分级框架锚杆支护边坡的稳定性分析

【目的】为探究云南勐绿高速公路某分级框架锚杆支护边坡的稳定性。【方法】采用FLAC3D建立三维数值模型,对边坡分别在未支护和支护工况下进行稳定性分析。选取支护边坡中部断面,对该断面中的锚杆（锚索）轴力进行监测,研究锚杆（锚索）轴力沿长分布的特性。【结果】结果表明：未支护边坡有极大可能沿潜在滑动面发生失稳破坏,分级框架锚杆支护结构能够有效抑制边坡整体位移,改善坡体内部塑性区分布,提高边坡的安全系数;锚杆锚固边坡内部根据锚杆发挥的不同作用分为主动区和被动区;锚索最大轴力处于自由段,锚固段内轴力分布并不均匀,呈递减趋势。【结论】研究表明框架锚杆组合结构对边坡具有良好的支护效果。     

深基坑开挖对邻近住宅楼的变形影响分析

【目的】深基坑工程中土体的开挖卸荷会导致土体位移变形，可能引起周围建筑物变形，因此有必要对深基坑开挖对邻近宅楼的变形影响进行分析。【方法】本研究以郑州某深基坑工程为例，在采取上部土钉墙、下部桩锚支护的联合支护方式下，使用FLAC3D对基坑的开挖过程进行数值模拟，探究不同工况下基坑开挖对周边土体和邻近建筑物的影响。【结果】研究发现：沉降量随着距基坑边缘距离的增加而减小，最终降低为零；沉降量和围护体的水平位移随着基坑开挖深度的增加而增大；邻近建筑物的沉降随着基坑开挖的加深而增大，随着距基坑边缘距离的增大而减小。【结论】本研究验证了该支护方式的可行性。     

浅埋水工隧道支护优化方案设计研究

【目的】目前，我国对水工隧洞的开挖支护研究较少，本研究以信阳市四水同治水工隧洞为研究对象，对该工程支护方案进行优化设计，为类似工程提供借鉴经验。【方法】通过FLAC3D软件建立模型，在支护方案的锚杆数量和喷混厚度两方面进行优化模拟计算分析。【结果】研究结果表明：(1)两种优化方案云图都与施工方案相似，数值上两种优化方案虽使围岩位移有所增大，但仍在安全范围内。(2)模拟锚杆优化方案虽使锚杆应力有所增大，但未超过锚杆应力极限承受范围。(3)模拟喷混优化方案与施工方案相比仅在数值上有差异，且变形位移在安全范围内。【结论】通过以上分析表明两种支护方案优化设计在安全性和经济实用性两方面具有参考意义。     

基于有限差分软件FLAC3D隧道动态开挖模型自动分析方法研究

针对FLAC3D在复杂工况下三维隧道动态开挖模拟中代码编写的困难,研究了基于Python编程语言的数值模拟自动分析方法,编写了分析代码自动生成程序,实现了工程数据到分析代码的自动转换。研究了隧道开挖过程复杂工况下的开挖、支护和加固等不同工序中工程数据的表示方法,利用Excel表格和AutoCAD文件定义和维护不同开挖阶段不同工序的地理位置信息和工程属性信息,实现了对隧道开挖过程的时间、空间和工程属性信息的完整描述。相对于传统的FLAC3D分析方法,本方法能较好地满足对复杂工况下隧道开挖模型进行分析的需要,对不同工况和不同参数的快速分析比选具有较好的适应性,利用该方法对内蒙古某隧道开挖工法进行分析,证明了其可行性。     

大连自贸区岩质边坡稳定性评价

【目的】边坡尤其是岩质边坡稳定性评价是岩土工程学以及实际工程中经常遇到的问题。【方法】本研究选取大连自贸区内某边坡，将边坡分为AB、BC、CD三段，采用赤平投影法对边坡稳定性做定性分析，并利用平面滑动法对边坡稳定性做定量分析。【结果】结果表明：该自贸区边坡稳定性处于稳定状态。【结论】本研究对边坡防护措施提出了建议，涉及的边坡评价方法和边坡防护措施对于边坡治理具有理论和现实意义。     

某露天矿山大型排土场稳定性综合评价研究

【目的】露天矿山排土场由大量废弃渣土堆积而成，结构往往较为松散，且地基地形陡峻，基底软弱土层厚度较大，在降雨、地震等因素诱发下，极易形成滑坡、泥石流灾害。【方法】为了对某露天矿山大型排土场的稳定性进行评价，依据极限平衡理论，采用Bishop法分别计算了3条剖面在自然工况、降雨工况、地震工况条件下的安全系数，并对其稳定性作出了评价。【结果】评价结果表明，该排土场边坡在自然、降雨、地震三种工况条件下最小安全系数均大于规范要求的极限值，边坡整体处于稳定状态。【结论】评价结果可以为该排土场的日后维护和治理提供有价值的参考和借鉴。     

基于FLAC3D的地铁盾构施工地表沉降分析

【目的】为了分析地铁开挖对地面沉降的影响。【方法】本研究以郑州市轨道交通7号线一期工程土建施工02工区黄河迎宾馆站至英才街站区间左线盾构区间为研究对象，建立了FLAC^3D计算模型，研究了模型隧道开挖后形成的位移曲线。【结果】得到隧道开挖掘进地表的沉降规律，与实际工况基本吻合。【结论】说明数值模拟对盾构施工前期研究具有一定的参考价值。     

深埋地下洞室柱状节理围岩变形特征分析

【目的】金沙江白鹤滩水电站输水系统中的尾水调压室规模巨大，洞室埋深大，穹顶柱状节理玄武岩发育，地质条件复杂，为了降低围岩变形破坏的风险，保证工程安全，节约生产成本，需对深埋地下洞室柱状节理围岩变形特征进行分析。【方法】依托右岸深埋地下洞室8#尾水调压室，结合现场工程地质资料及施工过程，运用非连续介质力学的数值计算方法，得出无支护条件下穹顶在柱状节理岩体及完整岩体两种情况下围岩的应力应变分布，继而分析评价两种情况下围岩可能出现的变形特征。【结果】结果表明，柱状节理的发育使穹顶开挖面附近浅层围岩强度降低、应力集中区与开挖面的距离增大，围岩塑性区深度显著增大；受初始最大主应力方向及柱状节理各向异性影响，穹顶S侧翼围岩变形值及N/S两侧翼变形值的差异均有所增大，层间错动带C5在N侧法向应力有所减弱，在S侧的松弛变形有所增大。【结论】分析方法及结果符合地下工程设计施工的一般规律，为围岩稳定、设计方案和支护安全评价提供了有力支撑，具有可靠的工程指导价值。     

武汉某地铁车站深基坑开挖支护变形数值模拟研究

【目的】以武汉市唐家墩地铁车站深基坑工程为例,综合考虑场地工程地质、水文地质条件,权衡经济、安全、施工难度、工期等因素的影响,最终采用连续墙加内支撑的方式对该深基坑进行开挖支护。【方法】结合ABAQUS数值模拟软件中的Mohr-Coulomb准则进行三维建模,模拟研究了基坑开挖过程,预测了基坑开挖影响范围内土体的水平位移、垂直位移及支护结构的变形,并与现场监测资料进行了比对。【结果】研究结果表明：开挖初期主动土压力主要由开挖面以下连续墙承担,随着开挖加深和支撑设置,主动土压力在后期主要由开挖面以上连续墙承担。围护结构最大水平位移为30.3 mm,坑外最大沉降量17.5 mm,坑内最大隆起量为19 mm,与现场实测数据一致,从而验证了设计方案的可行性。【结论】基坑开挖支护方式满足一级基坑变形控制要求。模拟结果表明支护设计方案是可行的。     

强震区高边坡稳定性及支护方案的数值模拟

【目的】了解地震作用对边坡稳定性的影响。【方法】研究选择尼泊尔某高速公路路堑边坡作为研究对象，针对强震地区地震荷载作用条件下，采用有限元方法，就高速公路路堑高边坡的稳定性和位移变化情况，进行了模拟计算。【结果】高边坡的稳定性随地震强度的增加而降低、高边坡的位移随地震强度的增加而变大。另外，还就削坡+锚杆支护或削坡+锚杆+土钉的边坡治理方案进行了对比，通过改变锚杆角度等工程设计要素进行数值模拟计算分析，提出了更加合理的边坡治理方案。【结论】对强震地区类似的高边坡稳定性研究具有一定的参考作用。     

四川省会理县昆鹏铜业滑坡稳定性研究

【目的】分析昆鹏铜业滑坡在不同工况下的稳定性情况，并针对性地提出治理建议。【方法】采用Geostudio软件模拟滑坡在受自然工况、暴雨工况、地震工况影响下的稳定性变化。【结果】昆鹏铜业滑坡在自然工况下处于基本稳定状态，在暴雨影响下滑坡稳定性从基本稳定状态变为不稳定状态，在7级及以上地震的影响下滑坡也会从基本稳定状态变为不稳定状态造成滑坡失稳。【结论】目前滑坡处于蠕滑阶段，必须对滑坡进行治理，建议完善滑坡区域的排水措施，对滑坡进行支挡和裂缝填塞处理。     

Slide在水利工程边坡稳定性分析中的应用

为了确定切实可行的支护开挖方案,本研究运用Slide软件并分别采用Bishop法、Janbu法、Fellenius法和Spencer法等对云南某大型输水隧洞洞口边坡在正常、暴雨、地震工况下进行稳定性模拟分析。结果表明,对于同一剖面,在相同运行工况下,运用Janbu法分析出的最小安全系数最小;对于同一剖面,在同一分析方法下,最小安全系数最小的为暴雨工况;采用Janbu法对边坡开挖支护的最终方案进行分析模拟,最小安全系数K=1.237>1.20,开挖边坡安全系数计算值满足规范要求,隧洞洞口边坡在各运行工况下处于稳定状态。     

基于FLAC3D的路堑边坡稳定性分析

【目的】道路切割坡体、暴雨和车辆荷载等条件会对路堑边坡的稳定性造成极大的影响。本研究以辉县市上八里镇回龙村张沟边坡为例,根据边坡所处的环境特征,分析其在不同工况影响下的变形特征及稳定性,为边坡的防治提供依据。【方法】使用FLAC^3D软件对边坡进行数值模拟,研究边坡在天然和暴雨条件下的变形和稳定性,并调用FLAC^3D内置的Fish函数对路堑边坡坡前道路车辆产生的动荷载进行模拟,对动荷载下滑坡体内部的变形特征进行分析。【结果】(1)边坡在天然和暴雨情况下的稳定性系数分别为1.9和1.186;(2)坡前公路动荷载峰值由1×10⁵ N增加为1×10⁶ N时,坡脚处水平最大应变值增大13.4%,后缘水平最大应变值增大13.2%。【结论】暴雨降低了岩土体的强度,直接破坏了边坡的稳定性,坡前竖直方向动荷载增加了坡体水平方向剪切带的连续性,但其对坡体最大应变量造成的影响较小。     

渝昆高铁华山松隧道穿越凝灰岩段施工工法分析

【目的】凝灰岩地层容易遇水软化,自稳能力差,隧道穿越时极易发生溜塌、大变形等灾害,这就需要研究在破碎凝灰岩段隧道采用两台阶与三台阶工法下,围岩、支护结构受力及变形规律,为施工提供理论指导。【方法】以在建渝昆高铁华山松隧道为背景,通过数值模拟手段进行计算分析。【结果】研究结果表明：采用三台阶开挖时,变形情况较两台阶有一定程度的改善,其中整体最大沉降量降低14%,特征断面沉降量降低9%;在支护结构受力方面,三台阶法要比两台阶法稍有优势。隧道开挖后,为避免隧道两侧边墙部位出现压应力集中,施工中应注意观察边墙初支是否有开裂、鼓包等现象,必要时施作临时横撑,以保证施工安全。【结论】研究成果可为今后类似工程提供参考。     

贵定县绿豆坪滑坡成因及稳定性分析

【目的】查清绿豆坪滑坡形成原因，对其进行治理，以减少当地居民生命财产损失。【方法】在进行现场详细勘查及资料收集的基础上，采用物探、钻探及样品分析等手段，对绿豆坪滑坡影响因素逐一进行分析，并对其稳定性进行定量评价。【结果】影响滑坡失稳的主要因素为降雨，且该滑坡在天然状态、饱水状态、地震状态及暴雨+地震工况下处于不稳定-基本稳定状态，严重威胁当地居民生命财产安全。【结论】研究结果为该工程及类似工程的治理提供了依据。     

锚索预应力损失对某既有公路路堑边坡稳定性的影响研究

【目的】路堑边坡稳定性是影响公路运营安全的重要因素之一,为保证某公路段运营期边坡安全,以某公路路堑边坡为例进行分析。【方法】采用有限元软件GeoStudio中的slope模块,基于极限平衡法计算锚索不同预应力损失率条件下路堑边坡的稳定性,建立预应力损失率与边坡整体稳定性的关系式,结合现场边坡稳定状态调查及锚锁预应力损失率检测结果,综合评价现状条件下公路边坡的稳定性。【结果】研究结果表明,目前该路堑边坡处于基本稳定状态,若预应力损失率达到60%,则可能出现失稳风险。【结论】建议加强监测,并适时进行相关检测,必要时采取相应补强措施。     

赣深铁路同乐山隧道穿越采空区探测及处置技术

【目的】隧道在穿越采空区施工时容易出现由于开挖扰动造成的大变形、塌方等灾害，因此有必要对采空区地质灾害的探测及处置技术进行研究。【方法】本研究以赣深铁路同乐山三号隧道为背景，对施工中出现的问题进行归纳总结。【结果】研究表明：在采空区地段采用“地面调查法+高密度电阻率法+钻探法”为主的综合探测手段，可以取得很好的效果；地表矿洞采用回填注浆封堵，洞内采用超前支护+径向注浆处理，可以保证隧道安全顺利地通过不良地质段。【结论】本研究成果可为今后类似工程提供施工参考。     

水力枢纽高边坡支护技术研究与抗震稳定性分析

高边坡安全稳定控制是水利枢纽工程建设需要解决的一大问题，为研究水力枢纽高边坡的合理支护技术，以乐昌峡水利枢纽工程高边坡为研究背景，首先对其无支护状态下的稳定性展开数值模拟，找出其薄弱部位；再针对不同的边坡台阶提出了不同的支护加固措施，得到了支护后边坡的变形稳定特征；最后开展了水利枢纽高边坡的抗震稳定性分析。研究结果表明：(1)在无支护条件下，水利枢纽边坡的最大位移达到600 mm,无降雨状态下安全稳定系数仅为1.03,低于规范要求；(2)对高边坡采用“铁丝网客土喷播草籽+格构梁+钢筋锚杆”支护后，降雨状态下水利枢纽边坡的整体安全稳定系数仍保持在1.258,满足规范要求；(3)7级地震荷载作用下边坡的整体稳定系数变为1.136,高于规范中偶然工况稳定设计安全系数值1.05～1.10。     

芦岭Ⅲ4采区膨胀性软岩围岩巷道支护技术研究

【目的】以淮北煤矿芦岭Ⅲ4采区轨道上山巷道为工程背景，研究强膨胀性软岩对围岩巷道稳定性的影响并设计出合理的支护方案，保证巷道稳定性。【方法】采用SEM扫描电镜实验研究岩性微观成分，并利用FLAC^3D数值模拟软件对巷道围岩的变形及受力进行模拟，提出高预应力、高强度的锚杆锚索联合支护方案。【结果】研究表明，巷道岩性以蒙脱石、伊利石为主要成分，通过模拟可以发现，在未加支护的情况下，巷道会有较大的变形，而在支护方案下巷道围岩的变形明显缩小。【结论】通过对巷道围岩的分析，可以认为高预应力、高强度锚杆锚索联合支护方案能够有效控制巷道围岩的变形，为淮北矿区类似条件的矿井提供参考和借鉴。     

滑坡地带多级路堑边坡阶梯开挖三维数值模拟

目前对于多级路堑高边坡开挖施工的数值模拟仍然停留在二维模拟或者分层整体开挖模拟水平,且尚未见开挖工序对边坡土体扰动的相关研究.为了研究开挖工序对滑坡地带路堑边坡滑坡体的影响,以国道316线江天段改建工程为例,将边坡分层、分段、分块,把开挖过程分为多个阶段,并通过建立三维数值模型,计算和分析了两种不同开挖方法对滑坡体的影响,提出了一种适用于多级路堑高边坡开挖施工的阶梯分层开挖方法.