河岸边坡稳定性及张裂缝最不利位置研究

考虑坡外水位、坡顶荷载、地震作用和坡趾淘蚀等一般情况,对典型河岸边坡模型进行受力分析;采用极限平衡方法建立统一的安全系数计算公式,并推导出张裂缝最不利位置的解析式。通过算例对比,验证推导公式的正确性,并研究坡外水位、坡顶荷载、地震作用、张裂缝深度及积水深度变化时对河岸边坡的张裂缝最不利位置及稳定性的影响。研究结果表明：流水冲刷引起坡趾区域的淘蚀显著降低了原状河岸边坡的稳定性,同时使得张裂缝的最不利位置较原状河岸边坡更临近坡顶点,使之成为引起河岸边坡塌方的一个重要原因;坡外水位的升高对原状河岸边坡和流水淘刷后河岸边坡的张裂缝最不利位置及稳定性的影响不同,且后者较前者对坡外水位突升所引起的稳定性问题更加明显;地震作用、张裂缝深度及积水深度的变化对河岸边坡的张裂缝最不利位置及稳定性影响较大,而坡顶荷载的变化对其影响较小。     

岩质边坡稳定性的渗流耦合分析

分析总结了裂隙岩体水力行为特征以及对边坡稳定性的影响,指出了边坡稳定性分析时对地下水研究的重要性。通过对某边坡在天然状态下和在考虑参流场作用时的三维有限元分析可知,渗流力的作用使边坡内破坏单元大量增加,安全系数也明显降低。     

考虑渗流-应力耦合作用的基坑边坡稳定性分析

介绍了岩土体中渗流场与应力场的耦合作用机理,选取某基坑边坡工程中的一个典型剖面,采用FLAC3D软件建立计算模型,对比分析渗流-应力耦合与不耦合两种工况下的边坡稳定性。结果表明,在渗流场与应力场不耦合或耦合作用下,边坡的位移最大值分别为10.67cm和9.85cm,水平应力最大值分别为0.099 MPa和0.276 MPa,安全系数分别为1.5和1.1。渗流场与应力场的耦合对边坡稳定性的影响效果明显,使边坡安全系数降低了约26.7%,因此地下水对边坡的作用不能简单以孔隙水压力代替,考虑渗流场与应力场的耦合效应更符合实际。     

降雨条件下边坡稳定性分析

把降雨入渗条件下的边坡稳定性问题转化饱和-非饱和渗流问题的应力场和渗流场来计算,考虑在降雨入渗过程中滑动面抗剪强度的影响,研究降雨入渗过程对边坡的安全系数的影响.应用瞬态的饱和-非饱和二维有限元渗流模型,对降雨条件下的边坡的稳定性进行了模拟,模拟的数值计算结果表明,在降雨入渗过程中,边坡的安全系数在不断减小.     

高土质边坡的稳定性分析研究与治理

在详细勘察的基础上,查明了南京栖霞油库边坡的岩土工程地质条件。采用垂直条分与斜条分两种边坡稳定分析的方法进行了稳定性分析研究;找出了潜在滑动面的深度。通过室内试验得到了该边坡岩土体的物理力学参数。利用室内试验参数通过计算得到了各个断面不稳定滑面的安全系数,对该边坡的稳定性进行了综合评价。在此基础上,提出了该边坡的治理措施。     

边坡渗流对冻土地区路基稳定性的影响分析

利用数值模拟方法,分析了在多年冻土地区修筑路堤后,夏季路式边坡积水通过路堤及在其下土壤的渗流过程中,由于对流换热所引起的路堤基底的不稳定现象。通过计算机数值模拟进一步证实,夏季路基边坡积水可导致路基基底之下的多年冻土上限下降,并使路基下形成凹型融化核或扩大已有融化核的深度和范围,从而加大路堤的融化下沉量和冬季的冻胀量,造成路基稳定性程度明显下降。     

RFPA边坡稳定性分析方法及其应用

阐述了RFPA边坡稳定性分析方法的基本原理，该方法以有限元方法作为应力分析工具，以RFPA破坏过程分析方法进行边坡结构随强度劣化而呈现出的失稳过程的处理，以最大的基元破坏数和滑动面连通状态作为边坡失稳的联合判据，进而自动搜索得到边坡的滑动面，并求得相应的安全系数．以两个边坡工程为例，进行了RFPA边坡稳定性分析方法的应用分析，计算分析结果初步证明了RFPA边坡稳定性分析方法的合理性和有效性．     

两种组合模式下边坡稳定性计算的对比分析

以某高速公路边坡为例,对该剖面边坡岩体采用极限平衡法进行计算,分析不同的斜切层滑动面与节理面的组合形成的滑动破坏、不同的节理面与层面的组合形成的倾倒破坏下边坡的稳定性。得出的主要结论：（1）斜切层存在一个比较危险的切层面,切层面与水平面的夹角介于20—300之间;（2）节理面距坡面的距离增加时,节理和斜切层组合的破坏模式下安全系数增大,说明安全系数小于给定值的滑动破坏体的厚度是有限的;（3）在相同的条件下,节理和斜切层的组合滑动破坏的可能性大于节理和层间组合滑移破坏的可能性。     

几何参数和强度参数对边坡三维稳定性的影响

利用FLAC3D软件建立边坡的三维数值模型,分别改变边坡宽高比、边坡角、岩土体内摩擦角和黏结力,采用强度折减法计算边坡安全系数。研究结果表明：随着宽高比W/H的增大,边坡安全系数明显减小,并趋于一定值;当W/H＞6,边坡问题可简化为平面应变问题;宽高比越小,边坡的三维效应越突出;当W/H＜3时,边坡三维的效应不能忽视;当坡角越小时,在相同宽高比下,稳定系数偏差越大,即边坡的三维效应越明显;随着内摩擦角的增大,边坡的三维效应逐渐减弱,且边坡滑动由深层滑动转变为浅层滑动;边坡三维效应随着黏结力的增大而增大,边坡滑动由浅层滑动转变为深层滑动,滑动面越来越缓。     

降雨条件下草本植物根系对残积土边坡渗流稳定性的影响

为研究紫穗槐和胡枝子两种植被根系对残积土边坡的渗流稳定性影响,本实验研究设计采用数值模拟的方法进行研究,以Geo-studio软件为平台,计算分析不同降雨强度作用下,裸坡与指数形根系和均布形根系对边坡渗流及稳定性的影响规律,计算的内容包括孔隙水压力、饱和度和安全系数。研究结果表明：植被边坡的孔隙水压力的上升速度大于裸坡,指数形根系边坡的敏感性高于均布形根系边坡;植被边坡比裸坡易达到饱和,指数形根系边坡对饱和度的变化同样具有较高的敏感性,饱和度变化幅度与降雨强度呈负相关的关系;对残积土边坡稳定性影响效果,指数形根系对边坡稳定性表现得更有利,降雨强度较小时均布形根系提高作用稳定,降雨强度增大时其安全系数向裸坡靠拢,而指数形根系在四种降雨强度下对边坡仍可稳定发挥提高作用,且安全系数一直位于均布形根系之上,对提高残积土边坡稳定性的积极性更高。     

抗滑桩加固含软弱夹层边坡的静动力极限分析

边坡破裂面的确定和稳定性分析一直是岩土工程稳定分析的热点问题,其中,对数螺旋线旋转破坏机制是公认的均质边坡最不利滑裂面。工程实践中常见含有软弱夹层的边坡,此类坡体很容易发生失稳滑塌进而造成重大危害。目前,对于该类型破坏的稳定性及破坏机制尚缺乏深入研究。文中基于极限分析上限法采用平动破坏机制,对静、动力荷载作用下含软弱层的边坡进行稳定性分析,比较了不同桩体位置、不同桩间距时抗滑桩加固边坡的效果。结果表明,对于静力作用下边坡,文中所采用的破坏机制得到的结果与前人吻合较好,地震荷载作用下边坡,坡顶破裂面向坡外延伸。抗滑桩能显著提高边坡的安全系数,桩体设置在边坡坡体中间偏上时,对安全系数的提高最为有效。随着地震加速度和桩间距的增加边坡安全系数逐渐减小,破裂面沿软弱层延展。     

基于有限元折减法的边坡渗流及稳定分析

渗流作用影响边坡的稳定性．运用商业有限元软件的自带模块,根据节点的水头值和高程的比较模拟自由面和渗透场,计算单元的渗透力,以渗透力代替周边孔隙水压力施加于坡体单元上,然后采用强度折减法进行渗流作用下的边坡稳定分析．算例表明,该方法分析边坡的渗流及稳定是可行的,得到的结果较有效．渗流作用下,边坡的安全系数降低,坡脚的等水头线分布比较密集,渗透力比较集中,发生渗透破坏的可能性比其他地方大．     

基于滑动面搜索的分层土坡稳定性分析新方法

在边坡稳定性分析中,以随机角生成的随机曲线为基础,通过对随机过程进行分析和简化,用可以模拟随机曲线的近似曲线代替随机曲线进行最危险滑动面搜索。将这种滑动面搜索的新方法应用于分层土坡中,其中分层土坡分为水平分层、倾斜分层和斜折线分层这几种型式。选择多个算例与现有成果进行对比分析,并单独考虑软弱夹层对滑动面选择有影响的分层土坡,结合已有研究成果,通过实例分析讨论新方法对该类分层土坡进行稳定性分析时滑动面型式的选择。研究结果表明:采用新方法计算出的最小安全系数略小,得到的最危险滑动面也颇接近,可以证明新方法的有效性;该新方法可直接应用于工程实践。     

不同雨型循环作用下边坡渗流场及稳定性分析

降雨是影响边坡稳定性的最主要因素之一。本文以江西省某堤防边坡为研究对象,基于饱和-非饱和渗流理论,针对以往研究较少关注的不同雨型下边坡渗流及稳定性变化,采用Geo-studio模拟均匀、后峰、骤缓、循环降雨等工况,通过SLOPE/W和SEEP/W模块分析不同雨型下的边坡渗流场及安全系数演变规律。计算结果表明：不同雨型对该边坡稳定性影响排序为：骤缓型＜后峰型＜中峰型＜前峰型＜均匀型;降雨入渗条件下,循环后峰、循环均匀的孔压变化滞后性强于其他雨型,距坡表越远处孔压变化滞后性越强;相同循环条件下不同周期内各雨型对边坡的影响均存在差异且各周期差异不同。     

遗传算法在边坡稳定圆弧滑动面搜索中的应用

将遗传算法应用于边坡工程的分析和设计,若边坡滑动面为圆弧状,可搜索出圆弧形临界滑动面的圆心及滑出点坐标,从而确定了临界滑动面的位置,并利用简化毕肖普法和瑞典法求出对应的抗滑稳定安全系数,实现了遗传算法在边坡稳定分析中的应用.通过计算实例证明,遗传算法在边坡稳定分析中具有一定的适用性及优越性.     

基于遗传算法的边坡稳定有限元分析

提出了一种边坡稳定计算的新方法,该方法采用Marc有限元软件计算边坡的应力,考虑了几何和材料非线性.采用一条折线模拟边坡滑动面.根据遗传算法原理编制程序,搜索对应最小安全系数折线上的节点,从而确定最危险的滑动面.与通常的边坡稳定计算方法相比,该方法摈弃了圆弧滑动面的假定并考虑了边坡的应力分布,可以更好地反映实际情况.算例比较表明,该方法计算结果更为合理.     

基于临界滑移场技术的排土场边坡稳定性分析

应用临界滑移场技术,对排土场边坡进行临界滑动面搜寻.结果证明其边坡滑动面并非圆弧滑面;再应用临界滑移场技术的扩展方法进行反向搜寻,不仅可以得到排土场边坡的安全系数,还能求得边坡的最佳设计坡角.     

地震动强度及坡度对边坡稳定性的影响——以某高速公路为例

以甘肃省内武罐高速公路北段沿线周边1 km区域为研究对象,利用有限元数值模拟软件,通过定量分析,研究了不同地震概率水准下,边坡坡度变化对边坡稳定性的影响关系。分析结果预测了在不同的地震概率水准下,区域内边坡稳定性分布情况,为公路沿线灾害治理及灾害快速评估、确保公路的安全性提供重要的参考依据。