地震荷载作用下非饱和土边坡三维极限承载力研究

研究旨在对地震荷载作用下非饱和土边坡稳定性进行分析。为了考虑地震荷载时间效应、边坡放大效应及土体阻尼特性的影响,采用修正拟动力法对边坡动力响应进行描述。采用考虑基质吸力影响下非饱和土广义黏聚力和饱和土摩擦角定义非饱和土剪切强度参数。基于三维离散破坏模型,采用极限分析上限法构建了地震荷载作用下非饱和土边坡三维极限承载力分析模型,通过已发表文献结果验证了所提出模型的有效性。最后,提供了非饱和土边坡三维极限承载力设计图表。研究结果表明:①与二维破坏模型相比较,所提出三维破坏模型能实现对边坡稳定性更为准确的评估;②忽略非饱和土剪切强度参数影响往往导致边坡稳定性评估结果偏于保守。

临江高承压水砂层超深地连墙泥浆参数试验研究

南京地铁4号线二期工程滨江站—龙江区间中段江心洲风井工程地表存在淤泥质黏土和较厚高承压水粉砂层,下部覆盖高强度砂砾岩层,地连墙施工时若泥浆参数选择不当则难以起到护壁效果进而发生塌孔或缩孔情况。提高泥浆重度是增大槽壁稳定性安全系数的最直接方式,但同时也会增加工程成本。为探明淤泥覆盖下高承压水砂层中地连墙成槽作业时最优的泥浆参数,分析并评价该地质条件下的成槽质量,采用泥浆护壁的抛物柱法三维模型对泥浆参数进行计算,并通过试成槽试验和超声波检测对计算结果进行验证,最终选择出合适的泥浆配比。研究结果证明泥浆黏度为60 s,泥浆比重为1.07 g/cm^(3)时可以保证成槽稳定性系数为1.5,结果可为类似工程提供参考。

地震效应下二级边坡三维动态稳定性上限分析

为了给二级边坡的抗震设计提供参考,对其在地震力作用下的稳定性进行研究。基于三维破坏模型,采用拟静力法将地震力引入计算模型中,运用极限分析上限定理分析二级边坡破坏时的能量耗散,并根据虚功率原理推导稳定系数的解析解。利用穷举法优化计算,得到约束条件下稳定系数的最优上限解,并与已有研究成果进行对比。利用该方法,分析宽高比、内摩擦角、深度系数、上、下台阶倾角、地震力等因素对二级边坡稳定性的影响。针对不同的计算精度,给出二级边坡可简化为二维平面应变问题的最小宽高比。研究结果表明:该方法正确可靠;宽高比对稳定系数影响显著,随着宽高比的增大,二级边坡的三维效应逐渐弱化,最终转变为二维平面应变问题,内摩擦角、深度系数、上、下台阶倾角对稳定系数有较大影响;对边坡进行放坡时,应尽量减小上、下台阶的倾角,并增大上台阶边坡的高度,以提高二级边坡的稳定性;水平地震力与竖直地震力对二级边坡的稳定性有显著影响,如果计算中不考虑地震力,则稳定系数的相对误差分别高达40%和15%。