降雨对基覆边坡稳定性的影响研究

研究基覆型边坡在降雨后,失稳特征和相应的机制,并分析在边坡雨停后承载力不同阶段的变化,采用概化模型来进行研究。研究结果表明:随着坡内土颗粒质量含水率的增加,边坡的安全系数经历了先增加后减小的变化趋势。降雨过程中,边坡表面的含水率先上升,降雨持续进行,含水率逐渐保持稳定,坡体内部的土体含水率开始以由外向内的趋势增长;在边坡的安全评估和防护设计中,需要考虑土体含水率和孔隙水压力的影响,采取有效措施控制水分的渗透和排泄,降低孔隙水压力的影响。对于实际工程,需要在设计边坡时考虑到边坡的水文地质特征,并在降雨停止后及时进行评估和监测,以确保边坡的稳定性和安全性。

地震力作用下基覆边坡模型试验研究

以汶川灾区实地考察资料为背景,选择宇宫庙滑坡为参照,制作了模型试验台,在量纲分析的基础上,对主要参数做了相似理论研究,并采用水下爆炸的方式来模拟地震波(近场)进行了大量模型试验。结果表明:基覆边坡在地震力作用下的破坏模式是浅表层张拉而导致表层松散体流坍,且地震加速度随着药量(地震烈度)的增加而呈递增趋势,重力墙、桩板墙等支挡结构对于基覆边坡的作用明显。其结论将为铁路、公路沿线的高陡边坡分析和研究提供一定的依据。

基覆边坡地震稳定性分析

为了分析基覆边坡即含基岩和覆盖层的边坡在地震作用力下的稳定性,采用数值模拟手段计算了边坡几何形态、地震波特征等因素对边坡稳定性的影响。计算结果显示:在加速度峰值为140cm/s2的地震作用下,60m高基覆边坡的临界坡度约为27°,即坡度达27°时边坡失稳。坡度为29°的基覆边坡其临界高度约为48m,因此用幂函数关系拟合了临界值状态下基覆边坡高度及坡度的关系,拟合公式为y=5×107x-4.132,其中x为边坡坡度,y为边坡高度。对于地震作用下对基覆边坡稳定性的影响程度而言,边坡高度的变化最敏感,其次为边坡坡度,最后为地震作用的加速度峰值。

基覆边坡动力响应的模型试验研究

竖向地震动对地震边坡稳定性有很大影响,基于此,设计了基覆边坡的模型试验(水下爆炸振动),对界面光滑无支挡结构(A坡)、界面光滑有支档结构(B坡)及界面粗糙无支挡结构(C坡)三种类型基覆边坡概化模型的破坏模式和竖向加速度响应特征进行了研究。利用加速度比这个无量纲量描述测点加速度响应的主要特征,在此基础上对比分析三种结构的基覆边坡的破坏模式、加速度响应特征和桩板墙的土压力分布。结果表明:三种边坡的表层松散土体均产生碎屑流状的下滑滚动,且C坡最明显,A,B坡沿交界面错动且在覆盖层顶部可以看到明显的下错现象;A坡动力稳定性最差,C坡最好,加固设计中应优先考虑加固滑面;爆炸试验中桩板墙上的动土压力峰值出现在1/3墙高处。

基覆型铁路边坡的动力响应特性与破坏模式研究

基覆型边坡在我国西南铁路沿线分布较为广泛,在地震作用下会对附近居民的生命财产安全造成危害。为探究基岩倾角对基覆型边坡的影响,利用FLAC3D有限差分软件建立两个不同基岩倾角的基覆型边坡模型,加载El-Centro波和Kobe波分析其动力响应规律,对加速度时程进行快速傅里叶变换(FFT)后研究模型的动力频响差异,最后结合数值模拟计算结果与振动台模型试验现象探究边坡的破坏模式。结果表明,基覆型边坡的PGA放大系数有高程效应且随着输入PGA增大而减小;其他条件相同时,基岩倾角越大基覆型边坡的动力响应越激烈,加载Kobe波时两个模型的动力响应要比加载El-Centro波时更激烈;基岩倾角较小的模型坡面FFT谱主频总体随着高度增加而减小,基岩倾角较大的模型则存在主频大小相同的情况,主频对应的FFT谱幅值(FFT幅值)的变化规律受地震波种类影响,在输入PGA为0.7g的Kobe波作用下两者的坡面位移达到最大,分别为162.8 cm和230.2 cm;随着基岩倾角增大,基覆型边坡的破坏模式由牵引式破坏变成复合式破坏。

基覆边坡支挡结构的加速度放大系数数值与试验研究

以大理至瑞丽铁路沿线边坡支挡结构为研究对象,以汶川波作为输入地震波,对基覆(厚覆盖层和基岩)边坡的3种不同支挡结构在地震荷载下的动力特性进行数值模拟和振动台模型试验,再对比分析二者结果,主要研究基覆边坡在压缩汶川波XZ双向激励下支挡结构基覆边坡加速度响应规律,研究表明:数值结果与振动台模型试验结果规律基本一致,3种支挡结构的水平向加速度放大系数随着挡墙高度的增加而变大;锚杆框架梁竖向加速度放大系数随测点高度的增加均有增大的趋势;对于地震加速度响应特性而言,振动台模型试验的结果是合理的,数值模拟的结果是可靠的,但数值模拟值稍偏大。