基于强度折减法的调蓄池工程边坡稳定性分析

文章依据有限元强度折减理论,借助ANSYS软件,建立起拱拜孜移民安置点调蓄池工程边坡稳定的二维和三维有限元分析模型,对调蓄池工程土质边坡稳定性进行深入分析。结果表明,有限元强度折减法在调蓄池工程及类似水利工程边坡安全系数估算及边坡稳定性分析方面较为适用,具有推广应用价值。     

强度折减法在边坡稳定有限元分析中的应用

根据近年来在水利水电工程边坡设计和计算的经验,介绍强度折减法在边坡稳定分析有限元计算中的应用.采用强度折减法,用有限元软件直接计算边坡稳定安全系数,可得出可靠的边坡稳定性计算结果.     

加筋土边坡侧向变形对沉降和稳定性的影响

大量工程实践表明，加筋土国坡的侧向变形与边坡的沉降和稳定性有着密切的联系，如何充分考虑和利用加筋土体侧向变形对边坡 和和稳定的影响，是一个值得研究的课题。通过工程实例，阐述了加筋土边坡破坏的原因，并对边坡的稳定性及沉降进行了研究，指出加筋材料加固机理的实质是加筋材料与土体的位移协调一致，通过两者之间的作用，充分发挥加筋材料的抗位强度，进而限制加筋土体的侧向变形，在某种意义上提高土体的抗剪强度，达到加固土体的目的。尽管极限平衡法不能直接考虑土体侧向变形对边坡稳定性的影响，但是，可以在该方法中通过整土体强度指标的方法来间接反映这种影响。限制加筋土体的侧向变形，能够有效减少加筋土体的不均匀沉降和总沉降量，研究表明，不考虑侧向变形影响得出的沉降值小于实测值，其误差在20％－30％之间。     

某河口整治工程中堤防边坡稳定性分析

边坡工程是一项复杂的工程,对于边坡工程的研究也一直是当前岩土工程界研究的热点。文章采用了大型商业有限元软件ABAQUS,运用有限元强度折减法对边坡进行了稳定性计算和分析。计算分析表明,第一种和第二种判据得出的安全系数具有较好的一致性,其结果与极限平衡法计算的值相符,安山岩残积粘性土区域的变形较大,但边坡总体上是稳定安全的。     

三维有限差分强度折减法分析边坡稳定性研究

强度折减法已经成为边坡稳定分析的重要方法之一。基于FLAC3D程序的三维有限差分强度折减法可以自动计算三维复杂边坡的安全系数,可以考虑节理、断层等构造对边坡稳定性的影响,而且很容易通过临界状态的剪应变和节点速度判断出滑动面的位置和形状。利用FLAC3D三维有限差分强度折减法对某厂房枢纽区后边坡的三维稳定性进行了分析,结果表明该边坡的稳定性主要受F1断层的控制,计算结果合理,表明本文采用的方法可应用于三维边坡的稳定性分析。     

基于流固耦合理论的饱和-非饱和土开挖边坡稳定性分析

现有开挖边坡稳定分析的研究中,综合考虑开挖效应与应力-渗流耦合作用对边坡稳定性影响的分析很少。为此,根据饱和-非饱和土渗流及抗剪强度特性,推导了饱和-非饱和土在应力-渗流耦合作用下的有限元求解方程,介绍了计算饱和-非饱和土开挖边坡稳定性的有限元强度折减技术。建立了一开挖边坡算例进行应力-渗流耦合分析,结果表明,相对于非开挖模式下的计算,开挖卸荷效应对开挖边坡稳定性有一定提高作用,但这一作用随着时间的延长会逐渐减弱直至消失。对影响开挖边坡稳定的各种因素进行了计算分析,开挖速度、初始水位高度、渗透系数以及弹性模量、泊松比等影响因素对应力-渗流耦合作用下的开挖边坡稳定性影响较大,影响规律和以往的研究结论有所不同。     

基于渗流的改进双强度折减法边坡稳定性分析

渗流是影响边坡稳定性的一个重要因素,为了更准确地判断渗流对边坡的影响情况。以湖北兴山蒋家趟边坡工程为例,介绍了岩土体中渗流和应力场耦合的机理,在自然工况、暴雨工况下采用改进的双强度折减法对边坡进行了对比分析。结果表明,自然工况下改进双强度折减法计算出的安全系数为1.328,而暴雨工况下安全系数为0.97,可知渗流对边坡的稳定性有显著影响,渗流应力耦合情况下安全系数降低了27%,因此在考虑渗流情况下采用改进双强度折减法可以使计算结果更符合实际,为工程实践提供参考。     

边坡稳定性分析计算方法对比分析

分别用刚体极限平衡法、有限元强度折减法和重力加载比例法对同一典型边坡进行对比分析。计算结果表明,不同计算方法得到的结果不同,有限元强度折减法与重力加载比例法结果较为一致,刚体极限平衡法计算结果较低,但3种方法评价结论及对潜在失稳区域的判定一致。建议在运用有限元强度折减法时,采用多种判据因子进行边坡安全系数综合评判以提高其精度。     

比较两种折减法在岩质边坡稳定性分析中的差异

为分析不同强度折减法计算结果对岩质边坡稳定性影响,采用有限元软件Plaxis,以东风水库岩质边坡为例,从边坡安全系数、位移及塑性破坏区三方面比较了整体强度折减法与改进的局部强度折减法在分析边坡稳定性过程中的差异。分析表明,边坡天然状态下,采用整体折减法和局部折减法得到的安全系数分别为1.474和1.476,而对边坡进行加固处理后,两种方法得到的安全系数几乎一致,且支护效果明显;两种方法反映出的边坡整体位移随折减系数变化趋势较为接近,而折减系数相同时,采用整体折减法得到的水平和竖直位移均较大,且边坡发生破坏时,水平位移值比局部折减法大5 mm左右,竖直位移比局部折减法大11mm左右;两种折减法确定的危险滑裂面相同,但整体折减法下的塑性点和拉断点明显较局部折减法中的分布更多,范围更广。     

基于整体分析法的抗滑桩加固边坡稳定性分析

为了分析抗滑桩加固边坡的稳定性,将整体分析法应用于抗滑桩加固边坡的稳定性计算中,重新推导了加固边坡安全系数的计算公式。该方法以整个滑坡体代替传统的条块为分析对象,通过建立三力矩平衡方程而非传统的水平力平衡、竖直力平衡以及对一点的力矩平衡,实现了滑体的整体极限平衡稳定性分析。所得到的方程是刻度良好的,存在唯一的、安全系数为正的实数解,收敛范围大且迅速,具有良好的数值特性,并且适用于各种形式的滑动破裂面,可以方便地从二维向三维进行推广。最后通过算例验证了所提方法的有效性。     

地震作用下土质斜坡稳定性的数值模拟

为分析研究地震作用下斜坡的稳定性,采用Phase2有限元软件,建立考虑最不利荷载对斜坡稳定性影响的数值模型,分析地震水平峰值加速度0.1 g条件下不同监测位置模拟的位移和地震加载时间关系曲线以及斜坡位移场、应力场和剪应变增量的变化情况。研究表明受水平地震加速度的影响,坡面法向应力减小,下滑力增加,沿着滑动面向下移动;斜坡中部位移极值达到0.36 mm,地震加载时间4 s时处于失稳状态。随着地震加载时间的增加,斜坡发生累计破坏效应,强震作用下斜坡最易于发生瞬时溃滑。     

渠道膨胀土边坡换填处理土稳定计算分析

采用力平衡法对膨胀土渠道换填处理土进行边坡稳定分析。不同的坡比、换填形式、地下水位时,换填层抗滑稳定计算结果表明:随着地下水位的升高,换填层的稳定安全系数呈降低趋势;换填形式对抗滑稳定性也有影响,换填量相同时,坡脚加厚处理形式与等厚换填处理形式相比,抗滑稳定安全系数增大;同边界条件、换填形式下,边坡越缓安全系数越大;改进施工方法、增强结合面的紧密程度,可提高边坡的抗滑稳定性。     

均质土坡折线滑面稳定性分析

对均质土坡产生折线滑面的稳定性分析时,均采用传递系数法计算.按不同规范便有不同结果,给使用者造成困惑,在解决实际工程问题中会引起混乱.为此,提出问题,引起大家重视,并呼吁制定兼容的统一规范.     

土质边坡动力稳定数值分析方法评述

回顾并分析了拟静力法、Newmark滑块法和有限元法这三种常用的土质边坡地震作用下稳定分析方法,认为一种合理的边坡地震稳定分析方法应该考虑多方面的因素,包括边坡土体动本构模型、孔隙介质波动理论、边坡地震动输入方式和边坡地震稳定性评价指标选择等方面。在探讨以上四个方面的研究现状及进展的基础上提出了基于静、动力有限元分析的边坡抗震稳定安全度评价方法。此方法可以求得边坡滑动特征点的动位移时程曲线、永久位移和动安全系数,并可综合此结果来判断边坡地震作用下的稳定性。     

一种基于滑动带的土坡稳定分析方法研究

实际土坡发生失稳破坏时通常沿滑动带(剪切带)进行,而目前进行土坡稳定分析的方法几乎均仅考虑滑动面,这与实际有一定差别。为更符合滑坡的实际特点,提出了一种基于滑动带的土坡稳定分析新方法。该方法以黏性土坡为研究对象,基于土坡稳定分析的极限平衡条分法,认为土体沿滑动带发生的失稳破坏是以最危险滑动面为基础,多个非最危险滑动面共同作用的结果,通过模拟滑动带并筛选满足特定要求的滑动面,对其安全系数进行加权处理,计算最终安全系数。通过几个算例对新方法进行了验证,研究表明:新方法的计算结果较基于滑动面的Morgenstern-Price法结果、基于滑动面的Bishop法结果及有限元法结果偏小,偏于保守,新方法有一定合理性,可为以后的研究提供参考。     

基于Geo-Slope软件的土质边坡稳定性分析

结合Geo-Slope软件中的有限元计算模块Sigma/W和刚体极限平衡计算模块Slope/W,将Sigma/W模块中计算所得到的结果导入Slope/W模块,考虑土体的应力-应变关系,利用极限平衡法的概念计算边坡的稳定安全系数并确定最危险滑动面;通过经典算例分析,在极限平衡法中引入有限元计算得应力结果计算边坡的安全系数的方法是可行的,且对均质和非均质的土坡均适用。     

南水北调穿黄盾构始发井加固区稳定性分析

利用板块强度理论、黏性土滑移失稳理论和土体扰动极限平衡理论分析了南水北调穿黄工程南岸始发竖井加固区的稳定性,通过数值模拟软件验证了理论计算值是相对保守的,对理论值进行了适当的减小,得出最适用于工程的加固区厚度。通过对工程地表沉降的分析证明,随着加固区厚度的增大地表沉降的减小相当明显,当加固区厚度增大到某一值后,对地表沉降的影响变得很小。     

用降雨容量法进行土坡非饱和稳定性分析

建立在土坡饱和-非饱和渗流计算和土坡非饱和稳定性计算基础上提出了稳定系数降雨容量的概念,将降雨条件下土坡的稳定系数仅仅和降雨容量系数相联系。列出了稳定系数-降雨容量回归方程,通过对比知,稳定系数和降雨量、持雨时间有很好的相关关系。降雨容量系数的使用能迅速获得不同的降雨组合下土坡的稳定系数,同时也能利用这个概念对土坡的危险气象条件进行预测、预报。     

水位快速变动下边坡稳定性分析

针对库区水位快速变动引起坡体内渗流场的变化、应力场变化,滑带的抗剪强度参数的降低、坡体稳定性变化。在考虑水土共同作用和水位波动速度情况下,通过FLAC3D软件进行了水位变化过程坡体渗流场数值模拟。结果表明:上升过程中安全系数随时间的变化表现为上升下降型,随水位的变化表现为下降上升型;下降过程中安全系数随时间的变化、随水位的变化都呈现为下降上升型。水位下降工况对边坡稳定影响最不利,在坝堤设计时应充分予以重视。