用有限元强度折减法分析非饱和土边坡稳定性

大多数天然和人工土坡都是非饱和土边坡,由于基质吸力的存在使得边坡的安全系数有所提高。基质吸力和边坡的稳定性密切相关,然而基质吸力的大小随着边坡的环境改变而改变。基于Mohor-Coulomb破坏准则和强度折减法,针对不同地下水位、边坡坡度和基质吸力相关的内摩擦角b,对非饱和土边坡稳定性进行了有限元计算。计算结果表明,采用无量纲位移Eδmax/rH2随强度折减系数变化的关系曲线上位移陡然增大时所对应的强度折减系数,作为边坡的稳定安全系数是合理的。     

有限元强度折减法在非饱和土边坡稳定性分析中的应用

绝大多数天然和人工土坡都是非饱和土边坡,由于基质吸力的存在使得边坡的安全系数有所提高。基质吸力和边坡的稳定性密切相关,然而基质吸力的大小随着边坡的环境改变而改变。基于Mohor-Coulomb破坏准则和强度折减法,针对不同的地下水位、边坡坡度和基质吸力相关的内摩擦角咖“,对非饱和土边坡稳定性进行了有限元计算。计算结果表明,采用无量纲位移Eδmax/rH^2随强度折减系数变化的关系曲线上位移陡然增大时所对应的强度折减系数,作为边坡的稳定安全系数是合理的。     

考虑裂隙和膨胀力的膨胀土边坡稳定性分析

为探究裂隙和膨胀力综合影响下的膨胀土边坡稳定性,通过引入膨胀力对传统圆弧形滑动面稳定系数的计算公式进行改进,运用有限元方法探究膨胀土边坡在不同降雨工况下渗流场的时空分布规律和稳定系数变化规律。经探究,改进后的稳定系数计算公式可较好地反映膨胀特性的影响及稳定系数的变化规律,能较好地适用于膨胀土边坡稳定性分析;降雨强度、降雨历时和裂隙深度共同决定膨胀土边坡经雨水入渗的影响深度,且该深度同膨胀土边坡在气候营力作用下形成的风化带深度相近。停雨期内,裂隙的存在会加剧孔隙水压力的消散;膨胀力严重影响稳定系数,考虑膨胀力后稳定系数减小约30%;稳定系数会随降雨强度、降雨历时和膨胀力的增大持续减小。     

软土地基上边坡稳定数值模拟分析

文章借助Plaxis计算软件的动力模块,结合江苏省连云港某沿海高速公路工程,对软土地基上边坡稳定性进行了详细的研究分析。研究结论表明:边坡的开挖与堆载会导致公路路基孔隙水压力瞬时变形从而引起侧向位移,严重影响公路边坡安全稳定,且位移区域基本位于软土和表层土区域。     

超前支护边坡考虑孔隙水压力的上限分析

对超前支护边坡在孔隙水压力作用的稳定性进行上限分析,首次计算了超前支护边坡的孔隙水压力做功功率表达式,并结合已有研究成果,给出了超前支护边坡在考虑孔隙水压力作用下的临界高度计算公式,将其稳定性的求解转化为数学问题。分析了孔隙水压力系数与超前支护桩长度对边坡稳定系数的影响,为工程设计提供参考。     

膨胀土路基边坡稳定性分析

膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的特征。分析了膨胀土边坡失稳的主要原因:浸水使强度降低,裂隙使强度失去或降低并有积水压力,膨胀使滑面上剪应力增加降低稳定性。膨胀土边坡稳定分析不能完全按常规方法计算,提出了考虑膨胀在滑面上产生的剪应力影响采用有限元的分析方法。     

海河隧道干坞边坡的稳定性

采用简单条分法和简化毕肖普法,对中央大道海河沉管隧道工程的干坞边坡稳定性在开挖、充水和再排水3种工况下进行了分析.对开挖阶段,考虑了渗流力和开挖扰动的影响;对充水阶段,考虑了浸润面以上毛细作用区内毛细吸力丧失的影响;对排水阶段,考虑了水位骤降引起的应力变化和超孔隙水压力的影响.这项研究成果已作为该项目的设计依据.     

降雨条件下膨胀土边坡稳定性探讨

以镇江某路段膨胀土滑坡及治理为工程背景,利用GEO-SLOPE软件对考虑裂隙和不考虑裂隙时膨胀土边坡体积含水量的变化规律进行研究,并进一步研究降雨对膨胀土边坡稳定性的影响。研究结果表明,在降雨条件下对膨胀土地边坡稳定性进行分析时,应考虑裂隙的影响。     

孔隙水压力作用下三级边坡稳定性的上限

根据极限分析上限原理,建立了孔隙水压力作用下三级边坡的对数螺旋线破坏机制,并对其稳定性进行了分析。计算了其外部重力做功功率、孔隙水压力做功功率以及内部能量耗散功率方程,将孔隙水压力作用下三级边坡临界高度的求解转化为非线性规划的数学问题。分析了孔隙水压力作用下土体强度参数对三级边坡稳定性的影响。     

非饱和土力学研究现状与进展

鉴于非饱和土力学在路基工程、边坡工程及基坑工程等诸多实际工程中有着广泛的应用前景,国内外众多学者历时几十年,对处于非饱和状态的黄土、黏土、膨胀土和人工填土,着重从土-水特征曲线、强度特性、本构模型、渗流特性和吸力测量等方面展开了深入的研究.基于非饱和土力学的研究现状,对土-水特征曲线的滞回现象、拟合方法;强度特性的理论成果和试验方法;本构模型的研究现状;渗流特性的试验研究和影响因素、吸力测试方法及工程应用等多方面进行了系统地综述,并分析其各自研究成果的优缺点,便于有效地指导实践.今后关于非饱和土力学的发展,不仅着眼于上述前五个方面扎实的理论研究,更加注重与实践相结合,实现快速、精准的试验方法或技术迫在眉睫.     

高速公路膨胀土路堑边坡防护方案

针对膨胀土路堑边坡的防护问题,结合某高速公路的膨胀土路堑边坡防护实例,提出膨胀土路堑边坡防护方案,可为高速公路膨胀土路堑边坡防护提供一些可行的措施。     

南邓高速公路膨胀土路堑边坡的设计和施工

膨胀土胀缩性能大,吸水膨胀软化,失水收缩硬裂,国内很多膨胀土路堑边坡出现滑坡、坍塌等现象,本文结合河南省南阳-邓州高速公路膨胀土路堑段,因地制宜的提出防止膨胀土边坡溜坍和滑坡等病害的边坡设计、施工技术和控制标准。     

膨胀土路堑边坡雨季表层滑坍稳定性分析

针对膨胀土地区路堑边坡雨季大量出现表层滑坍表稳的现象,从非饱和土的强度特性出发分析了其失稳原因,并给出了结合膨胀土路堑边坡大气影响深度进行表层滑坍失稳分析的力学模式。     

膨胀土路基边坡等厚式封面层稳定性实验研究

对膨胀土路基边坡进行封面是一种保证其正常使用的工程措施 .但封面土与膨胀土路堤间的界面又变为整个路堤的薄弱环节 ,导致了封面土本身的稳定性问题 .对于等厚式封面土层 ,目前常用无限长的平行坡方法进行稳定性分析 .但路基边坡是有限长的 ,这些方法所假定的滑动面与实际不符 .笔者通过实验研究发现 ,有限长边坡的实际滑动面位置与无限长的平行坡方法所假定的滑动面不同 .按实验所得的滑动面位置 ,推导出计算膨胀土路基边坡等厚式封面土层稳定性系数的公式 .最后 ,得出一些结论     

膨胀土边坡稳定性分析

以工程实例为背景,对膨胀土边坡浅层滑动的各种内在和外在因素进行分析,提出膨胀土边坡的设计原则,可为同类工程提供一定的参考。     

膨胀土地区公路边坡绿化植物种类组合研究

膨胀土地区公路边坡绿化植物种类组合研究按文献研究、实地考察、室内分析三个方面的研究进行,通过对草本、木本植物固坡及水土保持功能以及草本、木本植物群落特点的比较,结合依托工程,得出了三个膨胀土路域最佳人工植物群落组合,这对于膨胀土地区公路边坡绿化防护具有重要的指导价值。     

加筋膨胀土路堤稳定性数值模拟研究

引入含水率,建立了非饱和土的强度和应力-含水率-应变关系;在考虑土工格栅与填土间的相互作用、膨胀土吸水膨胀、软化特性等因素的基础上,提出了土工格栅加筋路堤稳定性的数值计算新方法,算例分析表明了该方法的合理性.在加筋膨胀土路堤的稳定性计算中引入工程中易于确定的含水率,避开了复杂的非饱和土理论体系,通过相关参数随含水率的变...     

降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

膨胀土路堑边坡防护机理与质量控制

膨胀土的危害性在工程界颇受重视,其膨胀机理和防护措施一直是研究的重点.故结合工程实践对膨胀土路堑边坡破坏机理和主要防护措施进行探讨并对其应用条件加以分析,指出今后的研究方向,对类似工程具有指导意义.