直立顺层边坡的流变失稳特性研究

指出层状直立边坡的屈曲失稳与岩体的流变性质密切相关。针对直立顺层边坡在开挖成形后会产生向临空面的变形，忽略相邻岩层对其作用，仅考虑外层岩板向临空面变形并导致层间脱离的状况，采用自重作用下的梁柱力学模型，将地面坡角处的约束视为固定端约束，考虑岩体材料的流变特性，应用三参量粘弹性固体模型，分析了直立边坡的流变屈曲失稳特性。     

深厚淤泥地层中预应力管桩偏斜机制分析及预防处理技术

软土地层中进行管桩施工常常发生桩身倾斜,将降低管桩承载力效果.为了研究深厚淤泥地层中管桩偏斜机制及处理技术的控制效果,以深圳市固戍二期工程为背景,提出了四种方案来降低管桩水平位移,结合数值模拟结果分析了施工方式对管桩偏斜影响规律和相应处理措施的效果.结果表明:挖土方式、堆土荷载、机械荷载均会对管桩偏斜产生较大影响,机械...     

倾斜煤层含矸煤柱区应力状态及防冲技术研究

针对倾斜煤层分层开采综放工作面临空侧含夹矸层巷道变形量大、冲击危险性高的问题,构建了侧向悬顶临空煤柱受力模型,运用数值模拟方法对工作面回采过程中煤柱区域围岩应力场和塑性区变化进行研究。研究结果表明：在煤柱弹性变形阶段,煤柱支撑力、变形量、煤柱积聚弹性能随着悬顶长度的增大而增大;临空煤柱在巷道区域存在夹矸弱层时,沿夹矸面产生的应力集中区致使巷道变形量增大,诱使周围煤岩运动加剧;当临空侧煤柱上方巷道顶板不易发生破坏时,可形成弹性能的良好载体和传递通道,造成巷道应力集中,加剧冲击地压发生危险性。同时,针对含矸临空煤柱自身抗破坏能力较差问题,提出远近结合、分批次的卸压方式,制定了顶板预裂、煤体爆破方案,有效降低巷道帮鼓变形量,微震震动点向远离工作面方向上方顶板偏移,冲击地压危险程度明显降低,有效保证工作面安全回采。     

坑内土体开挖对工程桩变位影响分析

软土地区由于基坑内土体开挖不当引起的工程桩变位事故频频发生,造成很大的经济损失,给工程安全带来隐患,因此迫切需要解决这个问题。从分析基坑土体开挖时工程桩上受到的荷载作用入手,研究了滑动土体及施工荷载对工程桩变位的影响,运用弹性抗力法分析了荷载作用下工程桩桩身任一点内力和位移分布情况。对某工程实例进行分析,计算开挖时作用于桩身的最大弯矩及其位置,与现场实测的桩身断裂位置基本一致,表明开挖形成的临空面滑动土体及施工荷载引起的水平荷载是导致桩身偏位甚至断裂的根本原因。     

不同斜撑方式对格构式异形铁塔的影响

铁塔是一种典型的主要承受风荷载的高耸结构.为了保证铁塔在正常使用状态下不发生过大的变形,必须对铁塔进行风荷载作用下的结构分析,并设计出合理的结构形式.结合风洞模型实验,利用大型有限元计算程序,分析对比了格构式铁塔的不同斜撑方式对结构变形的影响,得出交叉斜撑方式能使铁塔圆弧段的变形更小.     

地面堆载诱发下盾构管片变形分析

本文依托苏州地铁S1线某区间盾构隧道,针对后期沿线可能出现的堆载问题,采用地层-结构法建立精细化三维数值分析模型,系统地探究了堆载条件下,隧道上覆、穿越和下卧软土地层对盾构管片变形的影响规律。结果表明：在地面堆载作用下,上覆荷载经过土层扩散,使管片变形沿纵向呈“正态分布”,竖向变形最大处位于堆载位置正下方的拱顶处;隧道最大水平位移发生在荷载作用位置正下方管片的左右拱腰处,并且左右拱腰同时产生向外的水平位移;当堆载中心在隧道正上方时,隧道下卧软土层时隧道变形量最大,其次是隧道穿越软土层时,隧道上覆软土层时对隧道竖向变形影响最小;隧道下卧土层的弹性模量对隧道结构变形影响最大,且弹性模量越小,结构变形越明显。     

秸秆绳加筋软土地基效果数值模拟研究

采用有限元法模拟研究秸秆绳加筋前后软土地基承载力和沉降变形.结果表明:秸秆绳加筋可以改变地基破坏模式,加筋前软土地基为整体剪切破坏,加筋后为局部剪切破坏;秸秆绳加筋可以有效提升软土地基承载力,并减小软土地基在相同荷载作用下产生的沉降变形,减缓地基承载力失效后基础急剧下沉,秸秆绳加筋对软土地基具有积极意义,能够有效地强化...     

小金县阿龚坪滑坡成因机制及稳定性分析

阿龚坪滑坡是滑坡堆积体在土体内部滑动的小型牵引式土质滑坡。前缘修筑公路开挖坡脚形成临空面,在强降雨的诱发作用下,滑坡前缘首先发生表层滑塌,前缘推移,致使后缘产生拉张下错变形,严重威胁坡脚居民的生命财产安全。根据已有变形破坏特征,对该滑坡的成因机制及稳定性进行了分析,并据此提出"滑坡底部及中部公路内侧抗滑桩+滑塌区坡面格构护坡"的治理措施。     

软土地基刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离散连续耦合数值模拟

基于软土地基直立刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验,建立离散-连续耦合数值模型,采用离散单元颗粒流程序PFC和有限差分程序FLAC分别模拟加筋土挡墙和软土地基,研究软土地基上刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的性状及内、外部稳定性.研究结果表明,数值模拟的挡墙沉降、墙面水平位移、墙底竖向土压力及墙面弯矩与离心模型试验结果吻合较好;挡墙在自重及上覆荷载作用下产生显著的沉降和不均匀沉降,但挡墙整体仍保持稳定,显示该型挡墙具有很好的适应软土地基大变形的能力;自重及上覆荷载作用使得连接件末端位置产生应力集中,导致此处的地基表面沉降最大;上覆荷载作用下,刚性墙面弯矩在墙中处最大,为外侧受拉,而在靠近墙底和墙顶处较小,为内侧受拉;软土地基上该型挡墙稳定性一般为深层滑移外部稳定性,其破坏面由过挡墙底层筋材后缘填土中的朗肯破坏面和地基中的圆弧滑移面组成;该型挡墙内部稳定性表现为随软土地基滑移破坏,挡墙内筋材由下至上依次断裂,形成过底层连接件后缘的朗肯破坏面.     

软土地基刚/柔性组合墙面加筋土挡墙

基于软土地基直立刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验,建立离散连续耦合数值模型,采用离散单元颗粒流程序PFC和有限差分程序FLAC分别模拟加筋土挡墙和软土地基,研究软土地基上刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的性状及内、外部稳定性.研究结果表明,数值模拟的挡墙沉降、墙面水平位移、墙底竖向土压力及墙面弯矩与离心模型试验结果吻合较好;挡墙在自重及上覆荷载作用下产生显著的沉降和不均匀沉降,但挡墙整体仍保持稳定,显示该型挡墙具有很好的适应软土地基大变形的能力;自重及上覆荷载作用使得连接件末端位置产生应力集中,导致此处的地基表面沉降最大;上覆荷载作用下,刚性墙面弯矩在墙中处最大,为外侧受拉,而在靠近墙底和墙顶处较小,为内侧受拉;软土地基上该型挡墙稳定性一般为深层滑移外部稳定性,其破坏面由过挡墙底层筋材后缘填土中的朗肯破坏面和地基中的圆弧滑移面组成;该型挡墙内部稳定性表现为随软土地基滑移破坏,挡墙内筋材由下至上依次断裂,形成过底层连接件后缘的朗肯破坏面.     

采空区塔基变形过程对输电铁塔安全性影响

位于采空区输电铁塔的安全性易受地表变形的影响,而塔基变形具有从无到有、从小到大、从单一到复合的特点,因此研究塔基变形过程输电铁塔安全性演化规律具有重要的工程意义。以位于采空区某500 kV输电铁塔为研究对象,基于有限单元法,分别计算了单、双基础复合变形过程在90°大风、45°大风和覆冰三种气象工况下的输电塔内力和变形规律。结果表明:单、双基础复合变形过程中,构件最大应力转移路径相似,变形初期铁塔安全性降低较少,中后期铁塔安全性降低速率加快;三种气象工况条件下,基础变形过程铁塔安全性演化规律相近;建议在塔基变形前期,对变形最大的塔脚和相同侧第一段横隔材实施监测和加固治理措施。     

关中某水库右坝肩变形体成因机制的有限元数值模拟

通过对关中某水库右坝肩边坡现场调查,综合分析边坡的基本特征、岩体结构特征、变形破坏特征.根据勘察资料分析认为,在自重的作用下坡体发生缓慢的变形,降雨作用及地表水入渗加速了坡体的变形,进而形成了目前的变形体,坡体内部未形成贯通的滑动面,未发生整体的失稳.由于边坡变形体的岩性单一,故采用有限元数值模拟对其成因机制进行研究.研究结果表明:自重作用下坡体有向临空面缓缓滑移变形的趋势,在降雨和地表水入渗作用下最后诱发边坡发生较大的变形.坡体在变形过程中经历了应力重分布、蠕变变形和新平衡3个阶段,在蠕变阶段边坡后缘首先出现拉张裂缝及错落带,随后坡体中部出现挤压变形,最后在前缘坡脚出有挤压变形和向临空面剪出的趋势.     

波浪加载下海底土质特性变化的研究

通过不同的制样方法，在水槽中模拟了多种海底在波浪作用下的变化行为。试验发现，加压排水固结的砂质粉土海底在波浪作用下较稳定；加压不产生排水而固结的砂质粉土海底易受波浪的冲刷；自然条件和轻微振动的砂质粉土海底最易受到波浪的扰动破坏，形成塌陷凹坑。粘粒含量较高的粉质粘土对波浪的反映不敏感；下卧软土层土体在上覆压力下的变形量与含水量关系密切，含水量越高，变形越大。试验结果证明，波浪会引起沉积物性质发生改变，也是引起海底形态变化的主要原因。     

悬臂式围护结构基坑的数值模拟

采用ANSYS有限元软件对某软土地区悬臂桩支护基坑进行了二维数值模拟,对基坑周围土体和支护桩随开挖加深和应力释放而产生的变形作跟踪分析,得到了在各开挖阶段桩后地表沉降曲线和桩顶位移曲线,以及在不同地面荷载下桩体的变形曲线,并且分析了变形原因和发展趋势。本文还对基坑土体的破坏机理进行了分析,计算出了土体的破坏位置并探讨破坏机理。     

黄土斜坡变形失稳破坏特征的振动台模型试验

基于低含水率黄土纯土层、低坡角斜坡、1∶25相似比的振动台模型试验,研究了黄土斜坡在地震作用下的变形发生和失稳破坏过程及其加速度和应力响应特征,对典型黄土斜坡强震失稳机制进行了探讨.试验表明:黄土斜坡对输入地震波存在着明显的临空面放大效应以及垂直放大效应;在烈度为VII度的地震荷载作用下,斜坡模型在其坡顶前缘处发生了最初的张性裂缝,随着地震强度的增加,斜坡顶部的张性裂缝逐渐由前缘向后缘推进,最终形成一系列的永久性张性破坏;在烈度为IX度的地震作用下,模型顶部出现了明显的震陷,呈现出典型的震陷型滑坡的特点.     

高速公路改扩建路基开挖临空面安全控制标准

为合理控制高速公路改扩建施工时开挖临空面后的路基稳定性和行车安全,通过建立有限元仿真模型,全面分析了临空面开挖高度、车辆荷载作用位置以及路基土质对开挖临空面路基工作状态的影响,对粘性土、砂性土和碎石土3种不同土质的路基、不同工况条件下的开挖临空面路基稳定系数进行了计算,在此基础上提出了高速公路改扩建路基开挖临空面安全控制标准。结果表明：临空面开挖高度和荷载作用位置对路基稳定性影响较大,临空面高度应控制在2.0m内,路侧安全距离应为1.5～2.0m;路基土质对路基稳定性影响相对较小,粘性土路基稳定性最好,依次是砂性土和碎石土;根据路基稳定系数的差异性,将路基高度分为：小于1.0m,1.0～1.5m,1.5～2.0m,2.0～3.0m和3.0～3.5m这5个等级,以稳定系数1.80为控制指标,制定了路基开挖临空面安全控制标准。     

小议公路软土路基的施工质量控制措施

公路工程中软土路基的土含水量很高,空隙比大,具有湿陷性,承载力低,在荷载作用下,容易产生滑动或者固结沉降,使路基产生过大变形,导致路基破坏.因此应采取措施予以处理.     

君山区软土地基地震液化特性初探

本文对君山区冲湖积软土层的工程抗震性能进行了分析,指出了粉砂层和淤泥质粉质粘土层在地震作用下易产生液化的部位,并提出了相应的防震减灾措施.     

基于DPDM技术的上覆硬土层软土地基变形场分析

通过室内双层地基模型试验,对双层地基上部硬土层在不同强度和厚度条件下的承载性能进行了研究,并拍摄数码图像分析了双层地基的变形场.利用无标点数字图像量测技术（DPDM）对双层地基变形的数码图像进行变形场分析,通过网格图的变形分析,土体的初始变形出现在下部软土层中,随着荷载的增大,网格的变形区域逐渐向上部硬土层及软土层下部发展,同时向水平方向扩展;双层地基破坏模式为冲剪破坏.研究内容为双层地基承载力计算和提高地基处理效能提供了依据.     

基于PFC的软土路基抛石挤淤过程的数值计算研究

以某高速公路抛石挤淤项目为依托,运用PFC颗粒流软件分析了石块粒径、淤泥混砂软土层的淤泥含量、路基自身荷载3种因素对抛石挤淤深度的影响,并计算了抛石挤淤后挤淤层的等效力学参数。研究结论表明:石块粒径、淤泥混砂软土层的淤泥含量、路基自身荷载是影响抛石挤淤处理深度的重要因素,且呈正相关关系。良好的抛填块石级配、在挤淤层上施加外部荷载能够提高抛石挤淤效果。