裸漏基岩边坡护坡设计与应用

公路工程建设过程中,裸露基岩边坡如不及时采取防护措施极易造成水土流失、滑坡等灾害的发生。结合某三级公路,工程区总体属中低山剥蚀地貌,工程沿线大部分地段基岩裸漏。裸露基岩边坡防护工程的设计与施工,对施工现场高边坡防护、防排水措施等要点进行了论述,通过边坡生态护坡设计,达到施工质量安全双优目标。

基于变形的降雨后地震基覆型边坡劣化特性与机制研究

降雨地震多因素作用下基覆型边坡破坏模式的识别和评估具有重大工程意义。为研究降雨后地震作用下基覆型边坡的失稳演化机制,开展一组大型振动台模型试验,基于边坡土体空间变形特性和坡面位移特性识别和评估边坡的劣化模式,综合土体应力−应变特性、渗流场特性、地震动应力分布及边坡变形特性,对降雨后地震下边坡的变形演化机制进行探讨。结果表明:(1)降雨阶段,边坡坡顶与坡脚饱和度显著升高区强度劣化显著,但整体无明显变形;地震阶段,坡顶首先滑塌失稳,进一步演化为多级滑塌的整体失稳。(2)宏观破坏具有突发特征,边坡内部土体的空间应变分布特性能更好地识别边坡塑性区扩展−贯通−失稳的演化历程。(3)基于位移残余率分析的边坡失稳演化模式与土体空间应变演化特性结果吻合,相较于累积位移量对边坡损伤状态的识别更准确。(4)含水率变化影响土体力学特征,降雨后的渗流场分布影响边坡整体力学特性及地震动应力的传递及空间分布,土体力学特性和动应力空间特征决定边坡的破坏模式。

覆盖型边坡-锚索抗滑桩动力学特征演化规律与成因机制的大型振动台试验研究

设计完成覆盖型边坡-锚索抗滑桩系统的大型振动台试验,从加速度场、覆盖层-基岩交界面、覆盖层内部以及覆盖层表面四个维度对覆盖型边坡动力学特征演化机制进行系统研究。结果表明:地震动作用下,坡体后缘和坡面形状转折区域首先出现浅层局部破坏,随后覆盖层后缘出现拉伸开裂破坏,不断向深部扩展,覆盖层-基岩交界面上的剪切破坏点逐渐向覆盖层中前部的锁固段扩展,后缘覆盖层向前挤压诱发深层整体滑动,最终滑体从剪出口滑出形成滑坡;临空面方向、竖直方向峰值加速度具有明显趋表放大效应且随高程增加逐渐增强,在坡面转折处和覆盖层后缘易出现加速度集中区;地震动强度较小时,临空面方向峰值加速度放大系数分布近似与坡面的几何形状一致,随着地震动强度增大,覆盖层-基岩交界面贯通后,临空面方向、竖直方向加速度放大效应在覆盖层表面呈对称分布。覆盖型高陡边坡进行支挡结构抗震设计时,建议按照水平安评地震动峰值的3~4倍和竖向安评地震动峰值的2~3倍对坡面转折处防护结构进行局部加强设计。

基覆型边坡在地震作用下的动力响应与破坏模式研究

为探究基覆型边坡的动力响应特性、破坏模式以及基覆界面倾角的影响,以西南山区某基覆型边坡为原型,利用FLAC 3D软件模拟基覆型边坡在地震作用下的响应过程,分析不同地震作用下边坡的动力响应及破坏模式,在此基础上进一步改变基覆界面的上、下界面倾角,分析基覆界面倾角对动力响应特性及破坏模式的影响。结果表明:基覆型边坡的PGA放大系数沿坡表方向随高程增大先增大后减小,坡体内部的动力响应呈现明显的高程效应和趋表效应规律,且随着输入PGA增大而减小;在地震作用下边坡沿上覆土体内部形成的潜在滑动面发生剪切破坏,加载PGA=0.6g的EL波和Kobe波时,坡表的最大位移分别为228.1 cm和446.2 cm,加载Kobe波时模型的加速度响应与位移响应均要比加载EL波时更激烈;基覆界面倾角对动力响应特性及破坏模式有着显著影响,当上界面倾角增大时,坡表处动力响应程度有所增强,而下界面倾角增大时,坡表处动力响应程度有一定减弱,边坡破坏模式随着上下界面倾角差值增大由整体滑移破坏逐渐转变为局部滑移破坏,上下界面倾角差值越大,边坡稳定性越高。

基于振动台试验的基覆型边坡损伤演化规律与快速识别方法研究

以位于鲜水河构造带附近某边坡为原型,基于相似理论建立基覆型边坡模型并进行大型振动台试验,分析基覆型边坡表面和内部的峰值加速度(PGA)演化规律。研究发现,地震作用下PGA具有明显的趋表效应和高程效应,但输入PGA为0.7 g时,堆积体和软弱夹层的PGA、PGA放大系数均有明显降低,揭示了地震作用下基覆型边坡损伤演化规律。在此基础上,利用传递函数理论,提出基于频响函数相关系数和函数幅值的基覆型边坡损伤快速识别方法,结果表明,前者计算快捷,能够量化反映各点损伤程度,为震后基覆型边坡抗震加固提供参考;后者能识别堆积体在地震作用下由损伤到即将破坏的特征信号,从而为边坡稳定性的监测预警提供帮助。

降雨后地震作用下基覆型边坡动力响应特性的振动台试验研究

基于大型振动台模型试验,研究基覆型边坡在降雨后地震作用下的动力响应特性,并结合边际谱损伤识别及宏观破坏过程,探讨该边坡损伤发展过程及破坏模式。结果表明:边坡PGA放大系数随正弦波峰值加速度及荷载频率的增加而逐渐增大,0.7倍坡高附近放大效应最大,存在“趋表效应”及“高程效应”;土体应变随峰值加速度的增加而显著增大,坡脚与坡顶变形差异较大;动土应力以及动孔隙水压力均随峰值加速度的增加而不断增大,滑坡启动阶段显著增加;边坡在动力作用下损伤始于坡顶附近,随后坡脚产生剪切破坏;土体的应变发展与边际谱损伤识别过程较为一致;边坡变形可划分为微小变形—小变形—大变形破坏3个阶段,表现为张拉-剪切型破坏。

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。

高边坡基岩锚索挡墙支护施工技术

目前的支护施工技术会对边坡体产生破坏,导致施工质量不佳,工程结构变形量较大。为了提高支护施工效果,减少边坡变形位移,论文研究高边坡基岩锚索挡墙支护施工技术,包括测定孔位点;通过搭设脚手架操作平台安装锚索,稳定结构;锚索灌浆加固岩体,制作格构梁,绑扎钢筋,拼装立模板,实现浇筑。经施工效果分析,1号测线坡面变形的最大位移量为-3.69mm,在施工质量允许的许用值范围内,证明本文方法具有可行性。

麻栗坡县茅坪村搬迁场地边坡稳定性评价

文章拟建场地属地质灾害避让搬迁项目,在场地建设整平过程中,形成8处不同程度的挖方及填方三级台阶地形,以及三级不稳定斜坡(X1、X2、X3)。根据边坡稳定性预测评价,坡高差异性大,岩性较复杂,坡体稳定程度不一,可能形成崩塌或滑坡等灾害,该建筑场地属于稳定性差的场地。通过场地边坡稳定性评价,拟建工程场区应先进行开挖回填边坡治理,治理过程为边坡分级开挖,坡脚设挡墙,基岩边坡设防护网加喷锚或框架格构,土质坡设框架格构,坡体设排水渠等。

顺层岩质边坡不稳定岩层临界长度分析

顺层状岩质路堑边坡及其支护设计是公路和铁路路基设计难题之一 ,陡倾状顺层边坡不稳定岩体可以清掉 ,但清方量较大的缓倾角和中等倾角顺层状岩质边坡 ,其失稳破坏范围是设计人员最关心的问题。结合重庆至怀化铁路的论证设计 ,建立了顺层边坡岩体失稳破坏长度计算式 ,利用沿线自然顺层状边坡失稳破坏的调查测试资料进行对比分析 。

强降雨条件下含倾斜基岩层的边坡稳定分析

在强降雨入渗条件下,倾斜基岩面显著改变边坡浅部土体内雨水的运移,导致潜在的滑裂面呈折线形发展。通过假定的双折线形滑面和运用不平衡推力法来求解此类边坡的稳定性,建立不同湿润锋深度下边坡的稳定分析模型。研究结果表明:强降雨入渗期间,浅层边坡潜在的滑裂面沿湿润锋和基岩面近似呈双折线形,且模拟结果与本文稳定分析模型计算结果具有较好的一致性。对于此类特殊边坡的强降雨安全预测具有较好的参考价值。

考虑降雨类型的基岩型浅层边坡稳定性分析方法

降雨是诱发滑坡尤其是浅层滑坡的主要因素,目前多数降雨作用下基岩型浅层边坡稳定性分析方法都是基于常降雨强度假设,忽略了降雨特性对该类边坡稳定性的影响。文章建立了常规型降雨强度-时间类型,通过控制参数统一均匀型降雨、递增型降雨、递减型降雨、峰值型降雨等类型。根据入渗理论和无限边坡模型,提出了考虑降雨类型的基岩型浅层边坡稳定性分析方法。通过编制MATLAB程序计算一边坡稳定性,结果表明:不同降雨类型对基岩型浅层边坡稳定性影响较大,具有明显的时效性。在实际边坡防治中,应考虑降雨特性对边坡稳定性的影响。

强降雨条件下考虑饱和渗透系数变异性的基岩型层状边坡可靠度分析

边坡土体因其自身的不均匀性及试验监测的不准确性,饱和渗透系数表现出一定的变异性。为探索强降雨条件下基岩型层状边坡的稳定性及失稳破坏概率,以笔者前期对基岩型层状边坡降雨入渗及其稳定性模型的研究为基础,结合Monte Carlo法,建立了考虑饱和渗透系数变异性的基岩型层状边坡稳定性可靠度计算模型,并基于MATLAB将这一计算过程程序化。最后,利用建立的基岩型层状边坡可靠度计算模型,得到了张家湾滑坡在不同饱和渗透系数变异系数及降雨强度下的失稳破坏概率,分析了饱和渗透系数变异系数及降雨强度对滑坡失稳破坏概率及安全系数均值的影响。计算结果表明在一定降雨条件下,当失稳破坏概率小于50%时,变异系数越大、滑坡发生失稳破坏的概率越大;当失稳破坏概率大于50%时,变异系数越小、滑坡发生失稳破坏的概率越大。

布达拉宫西印经院地基应力特征与结构变形分析

世界各国在文物建筑保护领域形成共识的技术标准非常有限,而岩土工程研究与文物建筑保护研究的融合是目前斜坡岩体古建筑保护研究的一个发展方向。在世界文化遗产布达拉宫西印经院保护研究的过程中,采用岩土工程和结构工程技术手段,对红山岩体及结构主体进行调研和勘察,揭示了影响该文物建筑结构稳定的三个因素,即斜坡岩体地基非均质性、建筑物刚度具有较大差异性和结构荷载分布的不均匀性。进一步分析了地基中的应力分布特征,模拟研究了三个因素综合影响下的地基沉降及结构变形力学机制,为斜坡岩体古建筑的保护提供依据。

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。

高密度电法在勘探基岩裸露矿山的不良地质体中的改良与研究

采用高密度电阻率法对矿山边坡局部地段进行勘探调查,找寻影响矿山稳定性的隐伏断层及岩性软弱层,并针对于基岩裸露的特殊地表,对高密度电法的采集装置进行了改良。综合相关地质资料分析验证,本次勘探取得了较好的效果,为该边坡的稳定性计算与分析评价以及后续相关治理措施提供了可靠的地质依据,证明了高密度电法对于矿山边坡不良地质体的勘探具有良好的效果。同时本次研究也验证了改良装置的准确性以及该装置在克服地表高阻体影响与提高野外工作效率等方面的优越性,该装置可以推广到其他诸如城市公路等类似基岩裸露地表的工区使用。

瓦屋山水电站厂房区红层岩体古滑坡稳定性研究

红层岩体以其岩体结构的软硬相间及软弱夹层发育而在边坡稳定方面表现为＂易滑地层＂。瓦屋山水电站厂房区边坡为顺向坡,砂岩类岩石与黏土岩类岩石呈缓倾、互层状（倾角10°~20°）产出。构造与表生改造作用下,在这两类软硬相间的岩石界面上常形成分布较为连续的软弱夹层,这类岩体较易沿软弱夹层产生顺层滑动。地质历史时期,瓦屋山厂房区就是在这样的地质背景下,形成了多个古滑坡体,如颜湾和庙子岩古滑坡,它们在自然状态下已基本稳定。随后因风化剥蚀等作用,古滑坡体形态被改变或被来自后缘斜坡的坡残积层所掩埋,使其在勘察期间难以被发现。庙子岩滑坡即是这样一个被掩埋的古滑坡体坡,施工开挖过程中,由于切脚及降雨作用,使其重新滑动复活。本文以反复剪试验得到的滑动面抗剪参数,采用边坡稳定极限分析能量法（Energy Method Upper Baond Limit Analysis）,简称EMU法,对庙子岩古滑坡在各种工况下的稳定作了计算,并据其结果采取了相应的抗滑处理。本文可作为红层岩体地区该类型滑坡勘察和工程处理设计的参考。

降雨作用下基覆型边坡失稳特征及承载力试验研究

为了研究降雨诱导基覆型边坡失稳特性,采用室内模型试验方法对基覆型边坡在暴雨作用下的失稳过程及机制进行了系统研究.通过探讨降雨前后边坡内土体含水率和孔隙水压力在时间、空间上的变化特性,揭示降雨诱导的边坡失稳机制.同时通过坡顶加载方法研究了雨后边坡承载力变化规律.研究结果表明:随着降雨的发展,在坡脚处首先出现土体液化流动现象,随后出现土体局部脱落;随着降雨的持续进行,土体脱落破坏的范围逐渐增大,进而导致上方土体临空面加大,土体破坏后随即被雨水饱和软化而向下滑动,后方土体进一步被侵蚀,最终造成了一定深度和宽度的边坡破坏现象;边坡内土体含水率升高与孔隙水压力的增大是导致边坡失稳破坏的主要因素;降雨停止后,边坡可以承受的极限荷载先增大后减小,最后趋于稳定,而基覆型边坡在顶部静荷载作用下破坏模式呈现出整体和局部滑移模式.

小湾水电站工程的挑战与思考

小湾水电站位于我国西南高山峡谷地区,地形地质条件复杂,坝高、库大,泄洪流量及功率大,技术难度高,在许多方面均超越了现行规程规范及以往的认知,极具挑战性。该工程复杂高边坡、拱坝及拱座、坝基岩体开挖卸荷松弛、混凝土骨料料源、拱坝混凝土温控及裂缝、物探检测与安全监测、引水发电系统及临时设施、"数值小湾"等方面积累的经验和教训,必将使我国的高拱坝建设迈上一个新台阶。