考虑边坡开挖中地应力释放的改进Sarma法

边坡的开挖通常伴随着原始地应力的释放,对高地应力区的人工开挖边坡而言,地应力的释放强度高、速度快,对边坡稳定性的影响往往是不利的。但是目前用于分析岩质边坡稳定性的Sarma法却没有很好地考虑岩质边坡开挖过程中地应力释放对边坡稳定性的影响,这是偏于不安全的。在传统的Sarma法的基础上,引入了地应力释放荷载,对Sarma法进行了改进,考虑了边坡开挖过程中地应力释放对边坡稳定性的影响,并用算例进行了说明。该改进的Sarma法能够较好地应用于高地应力地区人工开挖岩质边坡的稳定性分析。

棚洞施作时机对高边坡稳定性及棚洞结构的影响

目前棚洞结构的设计通常是在稳定边坡的基础上进行设置的,一般不考虑棚洞对不稳定边坡的作用;而实际上棚洞结构也是一个大型的支挡结构体系,对边坡稳定性是有帮助的。为了分析棚洞对边坡稳定性的影响,提出"边坡开挖应力释放系数"的概念,通过对棚洞不同施作时机的数值模拟,分析不同施作时机下棚洞对高边坡稳定性以及边坡对棚洞结构内力的影响,从而为选取棚洞结构的合理施作时机提供依据。

露天矿边坡稳定性的预测

建设露天矿时,邻近边坡的由硬质和半硬质岩石构成的内摩擦角小于13°的均质岩体,由于重力和地质构造力的作用,应力重新分布,并形成应力释放区。在该区内,岩性和稳定性条件均发生重大的变化。

岩体与锚固体间粘结强度的确定

在预应力锚索设计参数的确定中,岩体与锚固体间粘结强度的确定是其十分重要的环节。现有的确定方法大多基于经验与现场试验的结合,费时费工,故有必要根据已有的试验资料确定一种定量方法。通过对国内30余例工程的统计分析表明,岩体与锚固体的粘结强度不仅与岩石单轴抗压强度有关,还与内锚固段裂隙的分布与性质有关。通过室内外试验进一步建立了适合国内岩体质量指标确定的粘结强度经验公式与内锚段长度设计系数的图系,同时,也可为岩锚加固数值仿真提供经验判据。实例计算表明,所提供的确定方法与岩锚试验结果较为吻合。

边坡开挖支护时序有限元分析

为研究公路改扩建工程边坡稳定性的影响因素,寻求科学的支护方法,以柳州至南宁高速K1456+800处左侧改扩建边坡为研究对象,利用ANSYS建立了有限元数值模型,选择未及时支护和及时支护2种支护方式,模拟计算了改扩建工程中6级边坡开挖过程中坡体的剪应变增量及水平、竖向位移增量;为定量分析2种支护条件下边坡开挖过程中位移及应力的变化趋势,选取了6个特殊节点进行监测,主要监测内容包括测点的位移(包括水平位移和竖向位移)以及主应力(包括最大主应力和最小主应力)随开挖时步的变化情况。分析结果表明:无论是否及时支护,每步剪应变增量最大值均位于坡脚,但及时支护时,分布面积及数值较未及时支护时小,边坡发生失稳的可能性较低;随着开挖推进,水平位移增量先减小后小幅增大,竖向位移增量先急剧增大后缓慢减小,及时支护下各测点最终位移较未及时支护情况要小;未及时支护时最终开挖安全系数接近1.0,及时支护后每步安全系数均大幅提高,基本大于1.35。综上所述,及时支护能够有效减小边坡剪切应力,限制水平与竖向位移,降低整体应力水平,提高边坡安全系数,显著改善坡体稳定性。

基坑支护中桩身刚度对桩顶边坡稳定性的影响

常采用钻孔灌注桩加桩顶放坡的支护方案进行基坑设计,可以达到施工方便、减少工程造价的目的;与天然土坡不同,基坑开挖过程中是对已有土体开挖,存在应力释放过程,其稳定性比对应的天然土坡要低,同时桩顶的位移量大小也对桩顶边坡稳定性产生不利影响。采用有限元软件ABAQUS,通过模拟土方开挖过程中的应力释放过程,调整支护桩的抗弯刚度EI大小,采用强度折减法对桩顶边坡的稳定性进行分析;计算结果表明,桩顶边坡稳定性大小、与支护桩刚度、桩顶位移成正比关系。