既有路堑边坡加固防护设计浅析--绩溪县S217改建工程

绩溪县为皖南中、低山区的腹地，地形起伏大，沟壑纵横，公路改建升级建设常常会遇到对现状老路路堑边坡的加固防护，文章通过本项目设计方案中所采取的各种处理措施，从设计、施工等角度较全面地阐述该类边坡常用处理方法，可为同类工程提供参考依据。     

露天矿边坡角的优化设计

提出了基于离散元法和神经网络的集成优化设计方法，离散元能充分考虑边坡岩体结构的不连续性，处理边坡的大变形情况，神经网络是从中获取经验知识，并用之解决问题的智能系统，该方法从两条途径，不同的角度，不同的侧面来设计边坡角，并进行优化，增强了设计的可行性。     

基于坡面植被恢复的岩质边坡分类及生境再造技术研究

高速公路等基础设施建设产生了大量的岩质边坡.受岩性、构造等因素影响,岩质边坡不仅类型复杂,而且坡度大、无土壤、植被恢复十分困难.为了提高岩质边坡植被恢复的质量,需要根据植被恢复对生境条件的要求,对其进行类型划分,并提出与之相适应的生境再造技术.通过借鉴近年来中国北方地区公路岩质边坡生态建设工程案例,选取坡度、坡面结构、坡面平整程度、坡面风化程度等作为分类指标,从植被恢复的角度将岩质边坡划分为4种类型.即:微风化整体结构平整坡面、弱风化块状结构凹凸坡面、强风化碎裂结构平整坡面、碎石覆盖填方坡面.在此基础上,提出了每种类型岩质边坡的坡面处理模式和土壤-植被重建技术方法.这种岩质边坡的分类结果,可为坡面生态恢复设计与施工提供参考.     

削坡减载法在边坡稳定治理中应用

边坡稳定治理方法有多种,结合具体边坡工程,利用极限平衡方法对该边坡在天然工况、开挖施工工况等7种工况下的稳定状况进行分析,该边坡在暴雨工况下安全系数不能满足稳定安全要求,考虑此边坡表层为深厚覆盖层,选用削坡处理方案对该边坡进行治理设计,校核边坡处理后的稳定状况,各工况下该边坡安全系数均满足要求.表明对该边坡采用削坡减载方式进行处理是可行的.     

复杂岩体边坡关键块体搜索及开挖支护

采用非接触摄影测量技术采集某高速公路工程边坡岩体的结构面信息,导入自行开发的GeoSMA-3D系统,建立该边坡三维数值模型,从几何学角度搜索出其关键块体.用三维离散元数值计算软件3DEC模拟该边坡工程的开挖过程以及锚索支护后的开挖过程.结果表明,本岩质边坡工程开挖后,引起岩体内部应力重分布,坡体有大范围的剪切塑性区,位移矢量、速度矢量大量集中在开挖面附近的节理上,矢量的方向偏向于临空面,并呈现逐渐增加趋势,整体稳定性较差,若不对边坡采取适当支护措施,必将发生边坡整体失稳破坏;在锚索支护后,边坡的潜在滑移面被控制,边坡整体处于稳定状态.     

锚索支护参数对荷载作用下边坡潜在滑移面的影响研究

锚索支护参数对荷载作用下边坡潜在滑移面的位置、形状及安全系数影响不容忽视,利用极限平衡法对荷载作用下锚索在不同长度,不同角度和不同排列方式下的潜在滑移面位置及安全系数进行了研究.分析结果表明:①锚索长度存在一个临界值,在该长度下边坡安全系数达到最大值;②预应力锚索有一个能提供最大抗滑力的倾斜角度,边坡按这个角度支护时稳定性最佳;③在边坡坡顶存在荷载时,锚索总长度相等的情况下采用上短下长排列时边坡安全系数更大.研究结果对于坡顶存在荷载时边坡的锚固设计具有借鉴意义.     

影响双向节理岩质边坡稳定性因素的灰色敏感性分析

通过系统分析双向节理岩质边坡的工程破坏现象,总结了影响稳定性的5大因素:节理间距、节理摩擦角、节理倾角角度差、开挖坡脚以及块体的内摩擦角。运用UDEC离散元数值模拟方法和强度折减法作为边坡安全稳定性评判方法,利用上述5大因素构建正交试验方案,系统研究5大因素对双向节理岩质边坡稳定性的影响。最后运用灰色关联法分析了5大影响因素对双向节理岩质边坡稳定性的影响权重,结果表明:5大影响因素中权重最大的是块体内摩擦角和节理摩擦角,而节理倾角差、节理间距、坡体开挖角度对边坡稳定的影响力较小,因此在工程中需要着重关注块体内摩擦角和节理摩擦角的取值。     

基于模糊控制的人工神经网络模拟在土质边坡安全预测中的应用

从最优化角度出发,用神经网络解决模糊控制系统的规则提取问题,给出可靠的基于BP算法的可靠神经网络模拟过程,对模糊子集个数的选取与系统复杂性、精确性之间的关系进行讨论.为获得边坡复杂工况下的安全特征,建立基于模糊控制的人工神经网络边坡安全预测模型,由大量样本进行网络训练.研究结果表明:所建立的模型预测精度较高,且实用易行;边坡的坡度、内摩擦角、凝聚力对边坡的安全系数影响较大;该预测模型可用于处理普遍存在的不确定性、非线性复杂工程问题;通过模糊控制调整模型,可对不同工程对象进行较精确的模拟分析.     

边坡工程中的PSA-ANFIS反演设计方法

边坡工程反演设计方法的提出,对于解决岩土工程设计工作中所面临的实际工程问题具有重要的现实意义.针对边坡工程反演设计工作的特点,首先采用正交试验设计法和模式搜索算法(PSA)研究了自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的训练参数和模型结构的优化方法,提出和建立了基于模式搜索算法的自适应神经模糊推理方法(PSA-ANFIS).进一步地,对一多峰函数Peaks进行离散,构建了训练数据对、检测数据对和预测数据对,并对PSA-ANFIS的拟合能力和预测能力进行了研究.结果表明,无论是在拟合精度和预测精度上,还是在训练参数的调整、模型结构的建立和训练过程上,PSA-ANFIS均适合于解决边坡工程反演设计这一高度非线性的映射问题.最后,还将该新方法应用于边坡工程的边坡设计问题中,对实例边坡的角度和高度进行了反演设计,从而证实了该方法具有较强的非线性处理能力,适用于处理边坡工程中的具有高度复杂的不确定性问题,是一种优异的反演设计新方法.     

攀钢营盘山高陡边坡稳定性极限平衡综合评价

针对营盘山高陡边坡工程地质条件实际,根据控制边坡稳定性的不同边界条件采用极限平衡法从平面、空间角度对边坡稳定性进行了定量计算,并综合分析、评价了优化后的边坡境界方案.     

基于倾斜变形的边坡临界滑动面确定方法研究

采用强度折减法寻找三维边坡临界滑动面是边坡稳定性分析工作中的重要问题。基于对边坡临界状态位移场的分析,提出一种三维边坡临界滑动面的确定方法,即认为当边坡处于临界状态时,滑动面上的点是空间倾斜角度最大的位置点。通过强度折减计算使边坡达到临界状态,沿边坡表面及坡体内部等距布置测线和离散点,并计算各离散点的空间倾斜角度,提取每条测线上离散点空间倾斜角度最大值的坐标点;然后利用局部加权回归散点平滑方法做平滑处理,并将曲面在边坡范围外的多余部分进行裁剪即可得到三维边坡的临界滑动面。最后,探讨了倾斜变形计算长度大小和离散点布置的疏密程度对滑动面的影响,结果表明,倾斜变形计算长度对滑动面形状影响较小,离散点间距对滑动面形状存在一定的影响。     

边坡段水平受荷桩桩前土抗力折减效应的模型试验研究

为解决由于边坡存在造成的土抗力折减问题,开展了黏性土中平地及不同边坡条件下的基桩水平加载室内模型对比试验.试验结果表明,两种工况下水平受荷桩的荷载变形曲线及内力变化规律基本一致,但位于坡体上的基桩的承载能力明显折减,而该折减效应与边坡角度及桩位于边坡的位置紧密相关.进一步量化分析了土抗力折减效应的影响因素,提出了折减效应与桩位于边坡的位置和边坡角度的定量关系.在此基础上,通过对坡体上极限土抗力和初始刚度的合理修正,建立了可考虑边坡处土抗力折减效应的水平受荷桩的p-y曲线计算公式.理论计算值与已有的试验结果的对比表明两者吻合较好.     

新疆某水利枢纽坝址左岸趾板边坡岩体稳定分析

本文根据影响边坡岩体的稳定因素,采用岩质边坡极限平衡理论计算各不稳定岩体的安全系数,为边坡处理提供科学依据.     

大豆脲酶固化土体表面防止径流冲刷实验研究

随着社会经济的快速发展,土质边坡作为常见的工程结构,由于其内部结构复杂,地基条件脆弱等原因,很容易被雨水冲刷侵蚀而产生整体破坏,造成生命财产的巨大损失.微生物岩土作为新型的土体加固技术,具有绿色环保,节能高效以及操作简单等突出优点,在土性改良方面具有巨大的应用潜力.利用大豆脲酶处理液对砂质边坡进行表面的加固处理,证明了加固处理后的土质边坡能够有效地抵抗水流的表面径流侵蚀.实验对比显示,随着加固处理遍数的增加,促使边坡破坏的需水量也不断增加,当处理遍数超过3遍时,砂质边坡表面的土体冲蚀量可降至20 g以下,抵抗径流水蚀的效果十分明显.     

基于主客观赋权法的山区高速公路边坡防护决策与生态环境

针对山区高速公路建设导致原生植被和动物栖息地破坏、水土流失以及局部环境恶化等系列生态环境问题,对山区高速公路边坡防护决策与生态环境进行研究.采用综合主观赋权法和客观赋权法后的主客观赋权法进行理论分析,对分目标值构成矩阵和定性指标进行规格化处理,并对主客观赋权法数学模型进行理论求解;利用均衡度变权创建山区高速公路边坡防护方案决策的主客观赋权综合评价模型;建立边坡防护方案综合评价指标体系,对山区常张高速公路张家界段进行实证研究.研究结果表明:从生态环境评价角度用主客观赋权法综合评价法得出三维网植草防护为最优方案,因此,采用主客观赋权综合评价法对边坡防护方案决策和保护生态环境是合理的、可行的.     

Morgenstern-Price改进法在边坡稳定性计算中的应用

在边坡稳定性分析中应用改进的Morgenstern-Price法具有极好的收敛性,计算用的STAB程序具有多功能的特点.稳定性计算结果,客观反映了边坡实际状态,可以为边坡的加固处理提供依据.     

吕梁地区不同地层结构黄土边坡坡脚开挖效应

黄土高原地区崩滑流地质灾害较为严重,与人类工程活动如灌溉和开挖等相关,尤其是坡脚开挖最容易导致坡体失稳形成滑坡崩塌地质灾害。在吕梁地区崩滑灾害野外调查的基础上,将该地区黄土边坡按地层结构概化为四种类型即单一黄土型(Q_3)、黄土-古土壤型(Q_2-S)、黄土-古土壤互层型(Q_3-S-Q_2)和黄土-古土壤-红黏土型(Q_3-S-Q_2-N_2),基于FLAC~(3D)有限差分软件,模拟分析了不同地层结构类型黄土边坡坡脚开挖效应。分析结果表明:四种不同地层结构类型黄土边坡在开挖进尺L≤20 m时,开挖角度对边坡稳定系数的影响不大;开挖进尺L≥30 m时,边坡稳定系数随开挖角度的增大显著降低,且在开挖进尺大、开挖角度较陡时边坡浅层产生贯通的最大剪应变增量带形成浅层滑坡,其中具有多层古土壤结构(Ⅲ型)的黄土边坡稳定性最好;开挖角度较缓时边坡位移以竖向回弹为主,开挖角度较陡时边坡水平与竖向位移均较大;坡型坡高相同的条件下,坡脚开挖导致不同地层结构类型的边坡变形破坏的破坏面形态基本一致,滑体厚度存在一定差异但区别不大。研究结果对黄土地区边坡科学合理开挖和灾害防治具有一定的指导意义。     

基于经济风险分析的边坡稳定性评价

以边坡的可靠性分析为基础 ,从经济风险分析的角度出发解决了运用可靠性指标对边坡进行评价的问题 ,并在边坡静态经济风险分析的基础上提出动态经济风险分析的方法和步骤 .最后以清江流域水布垭水利枢纽右岸的马崖高边坡为例进行分析 ,证明了该方法的可行性和合理性 .     

无粘结预应力锚索在高边坡砼贴坡挡墙及框架梁中的运用

水电站大坝、厂房、消力、部分边坡岩体风化卸荷严重、坡高陡峻,地形、工程地质及水文条件复杂,边坡加固处理的难度大。采用无粘结预应力锚索为主要加固措施,保证了边坡加固的施工进度、质量,保障了主体工程的顺利施工。     

高陡岩质桥隧工程边坡稳定性评价及工程支护措施

依托大理—瑞丽铁路澜沧江大桥桥隧工程边坡,通过大量的工程支护处理措施研究,探讨桥遂工程边坡稳定性分析及工程支护处理方法.在查明坡体结构、建立坡体地质模型的基础上,利用三维数值模拟和强度折减法对桥遂边坡进行稳定性分析评价,同时考虑桥梁结构建设和两岸遂道开挖施工对坡体稳定性的影响.对岩质边坡存在的受软弱结构面控制的整体稳定性问题和浅表层局部碎裂岩体的稳定性问题,分别采用不同的支护措施.岩质边坡稳定性分析应以建立工程地质模型为基础,边坡支护设计应与工程结构建设相结合,信息互馈,动态设计,以确保工程边坡的稳定性.