开挖边坡中应力重塑方法的有限元模拟

文章根据应力重塑的方法对开挖边坡进行处理,在坡面上施加荷载,使得边坡土体恢复到未开挖的稳定应力状态;并且利用大型有限元软件ANSYS来进行等效应力分析。对原状土体、开挖后的土体以及进行应力重塑后的土体内部的应力进行比较,得出开挖过程的应力损失并进行相应大小的应力补偿以达到应力重塑的目的,使边坡中的土体相当于在自重应力作用下进行工作。     

基于环保理念的粘质土坡治理方法

南方某土坡土质吸水性强,暴雨后,土的强度参数明显降低,导致大面积滑坡,滑动土体受到严重扰动。采用一般的卸载抗滑支护方法无法达到理想的治理效果。采用密排钢管压力注浆方法,在滑坡抗滑段采用两排或多排钢花管钻孔桩进行压力注浆,桩周围的土体被加固,这将形成一个坚固的连续整体,起抗滑挡墙作用。密排钢管压力注浆使滑坡土体的力学性能得到较大改善,同时结合特殊的坡面卸载和排水措施,将恢复滑坡的稳定状态,也实现了国家环保要求。     

高路堑边坡大面积滑坡的综合治理

结合某工程高路堑边坡滑坡现场调查、勘察及开挖揭露情况，分析了滑坡特征及其成因，对所采用的抗滑桩、抗滑挡墙联合体、刷坡卸栽、增加排水设施、填塞大裂缝及坡面防护等综合治理措施进行了介绍。     

膨胀土路堑滑坡特征及其治理措施研究

膨胀土天然含水量高,塑性指数大,土体节理裂隙发育,内含大量不规则软弱结构面,降雨后易吸水饱和,抗剪强度大幅降低,导致路堑开挖产生滑坡。膨胀土滑坡呈现出浅层性、平缓性、牵引性、季节性、多次滑动性和成群分布的特征,且滑坡的发生与边坡高度和坡度并无明显关系。膨胀土工程性质特殊和施工不规范是膨胀土滑坡发生的基本原因,实践证明采用包裹式土工格栅加筋挡墙治理膨胀土路堑滑坡效果显著。     

滑坡触发因素及其影响的原位试验

在相同地质条件下,采用人工降雨模拟试验和机械开挖模拟原位试验,研究滑坡触发因素及其对滑坡的影响.研究结果表明:堆积层边坡在降雨入渗影响下多为浅层松弛型破坏,降雨入渗造成土体中孔隙水压力增加,致使边坡土体的抗剪强度由于有效应力减少及土体吸水软化而降低;堆积层边坡在切坡开挖影响下多为浅层牵引式破坏,变形形态为从坡面到坡面以下逐渐减小的松弛形变形;降雨和入渗双重效应可能是降雨诱发堆积层边坡失稳的主要原因之一,在强降雨影响下,易发生滑塌事故.该研究结果可为滑坡的时间、空间和强度预报提供理论依据.     

安康罗家梁膨胀土滑坡特征与成因分析

目的分析膨胀土滑坡特征及成因,探讨膨胀土滑坡的滑动模式及滑坡发生的机理。方法根据野外调研和滑坡土体的岩性、物质成分、膨胀性、物理力学性质的测试进行分析研究。结果罗家梁滑坡是大型古滑坡体上新近发育的局部浅层滑动,滑坡体以黄褐、棕黄、黄绿色黏土为主,灰白、灰绿色黏土充填裂隙,或以薄膜附于裂隙表面;黏土矿物成分以伊蒙混合层为主,并含有蒙脱石;降水入渗、生活污水入渗及地下水的作用,导致滑带力学强度降低,加之边坡形态的改变,形成了明显的滑动—变形区域及多级解体裂缝,具有牵引式滑动、累进式破坏及蠕滑等特征。结论斜坡土体中强膨胀土夹层构成滑动面,当有水渗入及人工开挖边坡打破平衡时导致土体滑动。     

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。     

岩土屈服研究及边坡抗滑桩有限元分析

本文通过研究岩土的屈服与破坏准则,结合有限元软件ansys,对边坡和桩的受力情况进行模拟,分析在顺倾向边坡体的前缘部位开挖公路,进行抗滑桩支护的情况下,坡体的应力应变分布,以及抗滑桩的受力特点,为公路开挖,边坡防护,滑坡抗滑提供技术支持。     

基于ABAQUS的开挖边坡应力重塑分析

对开挖边坡施加重塑应力,能够改善土体的受力状态,起到很好的加固效果.但是,不同的加载方式,应力重塑的效果不同.为了确定最佳的加载方式,本文在ABAQUS平台上,模拟边坡开挖和重塑的过程,揭示边坡重塑时的应力变化规律及重塑加固的效果,并利用温度场的变化控制土体参数的折减,计算出一定受力状态下边坡的安全系数.通过施加不同大小和方向的重塑应力,对比其重塑结果,获取最佳的加载方式,指导施工.     

临坡抗拔条形锚板破坏模式及 极限承载力上限分析与试验验证

考虑土体材料的非线性特征,用非线性强度准则及其关联流动法则构造临坡条形锚板上拔时的机动许可速度场,并基于上限定理导出其曲线型破坏模式及抗拔承载力上限解.此后,借助DIC图像关联技术开展了一系列临近砂土边坡条形锚板的室内抗拔模型试验,得到了不同边坡角度及不同临坡比情况下条形锚板的抗拔承载力及上方土体破裂面发展模式.对比结果表明,临坡条形锚板的抗拔承载力与本文上限解计算结果误差在13％以内,土体破裂面模式也基本吻合,从而验证了本文理论解的合理性.最后,对抗拔条形锚板的临界临坡比进行了探讨,分析结果表明临界临坡比随埋置深度和初始黏聚力的增大而增大,随单轴抗拉强度的增大而减小.     

有限元强度折减法在膨胀土堑坡滑坍分析中的应用

由于膨胀土路堑边坡滑坍机理复杂，用传统分析方法难以作出合理的分析和解释．有限元强度折减法采用土的非线性弹塑性本构模型，考虑膨胀力的作用，通过对坡体的应力、应变分析计算，可获得其变形过程和潜在滑面，还能采用安全系数来评价边坡的稳定性．为此，在合理考虑边坡土体强度参数取值的基础上，以面力方式引入膨胀力，尝试用有限元强度折减法和Ansys软件，分析了广西南宁-友谊关高速公路膨胀土堑坡滑坍规律，所得结果令人满意．     

融雪-降雨型滑坡失稳机理

冻区融雪降雨导致的滑坡对公路交通基础设施的建养造成了巨大威胁,本研究以新疆伊犁地区某公路工程为依托,为此进行现场勘察,建立了新疆某公路6#滑坡监测站,通过建立监测站,对该边坡的位移、水分、温度等信息开展监测,利用该监测站2019年11月至2020年8月整个冻结融化期的监测数据,同时基于geostudio软件的非饱和土分析,将数值模拟土壤含水率变化与现场监测数据进行拟合,建立了有效的数值方法,并对融雪期该边坡在季节性冻土冻融影响下边坡的稳定性进行了分析,研究了融雪期表层边坡土的含水率变化与边坡稳定性的关系,并根据建立模型分析了该滑坡的初始滑动。结果表明：融雪水对土壤含水率的变化起主导作用—融雪水及冻结滞水沿着裂缝优势入渗,在融雪期初期增大土体含水率,增大土体自重;在融雪期维持土体较高含水率,随着连续降雨发生,湿润锋下移,土体孔压增大,形成暂态饱和区,边坡失稳。融雪期长时降雨是该滑坡发生的重要原因。将数值模拟土壤含水率变化与现场监测数据进行拟合,在此基础上进行边坡稳定性分析的方法具有较高可信度,可为该地区之后滑坡预警提供参考。     

金泉寺滑坡破坏机理及冲击强度定量分析

为了对滑坡冲击强度进行定量预测,以勉县金泉寺滑坡为研究对象,基于颗粒流离散元方法,结合对滑坡岩土体细观参数的双轴试验标定,构建了滑坡数值模型,对滑坡的变形破坏机理及其动力学过程进行了分析,选用冲击距离、冲击速度、冲击力3个指标对滑坡的冲击强度大小进行了定量预测。研究结果表明:金泉寺滑坡坡脚和滑坡后缘首先发生变形,然后滑坡坡体中部的锁固段发生贯通,并最终表现为前拉后推的复合式破坏特征;滑坡最大冲击距离为23. 52 m,最大冲击速度为4. 10 m/s,单位宽度最大冲击力为205 kN。相关结论与利用已有研究方法分析所得结论较为一致,认为滑坡运动过程中滑体内部颗粒碰撞及摩擦耗能对滑坡冲击强度的影响不可忽略。研究方法及成果对堆积层滑坡动力学过程分析及其风险定量评估研究具有重要的参考意义。     

降雨条件下二维边坡稳定可靠性分析

大多数滑坡都发生在降雨期间或降雨之后.基于有限元方法与传统的极限平衡法相结合的滑面应力法进行二维边坡稳定性分析,研究了降雨强度、持时和雨型对边坡稳定性的影响.并以可靠性理论为基础,研究了土体抗剪强度不确定性对降雨条件下边坡稳定性的影响.分析结果与重庆地区的降雨滑坡的案例统计分析规律一致.     

赣东地区小型牵引式残坡积土质滑坡稳定性及破坏模式分析

通过野外调查,较全面地研究了赣东地区小型牵引式残坡积土质滑坡的区域地质环境和水文、工程地质条件,结合反演分析及折线滑动法计算滑坡稳定性系数等手段,对滑坡在两种工况下的稳定性进行了定量探讨,在此基础上分析了滑坡成因和可能的失稳破坏模式。针对小型牵引式残坡积土质滑坡失稳破坏模式分析得出:小型牵引式残坡积土质滑坡破坏模式经历三个阶段:前期蠕变—坡体蠕动阶段、中期变形—滑动面贯通阶段、后期破坏—滑坡破坏阶段。     

前缘塌岸对三峡库区淹锅沙坝滑坡变形影响分析

三峡水库长期运行后,库水作用使土质岸坡变形破坏加剧,甚至导致滑坡复活。受库水位变动影响和波浪作用,秭归淹锅沙坝滑坡前缘不断发生塌岸,且滑坡变形对前缘塌岸响应较为明显。因此以该滑坡为例,基于地表宏观变形、全球定位系统(global positioning system, GPS)位移数据,深部位移监测等数据,分析淹锅沙坝滑坡的变形机制。为进一步探索前缘塌岸对滑坡变形的影响机理。采用GeoStudio软件,基于生死单元技术实现不同坡面形态的淹锅沙坝滑坡的数值模拟,分析原始形态、当前坡形、塌岸发展后等不同坡面形态滑坡渗流场,应力场,位移场的变化规律。结果表明：淹锅沙坝滑坡左侧整体变形较大;受库水作用影响,滑坡前缘发生塌岸,塌岸侧中前部的GPS监测点位移量随之增大,因而塌岸对滑坡整体稳定性有一定影响。数值模拟结果表明：淹锅沙坝滑坡是动水压力型滑坡;不同坡形渗流场结果变化较小;滑坡前缘的水平向应力分布会随坡形变化而变化,进而影响滑坡的位移变形和整体稳定性;当前坡形发生塌岸后,前缘的水平方向应力值增大,位移量随之增大,滑坡整体稳定性下降;数值模拟结果与实际变形情况一致。GeoStudio软件可以较...     

降雨及坡体组成对堆积型边坡稳定性的试验研究

滑坡灾害是常见地质灾害之一,人类工程数量和规模的发展,致使堆积体滑坡灾害在滑坡灾害中的比重不断增大,如何保障堆积体稳定性值得研究。本文通过试验测试的方法,从堆积体材料的组成出发,对比分析不同降雨强度、不同含土率、不同骨料比例对堆积体稳定性的综合影响。试验结果表明：（1）堆积体的含土率对滑坡规模影响较大;（2）降雨强度与堆积体破坏程度成正比关系;（3）堆积体的临界坡度越大其稳定性越好。在工程实际中,为确保人工堆积体边坡具有较好的稳定性,应合理规划堆积体的材料组成,降雨期间应着重监测含土率较大、临界坡度较小的堆积型边坡。     

基于管土作用模型的极限滑坡位移预测

滑坡作为典型地质灾害之一,严重威胁埋地管道的安全运行。若能准确预测管道所能承受的极限滑坡位移,则可结合先进的滑坡监测技术对管道失效事故进行有效预判。有鉴于此,首先建立并验证了基于非线性接触的管土作用模型,之后对模型参数及边界条件设置进行了讨论,最后基于形成的模拟方法研究了应力/应变准则下极限滑坡位移预测方法。结果表明：两侧设置无限边界的非线性接触管土作用模型更适用于真实滑坡工况下管道力学响应分析,可实现土体与管道大变形及管土分离的有效模拟,并可用于基于应力及应变准则的极限滑坡位移预测。本文为山区管道的安全设计及滑坡事故的防控提供了有效的技术手段。     

优先流对土壤水文及滑坡触发的影响

强降雨条件下,岩土中的优先流可通过裂缝、裂隙、生物孔隙等多种大孔隙通道向下快速传播,造成深层土壤孔隙水压力增大和潜在滑动面上抗剪强度的减小。因此,优先流与滑坡触发有密切的关联。结合双重渗透模型与无限边坡稳定分析方法,以四川省都江堰市银洞子沟滑坡风险区的人工降雨滑坡实验为例,根据土壤含水量及孔隙水压力观测数据,模拟强降雨条件下滑坡体内土壤水动力过程,并分析优先流对滑坡触发的影响。结果表明,强降雨条件下的土壤含水量及孔隙水压力快速响应与优先流相关,将双重渗透模型与无限边坡稳定分析方法相耦合,可以量化优先流对边坡稳定性的影响,为滑坡泥石流灾害预警提供更可靠的结果。