桥梁桩基对碎石土边坡动力响应的研究

为研究地震作用下有无桥梁桩基的碎石土边坡动力响应特性,依托某工程使用ABAQUS有限元软件分别建立有无桩基的边坡模型。分析了加速度峰值为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g时El-centro地震动作用下边坡坡体塑性区、边坡监测点加速度及其放大系数等。结果表明:桩基的存在可以减小边坡在动力作用下的塑性区大小,减小坡面位移;桩基的存在可以减小桩周土的加速度动力响应,而对坡脚、坡顶在动力作用下的加速度响应影响较小;无论有无桩基坡体加速度出现峰值的时刻与基岩相比均呈现滞后现象。

深厚碎石土边坡上特大拱桥直桩-斜桩组合群桩基础承载性状数值分析

桥梁荷载作用下,陡坡上直桩-斜桩组合形式的拱桥桩基除了承受竖向荷载之外,还要承受较大水平推力。一方面桥梁荷载会造成陡坡稳定性发生变化,另一方面边坡上的桩基会受到桥梁荷载和边坡的双重影响。以四川省某拱桥为例,对直桩-斜桩组合群桩基础承载性状进行数值模拟分析。主要分析桩周土体变形性状、基础受力变形特性及运用强度折减法计算陡坡的稳定安全系数。结果表明:桥梁工程完成后,边坡整体位移很小;桩基础变形以竖向位移为主,水平位移较小;深厚覆盖层边坡表面碎石土容易形成潜在滑动带,应注重加固支护。

降雨对碎石土边坡稳定性的影响分析

通过试验模拟天然降雨条件,研究了不同的降雨强度、降雨历时、累积降雨量对碎石土边坡不同部位水压力的影响,分析了降雨作用下碎石土边坡的变形破坏机理及降雨诱发滑坡的主要作用方式。试验结果表明,降雨强度、地下水位、降雨持续时间是影响坡体稳定的重要因素。

碎石土边坡破坏机理的敏感性分析

在碎石土类边坡中常常发育稳定的地下水管网排泄系统,它们对控制地下水水位上升,保持边坡稳定十分重要。以官家滑坡为例,通过对滑坡稳定性系数有关的各因素敏感性分析,发现地下水是影响边坡变形破坏以及复发破坏的最主要因素。当坡脚开挖或坡体堆载时,会破坏管道状地下水排泄系统,降雨入渗导致地下水水位升高,从而引起坡体内孔隙压力比、水头高度和水力坡度增大,使潜在滑面上的孔隙水压升高,影响碎石土边坡的稳定性；同时,地下水位的升高降低了土体的内摩擦角,而因素敏感性分析发现,内摩擦角对边坡失稳具有极其重要的影响。在官家滑坡的后期治理中,治水作为主要工程措施的理念已经得到很好的贯彻,效果十分明显。

基于FLAC^(3D)的某碎石土边坡地震反应分析

基于完全非线性的动力分析方法,利用FLAC3D软件对西南某碎石土边坡在地震下的稳定性进行分析。分析表明:地震作用下,边坡坡面的水平向永久位移最大,并由坡面向坡内逐渐减小;边坡的加速度时程与场地输入的PGA相比均有一定程度的放大;在边坡上随着高程的增加,水平方向向坡外的位移大小变化受边坡结构面的控制影响较大。研究结果有助于进一步探讨复杂边坡地震下的失稳机制。

降雨条件下楼房山隧道碎石土边坡的稳定性研究

通过建立楼房山隧道罐子沟端滑坡防治工程数值计算模型,研究降雨对碎石土边坡稳定性的影响机制,将降雨条件转化为含水率的变化,分析了不同含水率变化下边坡的应力场、位移场、塑性区及剪应变增量的变化规律。研究结果表明:在降雨条件下,碎石土边坡的稳定性随着含水率的增加呈先缓慢减小后急剧减小的特征,即存在一个与含水率有关的临界特性;降雨诱发碎石土边坡失稳的主要机理是雨水渗入后在地下水管道排泄系统作用下,将坡体下部碎石土中的细粒土带走,逐渐形成坍塌滑移,导致整个边坡破坏。

地震作用下碎石土边坡的稳定性研究

为研究地震对碎石土边坡稳定性的影响机制,建立了楼房山隧道罐子沟端滑坡防治工程的数值计算模型,采用拟静力法,分析了不同地震水平加速度条件下边坡应力场、位移场、塑性区及剪应变增量的变化规律。研究结果表明,地震作用下,碎石土边坡的稳定性随着地震水平加速度的增加呈先缓慢减小后急剧减小的特征;边坡在地震作用下的破坏以受压破坏为主。

改进的邓肯-张本构模型在碎石土边坡稳定性分析中的应用

在Visual Studio环境中,以FLAC中的Mohr-Coulomb本构模型为框架,进行邓肯-张本构模型的二次开发。对某碎石边坡分别调用Mohr-Coulomb模型、邓肯-张模型、二次开发的改进邓肯-张模型进行稳定性分析。由于改进邓肯-张本构模型能较好地描述碎石土的非线性,反应土的剪胀性,且不受土体剪应变较大的影响,评价结果更为合理。

陇南碎石土边坡上输电线路铁塔合理位置的确定

结合甘肃省陇南市某输电线路工程实例，分析了铁塔合理位置的影响因素，运用理正岩土计算软件，采用极限平衡分析法，计算碎石土坡在不同坡度和铁塔荷栽下的安全系数。结果表明：在满足安全系数1．25时，天然状态下边坡的稳定坡度是39．3°；坡高从9m增至11m时，安全坡度从31．1°减至29．2°；坡高从11m增至18m时，安全坡度从29．2°增至39．2°；当坡高达到19m时．铁塔对边坡的稳定性不产生影响，安全坡度达到天然状态的39．3°；当坡高大于20m时，铁塔对边坡稳定性的影响可忽略不计。在铁塔200kPa荷载作用下，从坡脚至坡顶，边坡内部的切应力比天然状态下可增大35．27％-93．10％；在坡顶，切应力比天然状态最多可增大122．20％。

降雨和地震作用下碎石土边坡稳定性及支护方式研究

依托四川省汶川至九寨沟段高速公路第06标段(川主寺至九寨沟段)边坡工程,采用FLAC软件模拟,考虑降雨与地震作用,以水平位移、塑性区和滑移面为边坡失稳评价指标,研究了高海拔、高烈度地区碎石土边坡在降雨及降雨-地震共同作用这两种工况下支护前后的稳定性,提出了合理的支护方案。结果表明:强降雨导致的边坡浅层面溜滑主要发生在黏土与碎石土交界面处,滑动面为平面型,采用锚杆框架梁支护可保证边坡稳定;降雨-地震共同作用下边坡的破坏范围扩大,碎石土边坡沿土体内部约12 m深处出现圆弧型滑动面,主要发生在黏土与碎石土交界面处,采用复合抗滑桩和锚杆框架梁组合支护方式可以保证边坡稳定。

地下水对碎石土类边坡稳定性影响分析

在碎石土类边坡中常常发育地下水管网渗流系统,他们控制地下水水位上升,对保持边坡稳定十分重要。当坡脚开挖或坡体堆载时,会破坏管道状地下水排泄系统,从而导致地下水水位升高,使潜在滑面上的孔隙水压升高,最终导致滑坡的发生。本文综合分析了滑坡与水相互作用机理,并以官家滑坡为例,通过对滑坡稳定性计算中与地下水有关的各因素敏感性分析,发现地下水位变化对孔隙压力比、水头高度和水力坡度的影响极大的影响了碎石土边坡的稳定性;通过官家滑坡极限状态的塑性变形发现,碎石土边坡的变形破坏往往是在部分脆弱部位,通过长期蠕变积累首先展开,并逐渐扩展至整个滑面,由此得到在滑坡稳定性计算中,强度参数按照饱水面积比影响下经衰减的数值进行计算,所得到的稳定性系数更符合工程实际现状,对滑坡剩余推力的计算和治理设计具有积极的指导意义。

含碎石粘性土边坡渗流系统的物理模拟试验

在含碎石粘性土边坡中常常发育地下水管道排泄系统,为了掌握它的形成规律和特征,进行了管道排泄系统的物理模拟试验。结果表明,在管道排泄系统的形成过程中,土体渗透性有一个先减小、后增大,最后趋于稳定的过程;土体深度越大形成管道排泄系统所需的时间越长;若土体中粘粒含量高,则形成管道排泄系统所需的时间长,土体的渗透性也相对较低,反之则所需的时间短且渗透性高;当碎砾石含量和粒径较大时有利于管道排泄系统的形成;管道排泄系统的存在使边坡具有良好的渗透性,能有效减小坡体中的渗透力和潜在滑面的孔隙水压力;当管道排泄系统遭到破坏时,边坡的地下水位将明显提高,从而使边坡的稳定性降低。因此,管道排泄系统的存在对保持含碎石粘性土边坡的稳定是十分重要的。

管网渗流系统对含碎石粘性土边坡的稳定作用

坡脚开挖或坡面堆载时,含碎石粘性土边坡经常发生滑坡。此类滑坡的发生机理不仅与边坡力学条件的改变有关,还与水文地质条件的改变有关。在含碎石粘性土边坡中常常发育有地下水管网渗流系统,它对控制坡体地下水位上升有重要的作用,是保持边坡稳定的重要因素。当坡脚开挖或坡面堆载引起坡体局部破坏时,原有的地下水管网渗流系统可能遭到破坏,从而导致坡体地下水位明显上升而产生滑坡。通过滑坡地质调查和稳定性计算分析,揭示了管网渗流系统的发育特点及其对边坡稳定性的影响,并通过物理模型试验再现了地下水管网渗流系统的形成过程及其对边坡渗透性的作用。

某加筋碎石土边坡变形破坏模式分析

通过某加筋碎石土边坡的工程实例,现场踏勘初步分析其变形破坏的主要原因,判断其可能的几种破坏模式;采用野外钻探、原位试验及室内土工试验等手段获取边坡各岩土层的物理力学指标,利用Geo-Studio软件建立二维地质模型,并进行边坡渗流和边坡稳定性计算。从正常工况和最不利工况两个角度来验证该边坡产生变形破坏的原因及模式,最后得出结论,并预测未来边坡变性破坏的发展趋势,以期为同类型加筋碎石土边坡的设计和施工提供一些参考。

基于双采样随机森林的临滑阶段的预测算法:以湖北黄石5号铁矿石治理地块为例

针对碎石土边坡监测过程中滑坡稳定变形期与临滑阶段监测数据量严重不匹配,导致临滑阶段数据量偏小,从而产生的非平衡数据集造成预判不准确的问题,提出了一种基于DST随机森林的碎石土边坡临滑阶段地表位移的预测算法。首先,采用过采样和欠采样相结合的双采样技术(double sampling technique,DST)对地表位移中的非平衡数据集进行采集,然后,通过随机森林预测算法有放回的随机抽样进行预测,最后,通过实验得出预测结果。结果表明:DST随机森林预测算法相比于普通随机森林预测算法预测误差率降低到3.39%,证明双采样技术(DST)采集临滑阶段非平衡数据集的必要性。

基于颗粒流的容重增加对边坡破坏模式影响研究

容重增加可以使边坡达到极限状态,并求得相应的安全系数。为了研究超载对边坡破坏模式的影响,利用颗粒流PFC2D建立了边坡初始模型。在此基础上,设计了容重单次和连续增加1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0倍两类计算方案。通过分析容重增加每个工况的坡面演替、监测点x方向速度变化曲线等计算结果,发现:对于碎石土边坡容重增加边坡往往发生浅表滑移,不平衡力较大,但是更容易达到新的稳定状态。容重增加对坡面形态改变存在临界稳定坡角,达到稳定坡角后再增加容重边坡也不会发生破坏。

管网渗流系统对边坡剩余下滑推力影响的物理模拟研究

为了研究管网渗流系统对土体渗透性能和地下水位以及边坡剩余下滑推力的影响,进行管网渗流系统的物理模拟试验。试验结果表明,管网渗流系统可提高坡体的渗透性,降低地下水位,从而使边坡剩余下滑推力明显减小,从而提高边坡的稳定性。指出在含碎石黏性土滑坡的防治中,应将地下水排水措施作为主要防治措施。

大型碎石堆积层滑坡加固治理分析

依托保宜高速车峰坪大型碎石堆积层滑坡工程,根据现场情况及勘察结果探讨分析斜坡的稳定性,研究开挖后边坡的失稳破坏机制。采用实际位移监测,同时对比Slide数值模拟计算加固后边坡的安全系数了解斜坡的稳定状态,对后续斜坡治理提供理论和实践参考,具有重要的意义。结果显示:施工开挖是斜坡失稳的主要因素,集中降雨是斜坡失稳的诱导性因素,二者叠加作用使得斜坡失稳,应用锚杆加固的措施有效地增加了边坡的稳定性。

浙江58省道K15+200边坡变形破坏过程分析

为了分析含碎石粘性土边坡的变形破坏过程,以浙江省58省道K15+200滑坡为例,采用弹塑性有限元强度折减法和反分析方法,计算边坡的整体安全系数和分析该滑坡的稳定性以及变形破坏过程。结果表明,含碎石粘性土边坡的变形破坏主要是在降雨作用下边坡变形破坏过程中滑坡体各部位水平位移和竖向位移的不一致和塑性应变的不断发展引起的;采用弹塑性有限元算法可以更好地反映该类型滑坡所处的实际状态及滑坡的滑动过程。

输电线路含碎石粘性土边坡滑坡特性及预防措施

滑坡问题具有普遍性和严重的危害性。在我国南方地区,含碎石粘性土边坡失稳是输电线路边坡滑坡的主要类型。含碎石粘性土滑坡按诱发因素分为堆载诱发型、坡脚开挖诱发型和自然型滑坡3类。针对3类滑坡的特性,在输电线路工程设计中应"治坡先治水"。具体预防措施有加强排水、基础选型优先选用原状土基础、施工弃土远离塔位、铁塔全方位长短腿与不等高基础设计和植被护坡等。