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Failure behavior of soil-rock mixture slopes based on centrifuge model test 被引量:5
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作者 WANG Teng ZHANG Ga 《Journal of Mountain Science》 SCIE CSCD 2019年第8期1928-1942,共15页
The stability of soil-rock mixtures(SRMs) that widely distributed in slopes is of significant concern for slope safety evaluation and disaster prevention. The failure behavior of SRM slopes under surface loading condi... The stability of soil-rock mixtures(SRMs) that widely distributed in slopes is of significant concern for slope safety evaluation and disaster prevention. The failure behavior of SRM slopes under surface loading conditions was investigated through a series of centrifuge model tests considering various volumetric gravel contents. The displacement field of the slope was determined with image-based displacement system to observe the deformation of the soil and the movement of the block during loading in the tests. The test results showed that the ultimate bearing capacity and the stiffness of SRM slopes increased evidently when the volumetric block content exceeded a threshold value. Moreover, there were more evident slips around the blocks in the SRM slope. The microscopic analysis of the block motion showed that the rotation of the blocks could aggravate the deformation localization to facilitate the development of the slip surface. The high correlation between the rotation of the key blocks and the slope failure indicated that the blocks became the dominant load-bearing medium that influenced the slope failure. The blocks in the sliding body formed a chain to bear the load and change the displacement distribution of the adjacent matrix sand through the block rotation. 展开更多
关键词 Soil ROCK MIXTURE slope stability slope FAILURE CENTRIFUGE model test
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Effectiveness of Fiber Bragg Grating monitoring in the centrifugal model test of soil slope under rainfall conditions 被引量:3
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作者 LI Long-qi JU Neng-pan GUO Yong-xing 《Journal of Mountain Science》 SCIE CSCD 2017年第5期936-947,共12页
Centrifugal model testsare playing an increasingly importantrolein investigating slope characteristics under rainfall conditions. However, conventional electronic transducers usually fail during centrifugal model test... Centrifugal model testsare playing an increasingly importantrolein investigating slope characteristics under rainfall conditions. However, conventional electronic transducers usually fail during centrifugal model tests because of the impacts of limitedtest space, high centrifugal force, and presence of water, with the result that limited valid data is obtained. In this study, Fiber Bragg Grating(FBG) sensing technology is employed in the design and development of displacement gauge, an anchor force gauge and an anti-slide pile moment gauge for use on centrifugal model slopes with and without a retaining structure. The two model slopes were installed and monitored at a centrifugal acceleration of 100 g. The test results show that the sensors developed succeed in capturing the deformation and retaining structure mechanical response of the model slopes during and after rainfall. The deformation curvefor the slope without retaining structure shows a steepresponse that turns gradualfor the slope with retaining structure. Importantly, for the slope with the retaining structure, results suggest that more attention be paid to increase of anchor force and antislide pile moment during rainfall. This study verifies the effectiveness of FBG sensing technology in centrifuge research and presents a new and innovative method for slope model testing under rainfall conditions. 展开更多
关键词 Fiber Bragg Grating sensing technology Centrifugal model test Soil slope Rainfall conditions slope displacement
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A Test Model of Water Pressures within a Fault in Rock Slope
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作者 Yang Tong Wang Baoxue Hu Heng Civil and Environmental Engineering School, Beijing Institute of Technology , Beijing 100083 《Journal of China University of Geosciences》 SCIE CSCD 2001年第4期309-311,共3页
This paper introduces model test results of water pressure in a fault, which is located in a slope and 16 different conditions. The results show that the water pressures in fault can be expressed by a linear function,... This paper introduces model test results of water pressure in a fault, which is located in a slope and 16 different conditions. The results show that the water pressures in fault can be expressed by a linear function, which is similar to the theoretical model suggested by Hoek. Factors affecting water pressures are water level in tension crack, dip angle of fault, the height of filling materials and thickness of fault zone in sequence. 展开更多
关键词 rock slope water pressure model test.
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Application of transparent soil model tests to study the soil-rock interfacial sliding mechanism 被引量:6
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作者 WANG Zhuang LI Chi DING Xuan-ming 《Journal of Mountain Science》 SCIE CSCD 2019年第4期935-943,共9页
When transparent soil technology is used to study the displacement of a slope, the internal deformation of the slope can be visualized. We studied the sliding mechanism of the soil-rock slope by using transparent soil... When transparent soil technology is used to study the displacement of a slope, the internal deformation of the slope can be visualized. We studied the sliding mechanism of the soil-rock slope by using transparent soil technology and considering the influence of the rock mass Barton joint roughness coefficient, angle of the soil mass, angle of the rock mass and soil thickness factors on slope stability. We obtained the deformation characteristics of the soil and rock slope with particle image velocimetry and the laser speckle technique. The test analysis shows that the slope sliding can be divided into three parts: displacements at the top, the middle, and the bottom of the slope; the decrease in the rock mass Barton joint roughness coefficient, and the increase in soil thickness, angles of the rock mass and soil mass lead to larger sliding displacements. Furthermore, we analyzed the different angles between the rock mass and soil thickness. The test result shows that the displacement of slope increases with larger angle of the rock mass. Conclusively, all these results can help to explain the soil-rock interfacial sliding mechanism. 展开更多
关键词 slope engineering TRANSPARENT SOIL model test INTERFACIAL SLIDING MECHANISM
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Stability analysis of bank slope under conditions of reservoir impounding and rapid drawdown 被引量:5
5
作者 Xiaoping Chen Jingwu Huang 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE 2011年第S1期429-437,共9页
Stability of an ancient landslide in a reservoir area is analyzed by using centrifugal model tests, soil laboratory tests and numerical analysis. Special attention is paid to variation in water level, simulation of la... Stability of an ancient landslide in a reservoir area is analyzed by using centrifugal model tests, soil laboratory tests and numerical analysis. Special attention is paid to variation in water level, simulation of large-scale heterogeneous prototype slope, and strength reduction of sliding zone soils after slope sliding. The results of centrifugal model test show that reservoir impounding can reduce sliding resistance at the slope toe, followed by toe collapsing and front cracking of slope. Rapid drawdown can produce hydrodynamic pressure towards reservoir at the front of slope. Deformation is observed in the middle and upper slope, which reduces the slope stability further and forms the pull-typed landslide trend. Reinforcement of slope toe is effective for preventing the progressive failure. The results of laboratory test show that slope toe sliding will lead to the redistribution of soil density and moisture content, which will reduce the shear strength of soil in sliding zone, and the cohesion of immersed soil is reduced gradually and finally vanishes with time. The numerical results show that the strength reduction method used in finite element method (FEM) is very effective in capturing the progressive failure induced by reservoir water level fluctuations, and the evolution of failure surface derived from numerical simulation is very similar to that observed in centrifugal model test. 展开更多
关键词 slope stability reservoir impounding centrifugal model test strength reduction progressive failure
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On the role of topographic ampli fi cation in seismic slope instabilities 被引量:3
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作者 Fardin Jafarzadeh Mohammad Mahdi Shahrabi Hadi Farahi Jahromi 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2015年第2期163-170,共8页
Surface wave generation due to body wave propagation near ground surface has been discussed in the literature.This phenomenon,typically occurring in topographic changing areas,along with its interaction with body wave... Surface wave generation due to body wave propagation near ground surface has been discussed in the literature.This phenomenon,typically occurring in topographic changing areas,along with its interaction with body waves(SV),decreases precision of formulas for evaluation of slope displacement.This signi fi cant fact caused the researchers not only to investigate the combined surface and SV waves motion pattern,but also to consider its effect on structures built on the slopes.In order to reveal the phenomenon,several fi nite element numerical studies have been performed by ABAQUS programme.Besides,two physical model slopes simulating the landslide occurrence have been constructed and tested by shaking table device.The results of induced and calculated accelerations obtained by two approaches have been compared and Rayleigh wave generation has been proved.Furthermore,the slope displacements have been calculated by various empirical methods and the results were compared with numerical ones.The results proved that in order to increase the precision of empirical formulas for displacement prediction,surface wave effect should be taken into account.Finally,a concept of'effective depth of sur fi cial ampli fi cation'is introduced and its effect on dynamic slope stability is analysed. 展开更多
关键词 slope displacement Surface wave Numerical modelling Shaking table test Topographic amplification
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欠压实斜坡桩竖向承载特性离心模型试验研究
7
作者 任佳丽 程永辉 +2 位作者 李波 胡胜刚 张华伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期69-74,共6页
现有的桩基理论与经验基本上是基于平坡条件下建立的,而工程中常见的欠压实斜坡桩的受力特性与平坡桩基存在着较大差异。基于斜坡桩的受力特点,开展了3组离心模型试验,研究了欠压实斜坡基桩在竖向荷载作用下的承载特性,获得了桩侧摩阻... 现有的桩基理论与经验基本上是基于平坡条件下建立的,而工程中常见的欠压实斜坡桩的受力特性与平坡桩基存在着较大差异。基于斜坡桩的受力特点,开展了3组离心模型试验,研究了欠压实斜坡基桩在竖向荷载作用下的承载特性,获得了桩侧摩阻力、桩身轴力、桩体竖向位移的分布特征以及桩周土体的沉降规律,分析了边坡填筑压实度、坡比等因素对桩土非协调变形的影响。主要研究成果为:①欠压实斜坡基桩桩体受力主要包括桩侧正摩阻力、桩侧负摩阻力、桩端端阻力及边坡土体对桩体产生的下滑力等4部分。②桩周土体压实度对桩侧摩阻力沿深度分布及桩端阻力影响较大;斜坡坡度对桩侧摩阻力沿同截面桩身分布及侧阻力的峰值影响较大。③斜坡桩负摩阻力中性点约在0.5~0.6倍桩长埋深处,若按常规的承载桩基进行设计,桩体额外承受的负摩阻力和侧向荷载容易引起桩体破坏。 展开更多
关键词 欠压实 斜坡 离心模型试验 承载特性
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三维土工网边坡防护水土保持能力研究 被引量:1
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作者 李时亮 曾长贤 +3 位作者 王亚飞 李立 吴昊 郑烨炜 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期149-157,共9页
路基边坡防护工程可减轻降雨对坡面土体的侵蚀作用,为深入研究坡面防护材料水土保持能力的定量表征方法,通过室内人工降雨边坡侵蚀模型试验,分析不同降雨强度和不同三维土工网防护下路基边坡的降雨侵蚀规律,提出三维土工网水土保持能力... 路基边坡防护工程可减轻降雨对坡面土体的侵蚀作用,为深入研究坡面防护材料水土保持能力的定量表征方法,通过室内人工降雨边坡侵蚀模型试验,分析不同降雨强度和不同三维土工网防护下路基边坡的降雨侵蚀规律,提出三维土工网水土保持能力的试验测定方法及相关系数计算公式。研究结果表明:三维土工网防护边坡泥沙流失干质量明显小于相同条件下不设防边坡泥沙流失干质量,土工网防护在减少边坡侵蚀量的同时,有利于边坡侵蚀进程的快速稳定,但土工网的水土保持能力随雨强增大急剧下降。泥沙流失速度随着降雨的持续而逐渐减小,后期趋于收敛稳定,侵蚀历程采用指数函数拟合具有较好的相关性。建议设防边坡的试验降雨时间不少于70 min,不设防的边坡试验降雨时间不小于100 min。水土保持能力系数随雨强的增大呈对数函数关系减小,雨强超过100 mm/h时水土保持能力系数实测值与对数函数拟合值差异较大,建议在测定材料水土保持能力系数时雨强取20~100 mm/h,可取50 mm/h作为标准试验雨强。泡面类三维土工网水土保持能力显著优于普通三维土工网,而双泡面的三维土工网优于单泡面三维土工网。试验条件下凹凸泡面三维土工网的水土保持能力系数主要分布在1.71~3.03,建议50 mm/h雨强三维土工网水土保持能力系数不应小于1.5。 展开更多
关键词 降雨侵蚀 边坡防护 三维土工网 模型试验 水土保持能力系数
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稻草加筋土边坡稳定性模型试验
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作者 郝建斌 张焕 +1 位作者 李龙 蒋臻蔚 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第2期176-182,共7页
为了研究稻草加筋土边坡的稳定性及变形破坏特征,先后开展了稻草加筋土无侧限抗压强度试验与边坡稳定性模型试验.通过无侧限抗压强度试验得出,在土体中加入稻草,可有效抑制土体的变形,且当稻草加筋率为0.2%、筋材长度为25 mm,即最优加... 为了研究稻草加筋土边坡的稳定性及变形破坏特征,先后开展了稻草加筋土无侧限抗压强度试验与边坡稳定性模型试验.通过无侧限抗压强度试验得出,在土体中加入稻草,可有效抑制土体的变形,且当稻草加筋率为0.2%、筋材长度为25 mm,即最优加筋条件时,加筋土无侧限抗压强度最大,对试样变形的抑制效果最好.在此基础上,开展了最优加筋条件下的稻草加筋土边坡稳定性模型试验,试验结果表明,相较于素土边坡,稻草加筋可有效提高边坡极限承载力,减小竖向位移;素土边坡与加筋土边坡的水平位移变化趋势均可分为稳定、等速变形和加速变形(包括弱加速变形阶段与强加速变形阶段)三阶段演化,稻草的加筋作用在弱加速变形阶段发挥明显,能显著提高坡体抵抗变形能力;加筋土边坡完全破坏后产生的滑面深而广,且滑面周围小裂隙相对较多,整体性与稳定性均优于素土边坡. 展开更多
关键词 边坡稳定性 加筋土 稻草 模型试验
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含建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系振动台模型试验研究
10
作者 吴曙光 毛振南 +2 位作者 潘林 薛尚铃 徐革 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第2期11-22,共12页
基于Bockinghamπ定理,对具有建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系开展振动台模型试验,通过分析预应力锚索、建筑桩基的应变以及边坡坡顶加速度,研究支护体系的动力响应规律。结果表明,预应力锚索的应变在地震波加速度达到峰值时达到最... 基于Bockinghamπ定理,对具有建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系开展振动台模型试验,通过分析预应力锚索、建筑桩基的应变以及边坡坡顶加速度,研究支护体系的动力响应规律。结果表明,预应力锚索的应变在地震波加速度达到峰值时达到最大值,且上排锚索受力大于下排锚索,随着地震幅值的增大,最上排锚索锚固段率先发生滑移破坏失去锚固作用;建筑桩基应变最大值点位于滑动面以下一定深度,且远离边坡坡面的建筑桩基受力大于邻近边坡坡面的建筑桩基;坡顶各点峰值加速度随地震波幅值增大整体表现为线性增大,但在Wenchuan-Wolong波(0.55g)和Sin波(0.4g)工况时,各点峰值加速度相对有所下降,随着地震波幅值增大,各点峰值加速度放大系数在汶川波和正弦波作用下并非单调变化,而是表现为先减小后增大波动变化特点。 展开更多
关键词 建筑桩基 顺层岩质边坡 桩锚挡墙 振动台 模型试验
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曲面滑坡条件下h型抗滑桩受力性状模型试验研究
11
作者 李永辉 张信 +1 位作者 张鼎浩 王卫中 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期134-146,共13页
依托公路大型滑坡治理工程,设计物理模型试验装置,设置同一滑面和桩体锚固深度,进行6组h型抗滑桩室内模型试验,分析不同连梁长度及后排桩悬臂段高度(连梁高度)时桩顶位移变化规律、桩身弯矩和桩后土压力分布特征,研究曲面滑坡条件下h型... 依托公路大型滑坡治理工程,设计物理模型试验装置,设置同一滑面和桩体锚固深度,进行6组h型抗滑桩室内模型试验,分析不同连梁长度及后排桩悬臂段高度(连梁高度)时桩顶位移变化规律、桩身弯矩和桩后土压力分布特征,研究曲面滑坡条件下h型抗滑桩受力性状及其内在机制,并给出桩后滑坡推力抛物线型分布的一般函数表达式。试验结果表明:h型抗滑桩受力过程桩顶水平位移变化表现出较为明显的三阶段特征,桩身弯矩分布呈现正、负交变现象,后排桩桩顶水平位移及桩身弯矩明显大于前排桩;降低后排桩悬臂段高度不影响桩身弯矩分布特征,但对于桩顶水平位移及桩身弯矩量值,后排桩明显减小,前排桩有所增大;增减连梁长度对前、后排桩之间荷载传递与协同受力特性影响显著,使得前、后排桩水平变形及桩身弯矩随之产生变化;连梁正、负弯矩极值均处于连梁端部,相比于连梁长度,连梁弯矩的大小及分布形态受后排桩悬臂段长度的影响更为明显;随着连梁长度的减小或后排桩悬臂段长度的增加,后排桩桩后土压力表现出抛物线型、重心偏下的抛物线型及近似梯形的分布形态。此外,给出的滑坡推力函数表达式能较好的表征其抛物线型分布特征,通过调整合力作用点参数,亦可对滑坡推力近似梯形的分布类型进行描述。 展开更多
关键词 公路边坡 h型抗滑桩 模型试验 受力性状 土压力分布
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砂土边坡的速凝高聚物微型抗滑桩加固效果研究 被引量:2
12
作者 唐雪峰 谢婉丽 《西北大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期119-132,共14页
针对常规混凝土凝固较慢、工期长、施工复杂等缺陷,提出速凝高聚物微型抗滑桩加固边坡的新思路,开展高聚物微型抗滑桩加固砂土边坡的模型试验与数值模拟研究。结果表明,在数值模拟中,将Mohr-Coulomb强度参数转换为Drucker-Prager强度参... 针对常规混凝土凝固较慢、工期长、施工复杂等缺陷,提出速凝高聚物微型抗滑桩加固边坡的新思路,开展高聚物微型抗滑桩加固砂土边坡的模型试验与数值模拟研究。结果表明,在数值模拟中,将Mohr-Coulomb强度参数转换为Drucker-Prager强度参数时,应力洛德角取0能够更准确地反映边坡岩土体的强度特征;模拟得到的各边坡工况的位移、变形发展过程和破坏特征都与试验结果较为吻合,在一定程度上验证了数值模拟的准确性;在施加了5级水平推力(1 500 N)后,单排高聚物微型抗滑桩加固后的坡脚、坡中和坡顶的实测位移分别比加固前减小了33.4%、33.3%和33.3%,而双排桩加固后的坡脚、坡中和坡顶的实测位移分别比加固前减小了55.9%、53.4%和43.4%。加固前的坡面呈现波浪状的变形特征,加固后的坡体变形显著改善。在水平推力达到1 800 N时,单排桩工况中的桩体断裂,而当水平推力达到2 400 N时,双排桩工况中的后排桩首先发生断裂。研究结果验证了速凝高聚物微型抗滑桩在边坡加固中具有一定有效性和可行性。 展开更多
关键词 速凝高聚物 抗滑桩 砂土边坡 加固效果 模型试验 数值模拟
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土钉支护边坡物理模型试验研究进展
13
作者 程刚 张昊宇 +2 位作者 王晔 李刚强 游钦凉 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期111-121,共11页
为提高工程扰动与自然因素联合作用下边坡稳定性,厘清不同加载条件下边坡土钉支护方式的作用过程及其特点,选取适用于实际工况的最优支护模式及布设工艺,保障边坡结构系统的本质安全。首先,在静力、振动和离心3类受力作用下系统阐述土... 为提高工程扰动与自然因素联合作用下边坡稳定性,厘清不同加载条件下边坡土钉支护方式的作用过程及其特点,选取适用于实际工况的最优支护模式及布设工艺,保障边坡结构系统的本质安全。首先,在静力、振动和离心3类受力作用下系统阐述土钉支护物理模型试验过程与结果;其次,对比分析典型边坡支护技术与新型边坡支护方式的特点及适用性;最后,通过复杂环境效应下的物理模型试验,探究海底边坡、台风暴雨边坡及高速远程滑坡3类特殊边坡的变形破坏机制。结果表明:土钉在各类边坡支护中均具有良好的适用性,但对于复杂特殊环境下边坡支护的可靠度与安全系数仍有待提高。实际中需融合新材料新工艺开展组合支护结构研究;同时,加强物理模型试验中的相似材料选取、观测手段创新、特殊环境模拟研究,提高监测数据的高还原度,实现边坡系统的全过程安全保障。 展开更多
关键词 土钉支护边坡 物理模型试验 边坡变形破坏 特殊环境 降雨作用
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荷载作用下砂土边坡-管道相互作用试验研究 被引量:1
14
作者 喻文昭 朱鸿鹄 +3 位作者 王德洋 谢天铖 裴华富 施斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1309-1320,共12页
随着我国西气东输、南水北调等重大工程的快速推进,埋地管道不可避免地会穿越高陡山区,并受到区域地形地貌的影响,而关于边坡-管道相互作用机制的认识还相对滞后,相关研究亟需加强。基于分布式光纤应变传感(distributed strain sensing... 随着我国西气东输、南水北调等重大工程的快速推进,埋地管道不可避免地会穿越高陡山区,并受到区域地形地貌的影响,而关于边坡-管道相互作用机制的认识还相对滞后,相关研究亟需加强。基于分布式光纤应变传感(distributed strain sensing,简称DSS)、粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)技术,开展加载工况下砂土边坡-管道相互作用的室内模型试验,探究了临坡地基极限承载力的影响因素,并研究了不同坡角下边坡土体变形破坏机制及埋地管道的结构响应特征。研究结果表明:(1)临坡地基经历了弹性压密、局部剪切和整体破坏3个阶段,并呈现不对称楔形破坏模式;(2)临坡地基极限承载力随着坡角的增大呈减小趋势,同一坡角下埋地管道的存在会降低临坡地基极限承载力;(3)管道对边坡滑裂面形成路径的影响程度随着坡角的增大而变大;(4)在荷载作用下埋地管道横截面环向应变呈“椭圆化”分布,据此提出了管周界面土抗力的简化计算模型与椭圆度计算式。相关结论对边坡-管道系统的变形控制与结构设计有一定的参考和借鉴意义。 展开更多
关键词 埋地管道 光频域反射(OFDR) 边坡-管道相互作用 土抗力 模型试验
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新型高聚物微型桩加固工程斜坡的抗滑性能模型试验研究
15
作者 王钰轲 尚海威 +2 位作者 贾朝军 余翔 钟燕辉 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3803-3813,共11页
基于高聚物材料成型快、力学性能优异与微型桩施工非开挖、扰动小、场地适应性强的特点,提出一种用于工程斜坡突发滑坡灾害防治加固的新型高聚物微型桩技术。通过自主设计的工程斜坡加固模型试验装置,开展不同设计方案下高聚物微型桩加... 基于高聚物材料成型快、力学性能优异与微型桩施工非开挖、扰动小、场地适应性强的特点,提出一种用于工程斜坡突发滑坡灾害防治加固的新型高聚物微型桩技术。通过自主设计的工程斜坡加固模型试验装置,开展不同设计方案下高聚物微型桩加固效果试验,分析高聚物微型桩的抗滑性能、加固机理、桩体破坏形式与受力变形特征。研究结果表明:高聚物微型桩成型快,具有优异的强度性能,能够有效提高滑坡体的承载能力。在滑坡推力的作用下,桩身呈现出“S”型变形,变形区域主要集中在滑面附近,桩体会发生一定程度的偏转。不同埋深处桩体的剪力与弯矩沿滑面整体呈对称三角形分布,靠近滑面附近的剪力与弯矩最大。在无筋和加筋2种方案下,滑坡体所能承受的极限荷载分别为35 kPa和50 kPa,桩体偏转角度分别为2°和1°,加筋后,桩体承受的最大剪应力约为无筋桩体的1.55倍,其最大弯矩约为无筋桩体的2.75倍。 展开更多
关键词 高聚物微型桩 抗滑性能 工程斜坡 模型试验 变形破坏机制
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反倾层状岩质边坡倾倒变形模式与宏观形变特征关系研究
16
作者 陈明浩 郑光 +2 位作者 刘震东 刘俊杰 陆会燕 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期60-73,共14页
随着中国建设工程不断向西南地区发展,一系列地质灾害问题日益凸显,许多学者利用InSAR遥感技术在该地区开展早期识别研究卓有成效,但研究却仅限于地表宏观形变的识别与判定,无法明确斜坡内部破裂与表层宏观形变间的对应关系。加之西南... 随着中国建设工程不断向西南地区发展,一系列地质灾害问题日益凸显,许多学者利用InSAR遥感技术在该地区开展早期识别研究卓有成效,但研究却仅限于地表宏观形变的识别与判定,无法明确斜坡内部破裂与表层宏观形变间的对应关系。加之西南地区复杂地质构造作用,产生了许多高隐蔽、难预测的反倾层状岩质边坡,使得InSAR遥感早期识别遇到了又一难题。因此,本文通过开展大型土工离心试验,分析斜坡弯曲-倾倒变形阶段,结合图像分析技术,建立起斜坡倾倒变形模式与表层宏观形变特征之间的耦合关系,并利用原型边坡的InSAR解译和实地调查结果,反向推断边坡所处阶段,将斜坡变形阶段可视化,为此类斜坡变形的识别和防控提供技术支撑。研究表明:1)反倾层状岩质边坡弯曲倾倒破坏主要分为初始蠕变、坡脚倾倒-弯曲、变形累进以及折断带贯通4个阶段。倾倒破坏往往始于坡脚,而后向斜坡中上部发展,伴随阶梯状破裂面的发育贯通,斜坡被整体破坏;2)对试验图像识别分析,获取深部与表层的速率变化,建立二者的对应耦合关系。发现在倾倒变形不同阶段,大变形区域(表层关键裂缝)遵循从下至上的发展规律,依次是坡脚附近—坡前中部—陡缓交界处;且陡缓交界处岩板的变形速率曲线在倾倒变形启动、内部折断带贯通阶段存在两次明显的峰值现象;3)选用扎永变形体的In-SAR解译结果与试验结果进行对照,并通过现场复核,初步判断该变形体正处于变形累进阶段。 展开更多
关键词 反倾层状岩质边坡 离心模型试验 早期识别 宏观形变特征
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单排微型桩加固缓倾长大裂隙土边坡的力学机制
17
作者 马鹏杰 魏凯 +3 位作者 康静伟 芮瑞 蔡正乾 夏荣基 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第3期178-185,共8页
预制混凝土微型桩广泛应用于南水北调工程含长大裂隙膨胀土边坡抢险加固工程,研究其加固力学机制,对膨胀土边坡安全防护具有重要意义。在相似模型试验的基础上,建立含裂隙面边坡滑体及微型单排桩模型;以平行裂隙面方向施加推阻力,开展... 预制混凝土微型桩广泛应用于南水北调工程含长大裂隙膨胀土边坡抢险加固工程,研究其加固力学机制,对膨胀土边坡安全防护具有重要意义。在相似模型试验的基础上,建立含裂隙面边坡滑体及微型单排桩模型;以平行裂隙面方向施加推阻力,开展了相似模型试验及数值模拟。结果表明:微型单排桩加固表现出较好的阻滑效果,将坡体系统的抗滑力维持在较高水平,边坡抵抗破坏的韧性增加,边坡稳定性显著提高。边坡抗滑阻力随桩间距增加而减小,单根微型桩的影响范围有限,随着桩间距的增大,土拱效应逐渐减弱,当桩间距为12倍桩直径时,桩之间的相互作用可以忽略,建议桩间距取8倍桩直径;布置在边坡中部的微型桩加固效果较布置在边坡上1/3位置的微型桩加固效果更好。 展开更多
关键词 微型桩 缓倾长大裂隙 膨胀土边坡 相似模型试验 数值模拟
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强降雨对库岸堆积体边坡稳定性影响的离心模型试验和数值模拟研究
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作者 陈磊 张强 +3 位作者 贾朝军 雷明锋 黄娟 胡晶 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1423-1434,共12页
堆积体广泛分布于我国西南大江大河的河谷地带,在降雨条件下其稳定性直接关系到大坝的安全稳定。设计了水库库岸堆积体边坡强降雨离心模型试验系统,开展了强降雨诱发库岸堆积体边坡失稳离心模型试验,对降雨作用下滑坡地质演化及灾变过... 堆积体广泛分布于我国西南大江大河的河谷地带,在降雨条件下其稳定性直接关系到大坝的安全稳定。设计了水库库岸堆积体边坡强降雨离心模型试验系统,开展了强降雨诱发库岸堆积体边坡失稳离心模型试验,对降雨作用下滑坡地质演化及灾变过程进行研究。基于试验结果,进一步开展数值模拟研究,分析了满库容不同降雨强度下强降雨对不同库水位及堆积体渗透性的边坡稳定性影响。结果表明:水库蓄水阶段堆积体边坡前缘在浮托力和泡水软化作用下造成抗滑力下降。但指向坡体内的渗透压力对坡体起到加固作用。两种竞争机制作用下产生的后缘细微裂缝对降雨阶段边坡变形发展产生重要影响。降雨主要造成坡表侵蚀及径流,少部分从裂缝入渗造成后缘浅层下沉。若不加处理,则边坡有可能发生推移式整体破坏。因此,库岸堆积体边坡后缘裂缝的处置是地质灾害防治的关键。 展开更多
关键词 离心模型试验 降雨 堆积体边坡 滑动机制 数值模拟
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基于失稳模量理论的降雨条件下非饱和边坡流滑与滑移失稳机理研究 被引量:1
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作者 冯学茂 刘敏 +2 位作者 宋祉辰 赵炼恒 林宇亮 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期81-91,共11页
基于经典塑性理论,利用失稳模量(HIN)的概念建立了非饱和土的渗流稳定性准则;针对非饱和土边坡常出现的失稳形式(即有限滑移失稳和快速流动失稳),通过引入考虑基质吸力依赖性的弹塑性本构模型,给出了识别边坡不同失稳模式的HIN表达式;... 基于经典塑性理论,利用失稳模量(HIN)的概念建立了非饱和土的渗流稳定性准则;针对非饱和土边坡常出现的失稳形式(即有限滑移失稳和快速流动失稳),通过引入考虑基质吸力依赖性的弹塑性本构模型,给出了识别边坡不同失稳模式的HIN表达式;对于具有潜在液化能力的松散火山灰土给出了理论模型参数的标定方式;在此基础上,预测了火山灰土边坡出现的失稳模式以及相应的失稳含水率,通过与室内水槽试验结果对比验证了理论模型的正确性和合理性,结果显示,结合无限边坡模型与失稳模量理论可进一步推导出不同失稳模式下的边坡安全系数表达式,二者互为验证;最后,通过参数分析研究了各模型参数对边坡在不同边界条件下失稳模式的影响.研究结果可进一步明晰降雨条件下非饱和土边坡出现不同失稳模式的内在机理,以便为渗流边坡稳定性的评估与设计提供相应的指导. 展开更多
关键词 非饱和土边坡 失稳模式 弹塑性本构模型 失稳模量 水槽试验 安全系数
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预应力钢锚管注浆锚索边坡加固力学特性 被引量:2
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作者 万军利 冯文林 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第14期6012-6021,共10页
为解决传统预应力锚索在边坡支护应用中存在安全耐久性不足、加固效果有限等的问题,通过室内和现场试验研究了预应力钢锚管注浆锚索力学特性,开发了边坡复合加固方法。研究结果表明,锚索荷载-位移曲线的非线性变化特征更明显;钢锚管的... 为解决传统预应力锚索在边坡支护应用中存在安全耐久性不足、加固效果有限等的问题,通过室内和现场试验研究了预应力钢锚管注浆锚索力学特性,开发了边坡复合加固方法。研究结果表明,锚索荷载-位移曲线的非线性变化特征更明显;钢锚管的加卸载刚度变化规律不一致,而锚索的加卸载刚度变化均表现为幂函数衰减的规律;钢锚管和锚索的弹性位移随荷载呈线性增长,而塑性位移随荷载呈增长幂函数变化。边坡现场工程试验结果显示,新型加固技术对于不同地质边坡均适用。对于完整地层,锚固结构受力时产生的变形较少且刚度变化不大,不可恢复变形小,边坡变形易达到稳定状态;对于破碎地层,裂隙增加了浆体渗透提高了其与岩土体的黏结强度,增加了锚固力,因而受力时变形大,刚度变化大,产生的不可恢复变形量大,相对于传统锚索支护,新型支护技术能够更好发挥不同结构间的协作。可见新加固方法可为类似工程边坡加固设计提供参考。 展开更多
关键词 公路路基 钢锚管注浆锚索 模型试验 边坡加固 锚固机制
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