坡顶荷载作用下岩质边坡倾倒破坏分析

坡顶荷载是公路边坡、铁路边坡以及矿山边坡等稳定性分析中不可忽略的因素,倾倒破坏是陡倾层状岩体边坡一类主要的变形破坏形式,研究坡顶荷载作用下岩质边坡块体倾倒破坏具有重要的工程指导意义。在Goodman和Bray块体倾倒破坏极限平衡逐步分析方法的基础上,基于传递系数法,通过建立坡顶荷载作用下岩质边坡倾倒破坏地质力学模型,提出了考虑坡顶荷载作用的边坡倾倒破坏的解析分析方法,推导出了坡顶荷载作用下反倾边坡坡脚剩余下滑力和维持边坡稳定所需要的支护力的计算公式,为该类边坡的设计和支护提供了理论依据。通过算例分析,探讨了不同岩块厚度和切坡角度下坡顶荷载对剩余下滑力和滑动比例系数的影响。结果表明:对于一个给定的边坡,岩块厚度存在一个临界值,当岩块厚度小于该临界值时,坡顶荷载对剩余下滑力的影响程度要明显大于岩块厚度大于该临界值的情况;切坡角度越大,坡顶荷载对边坡稳定性的影响越显著;随着坡顶荷载的增加,滑动比例系数逐渐增大。对比分析理论解与UDEC计算的数值解,表明两种方法计算结果是一致的,相互得到了验证。

坡顶荷载作用下偏压浅埋隧道围岩稳定性分析

文章通过构建斜坡地段浅埋隧道典型破坏模式,采用极限分析上限法,结合切线法非线性破坏准则,推导得出考虑坡顶荷载作用的斜坡地段浅埋隧道围岩压力计算式。利用MATLAB软件进行编程优化求解,重点分析了坡顶荷载和埋深比对浅埋隧道围岩压力和破坏模式的影响。研究结果表明:浅埋隧道围岩压力随岩土非线性系数增大、随水平支护反力与竖直支护反力比值减小而增大;坡顶荷载增加、埋深比增大都将降低浅埋隧道围岩稳定性;随着坡顶荷载增大、埋深比增大,浅埋隧道破坏模式向斜坡埋深较浅一侧偏转。

坡顶荷载作用下岩质边坡弯曲倾倒破坏分析

车辆、坡顶堆载等造成的坡顶荷载是影响边坡稳定性的一个重要因素。首先,基于叠合悬臂梁模型和极限平衡理论,建立了坡顶荷载作用下岩质反倾边坡的力学分析模型,推导了坡顶荷载作用下边坡的剩余倾倒力和剩余滑移力计算公式,给出了岩层破坏模式判别条件,并通过大型数学分析软件Matlab将分析方法程序化;然后,通过与离散元模拟结果进行对比分析,验证了所提分析模型的准确性;最后,基于所提分析方法,进行了不同参数的敏感性分析。研究结果表明,坡顶荷载对岩层剩余力的影响较大,但对岩层破坏模式的影响不大;对边坡稳定性较为敏感的切坡角度为50°和岩层倾角为58°,当小于该值时,边坡稳定性将显著提高;层间黏聚力对自重边坡稳定性影响较大;数值模拟与理论分析得到的安全系数较为一致,验证了考虑坡顶荷载作用下弯曲倾倒破坏分析理论解的正确性,可为类似工程稳定性分析提供参考。

加筋边坡在坡顶荷载作用下的极限承载能力

采用大型室内试验的方法,研究了两个土工格栅加固的土坡和一个未加固边坡在坡顶荷载作用下的变形与破坏规律。本文重点介绍大型模型的实验设计、测试技术和研究方法。实验结果表明,土工格栅加固边坡的承载能力为相同条件下未加固边坡的1.6-2倍。

考虑坡顶建筑荷载影响下的公路边坡稳定性分析

为分析某公路边坡坡顶建筑荷载对边坡稳定性的影响,在查清边坡地质条件的情况下,应用FLAC3D软件构建计算模型开展多工况下边坡稳定性分析。结果表明,坡顶建筑荷载对边坡稳定性具有不利影响,当边坡按原设计开挖支护时原设计方案合理,线路调整后,第一级边坡马道宽度由原来的2m变为8m,边坡稳定性进一步加强,分析得出可取消原方案第二级坡面设计的框架锚索,从而节约工程建设成本;经坡面地表位移监测可知,优化设计后的边坡稳定性良好。

坡顶荷载对边坡稳定性影响研究

通过对坡顶荷载作用下的边坡进行受力分析,得到竖直条分下边坡稳定性安全系数简化Bishop法计算公式。将坡顶荷载划分为矩形、梯形和三角形这3种型式,分别研究各型式在坡顶荷载位置、大小及长度变化时其对边坡稳定性的影响规律,可得:(1)当坡顶荷载的位置增大时,边坡所得的安全系数增大,当坡顶荷载的大小及长度增大时,边坡所得的安全系数减小;(2)当坡顶荷载远离坡顶点一定距离时,坡顶荷载对边坡的稳定性基本无影响;(3)当坡顶荷载的长度达到一定程度时,其对边坡稳定性的影响趋于稳定;(4)坡顶荷载的大小变化对边坡的临界滑动面影响较小;(4)从对边坡稳定性影响的大小来看,矩形荷载最大,梯形荷载次之,三角形荷载最小。

坡顶荷载和强降雨作用下的滑坡稳定性析因分析

坡顶荷载是公路边坡、铁路边坡以及矿山边坡等稳定性分析中不可忽略的因素,而强降雨作用也是诱发滑坡的重要因素之一,因此进行对坡顶荷载和强降雨综合作用下的滑坡稳定性析因分析非常必要。通过Midas-GTS建立合理的计算模型,采用有重复试验的双因素析因试验,对滑坡稳定性的进行分析。其结果直观表明:降雨条件不变时,施加坡顶荷载,其安全性系数降低16%~21%;坡顶荷载不变,施加强降雨,其安全性系数下降10%~19%。方差分析表明:坡顶荷载和降雨及其综合作用对边坡最大剪切应变影响非常显著;坡顶荷载对边坡水平方向最大位移的影响为不显著,强降雨对边坡水平方向的最大位移的影响非常显著,坡顶荷载和降雨的综合作用对边坡水平方向最大位移的影响显著。

山区坡顶建筑荷载作用下顺层粘土边坡稳定性分析

基于摩尔库伦本构模型和SRM法,利用MIDAS GTS NX有限元数值模拟软件,结合镇雄县某滑坡治理区域新出现隐患应急抢险工程施工方案,将该边坡在天然状态、砌石挡土墙加固、抗滑桩加固、抗滑桩+锚杆锚索框格梁加固4种工况模拟结果与现场实际情况进行对比,分析边坡及坡顶建筑稳定性。得出以下结论:该边坡砌石挡土墙的加固作用低于天然削坡状态;坡顶建筑为一层时,天然削坡的安全系数为1.069,存在安全隐患,在类似边坡修筑浅基础房屋前应对边坡进行加固处理;抗滑桩加固对坡脚滑动体起到了良好限制作用,此时边坡安全系数为1.184,仍存在安全隐患;锚杆锚索框格梁对边坡加固时,坡顶建筑与抗滑桩最大变形分别为4.92 cm与3.26 cm,相比抗滑桩加固缩小41.4%与30.2%,安全系数为1.622,相对抗滑提高40.0%,此时边坡处于安全状态。为类似边坡治理工程提供参考。

水位变动与坡顶加载联合作用下边坡破坏特性

水位变化与坡顶加载联合作用下土坡破坏特性研究对建立合理的边坡稳定性评价方法具有重要意义。采用离心模型试验的方法,模拟了首先水位上升随后坡顶荷载对土坡的联合作用,研究了此条件下土坡的破坏机理。在水位上升过程中土坡的坡顶沉降不断增加,土坡内出现变形损伤;然后施加坡顶荷载,土坡的坡顶沉降继续增加,土坡发生了渐进破坏。在水位上升已经完成、坡顶荷载增加的过程中滑裂面形成,滑裂面从土坡上部向下部发展。土坡的破坏形式为剪切破坏。变形局部化发展使得局部破坏发生,而局部破坏进一步促进了变形局部化发展。水位及坡顶荷载联合作用下土坡变形局部化过程和局部破坏耦合发展,导致了土坡最终发生了整体破坏。

考虑降雨条件的边坡稳定性及加固方案研究

以某路堑边坡滑坡治理工程为对象,采用数值模拟手段分析了路堑边坡在坡顶荷载和降雨历时长短因素影响下的稳定性变化规律。分析结果表明:边坡在坡顶荷载和降雨单个工况下是稳定的,但在坡顶荷载和降雨共同作用下,边坡的稳定性不足,沿土层交界面发生了滑坡破坏。在此基础上提出了以桩板挡墙为主要支挡结构的滑坡加固方案,并通过数值模拟验证了治理方案的有效性,提高了边坡的稳定性。

复合土钉墙变形规律的实测分析

复合土钉墙中变形控制构件(如微型桩、搅拌桩、预应力锚杆等)可以大大减小土钉墙变形。结合一个大型复合土钉墙工程的实测资料,对影响复合土钉墙变形的因素进行分析,得到一些有意义的结论,供大家参考,如复合土钉墙的最大变形出现在距离基坑开挖顶面以下一定位置,土体深部水平变形距离边坡边缘一定距离后最大值出现在地表,基坑坡顶的水平位移与沉降比值随时间逐渐趋于定值,坡顶荷载对基坑坡顶变形影响明显。

影响复合土钉墙的变形因素的实测分析

通过对某复合土钉墙坡顶侧向变形的实测分析,提出了影响复合土钉墙变形的几个因素,包括动水压力、坡顶荷载、土方超挖等,并根据工程实测中出现的问题及其处理措施提出了几条建议。建议在具体的施工过程中要减小地表水对边坡坡面的水压,合理确定降水排水口的设置。土方开挖时应严禁超挖,特别对于软土地区,在空间也应分区分片开挖。基坑开挖或完成后,坡顶荷载的堆放大小和位置应严格控制在设计范围内。

岸坡被动桩承载性状三维有限元分析

为深化研究岸坡被动桩的承载特性,运用国际大型通用有限元软件ABAQUS对岸坡被动桩进行三维模拟。研究发现,坡顶荷载是被动桩桩身位移与桩身弯矩的主要影响因素,桩身位移与桩身弯矩随着破顶荷载的增大而增大;坡顶荷载对桩身弯矩的影响主要集中在斜坡范围内;桩顶荷载对减小桩身弯矩有利。结果表明,基于ABAQUS的三维有限元模拟是研究岸坡被动桩的有效方法。

基于理正的某小学边坡稳定计算分析

采用瑞典条分法,利用理正边坡稳定分析软件对韶关市某小学东侧边坡进行稳定性分析和评价,发现该边坡存在潜在危险,应采取综合工程治理措施进行治理,以消除该安全隐患。为边坡的治理设计提供了数据依据,也为边坡稳定性研究提供了一定的数据支持。

土钉墙支护工程局部破坏机理浅析

介绍了土钉墙基坑支护工程概况及其边坡局部破坏情况;利用准粘聚力理论和库仑—莫尔理论分析其破坏原因,及达到坡顶极限荷载时的量化计算。

风荷载作用下高耸建构筑物对边坡影响研究

当坡顶存在建构筑物时,通常采用将坡顶建构筑物简化为均布荷载或局部荷载的方法来分析边坡稳定性。但是随着建构筑物随着高度的增加,对横向荷载越发敏感,仅考虑坡顶建构筑物的重力影响对边坡的影响不符合实际情况,需额外考虑建构筑物受到的横向荷载及其对边坡的影响。本文依托于某工程一处坡顶建设有高约122m的高耸冷却塔的边坡,采用三维有限元软件对冷却塔边坡进行模拟,得出冷却塔受风荷载作用下对边坡的影响规律,为类似工况的边坡设计提供参考。

同坡多层高填路基稳定性实例分析

高填路堤在同一填方边坡承受多条道路车辆荷载的作用时,由于有不同的边坡坡度和不同的车辆荷载组合,使得这种同坡多层路基也就存在着多个可能的失稳滑动面,路基的破坏形式比较复杂。采用有限元强度折减法对杭兰线重庆奉节至云阳高速公路奉节东立交工程同坡多层高填路基边坡进行实例计算,计算表明:坡顶上的荷载比坡间上的荷载对路基的影响更为明显一些,坡顶和坡间同时作用有荷载时,对路基的稳定性是最不利的,工程设计时应引起足够的重视。