供参考。

水流作用下临水岸坡稳定性计算模型

河流崩岸是我国堤防安全面临的重大问题,汛期前后崩岸诱发大量的滑体进入河道,影响航运,给沿岸人民正常生产生活带来重大影响。针对水流作用下临水岸坡失稳问题,综合考虑坡表静水压力、内部孔隙水压力、边坡几何形状等因素的影响,构建了楔形岸坡稳定计算模型,并结合长江干流芙蓉大堤段崩岸实例,分析了各因素对岸坡稳定的作用。结果表明,坡表与地下水位升降及二者之差,对岸坡稳定影响较大,且水流的淘刷深度也直接影响着岸坡整体稳定。

水位变动条件下二元结构岸坡稳定性分析——以扬中市指南村崩岸段岸坡为例

以指南村崩岸段岸坡为研究对象,通过实地调查开展地质钻探工作,获取岸坡土体的物理力学参数,并基于饱和非饱和土渗流理论、非饱和土抗剪强度理论及极限平衡法,研究江水水位变动过程中二元结构岸坡稳定性的变化。结果表明:①岸坡土体为二元结构,上层为粉质黏土,下层为粉砂,粉砂层厚度较大且透水性较好,为地下水流动提供良好环境。②水位变动引起的饱和非饱和土渗流对于岸坡稳定性有明显影响,岸坡稳定性在涨水期随水位上升而增大,在退水期随水位下降而减小。退水期安全系数明显低于相同条件下涨水期和洪水期,即水位降落导致岸坡稳定性降低,极易发生岸坡崩塌。③水位上升速度越快,岸坡安全系数最大值越大,即岸坡在水位骤涨时更加稳定;水位下降速度越快,岸坡安全系数的最小值越小,即岸坡在水位骤降时更容易发生失稳崩塌。

重力坝岸坡坝段建基面稳定分析

重力坝岸坡坝段在开挖建基面时由于其地形限制而形成台阶式建基面,与河床坝段相比,岸坡坝段的稳定性分析更为复杂,针对台阶式岸坡坝段的稳定计算研究较少,基于重力坝岸坡坝段受力特性,结合毕肖普法、克莱法,推导出一种岸坡坝段的三维稳定分析方法,并以澜沧江干流上的某重力坝的左岸#11坝段为例,采用该方法进行建基面的稳定性分析。结果表明,#11坝段的稳定安全系数符合规范要求,证明推导出的稳定分析方法在台阶式岸坡坝段上的应用是可行的。

某水库重力坝岸坡坝段抗滑稳定分析及边坡开挖设计

对于重力坝坝基开挖呈台阶状的岸坡坝段稳定分析,规范还未有明确计算方法。采用刚体极限平衡法分别建立计算坝段不同单元的抗剪断安全系数公式,利用等K′值法对初拟岸坡水平段开挖宽的坝体进行抗滑稳定计算。综合分析计算结果,对不满足抗滑稳定要求的坝段水平开挖宽度进行调整,从而确定最佳岸坡坝段基础开挖形式。

高土边坡锚杆加固的数值分析

对高土边坡锚杆作用机理进行分析,结合工程实例,分别采用极限平衡法和有限单元法对锚固的高土边坡进行建模计算,通过对计算结果的分析比较,证明锚杆加固高土边坡是有效的,同时也证明了利用有限单元法计算高土边坡稳定性的简易和直观。

金沙江库岸牛滚凼堆积体滑坡稳定性分析

该文针对金沙江库岸牛滚凼滑坡在一个库水调度周期内的稳定性变化开展研究,采用有限元分析软件(Geo-Studio),分析库水位变化、降雨及其共同作用等环境因素对堆积体岸坡稳定性的影响规律。结果表明:在一个库水位调度周期内,该滑坡最易发生滑动的时刻出现在库水位下降且伴随有降雨时,最不稳定的位置在滑坡中部;滑坡安全系数变化与库水位变化趋势基本一致,库水位不变时,降雨渗透导致滑坡坡面岩土力学参数降低、地下水位线上升从而影响滑坡的稳定性,安全系数下降;前缘滑动和整体滑动除在蓄水前的偶然工况(自然条件+地震)外,稳定性满足规范要求,但安全系数均较低,属于欠稳定性滑坡,在遇到特殊外力(如极端降雨、地震等)时有发生滑动的可能,需加强对岸坡的稳定性监测。

降雨与库水位变动下堆积体滑坡稳定性分析

库水位变化、暴雨骤降等环境因素是引起库岸边坡失稳的重要因素,针对金沙江库岸付家坪子滑坡,采用有限元软件Geo-Studio,分析库水位变化、降雨及其共同作用等环境因素对岸坡稳定性的影响规律。结果表明:在一个库水位调度周期内,付家坪子滑坡的最危险时刻为库水调度下降至540 m时(5月),整体滑坡欠稳定,最不稳定的位置是滑坡前缘;在库水位调度周期内滑坡安全系数变化与库水位变化趋势基本一致,库水位不变时,地下水位线上升导致岩土力学参数降低,安全系数减小;库水位上升时,库水入渗产生渗流力和对岸坡的静水压力,大于滑坡前缘被淹没后产生的浮托力,安全系数增大。随着库水位的降低,滑坡体的稳定性下降,说明坡内的渗流力和滑坡前缘所受的库水压力起主导作用。