边坡稳定性分析方法及工程应用研究进展

边坡稳定性分析是岩土工程领域的重要研究课题,近年来边坡事故多发边坡稳定性问题受到高度重视。刚体极限平衡法和有限元强度折减法在边坡工程稳定分析中发挥重要作用,已经取得了许多重要研究成果。文中对以简化Bishop法、M-P法和通用条分法为代表的刚体极限平衡法的理论基础和计算过程进行了阐释,同时结合算例对有限元强度折减法等计算机数值计算方法的基本原理、主要特点和功能优势进行了分析并对比。通过列举前人的研究进展和工程实际应用,总结各种方法的适用范围和局限性。最后指出,随着边坡技术的进步,应发展多种分析方法相结合的复合分析法和随机方法与模糊方法相结合的可靠度分析法等新型边坡分析方法。     

有限元极限平衡法与强度折减法在边坡稳定性分析中的对比

基于有限元极限平衡法和强度折减法,对比分析了澳大利亚计算机应用协会所使用的三类边坡稳定性考题,用于定量评价这两种有限元法的计算精度。研究结果表明,对于均质及多层土边坡,有限元极限平衡法与强度折减法的计算结果较为接近,而对于含软弱夹层的边坡,有限元强度折减法计算所得的安全系数明显偏小。研究结果对提高边坡稳定性的计算精度具有重要意义。     

有限元强度折减法在边坡稳定性研究中的应用

文章阐述了有限元强度折减法的原理和强度折减法破坏准则,通过对实际工程的计算,对其结果进行比较、分析,证明了有限元强度折减法和极限平衡法其安全系数意义的一致性.得出了收敛准则和特征点位移准则破坏判据的一致性,同时验证了坝顶特征点位移判据的正确性.     

边坡稳定有限元强度折减法与极限平衡法对比

通过算例对有限元强度折减法和极限平衡法在边坡稳定性分析中的性能进行了比较,结果表明:有限元计算网格尺寸可选取最大计算长度的3%～5%;极限平衡法较有限元强度折减法计算耗时少;极限平衡法计算结果均落在有限元强度折减法所得贯通塑性区之内,简布法所得滑动面较之Spencer法的结果偏下。     

基于数值仿真的顺层岩质边坡支护稳定性分析

以长沙某矿坑顺层岩质边坡为研究对象,结合有限元数值分析软件Ｐｈａｓｅ2对边坡开挖应力状 态变化与潜在变形破坏模式进行仿真模拟,分析其支护效果,确定合理可靠的治理措施方案,并采用极 限平衡法进一步验证。结果表明:该顺层岩质边坡应力松弛区位于坡面中上部,由坡面向坡体内部呈现 出显著变化、渐变和基本不变的分布特征;该顺层岩质边坡的潜在变形破坏模式为顺层滑移－弯曲破 坏;采用预应力锚杆对该顺层岩质边坡进行支护,能有效提高边坡的稳定性。     

基于强度折减法对岩质边坡分析

提出一种特殊界面单元模拟复杂岩质边坡的潜在滑动面,利用强度折减法确定复杂岩质边坡安全系数。通过对锦屏一级电站左岸岩质边坡稳定性分析表明,与传统的极限平衡法及Goodman单元相比,利用此方法能够取得较为合理可靠的结果。     

强度参数对边坡稳定性影响分析

在研究材料强度对边坡稳定影响机理的基础上,结合简单的均质边坡、非均质边坡算例,分别采用基于强度折减法的Plaxis软件及基于极限平衡法理论的Geo-Studio软件进行计算,采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,分析各材料参数对安全系数及边坡滑裂面的影响。结果表明:(1)当λcr为定值时,改变黏聚力c及内摩擦角对滑裂面位置没有影响;当λcr由小变大时,滑裂面由浅变深,进出口逐渐远离边坡坡顶和坡底;当λcr由大变小时,滑裂面由深变浅,进出口逐渐靠近边坡坡顶和坡底;(2)安全系数与黏聚力c近似呈线性增大关系,与内摩擦角呈非线性增大关系;(3)安全系数随着坡角或坡高的增大不断减小,但其对滑裂面的影响同结论(1)。     

强度折减法在锦屏水电站对外专用公路13~#渣场边坡稳定性分析中的应用

强度折减法在边坡稳定性分析中日益受到重视,用内嵌强度折减法的数值模拟软件分析了对外专用公路13#渣场边坡稳定性,渣场边坡1/3饱水条件下,浅表层堆渣安全系数为1.13,边坡基本稳定。     

某填方路基高边坡稳定性分析

填方路基高边坡暴雨后边坡前缘发生滑动,从而引发上部路基滑坡。经采用ansys大型通用有限元数值模拟软件,对不同工况下边坡稳定性进行了模拟计算,并分析了滑坡的形成机制。     

复杂渠坡稳定性分析方法比较

目前边坡稳定性分析方法主要有刚体极限平衡法、有限元极限平衡法以及有限元强度折减法3种.为了分析这3种方法以及不同屈服准则在边坡稳定计算中的差异性,以南水北调工程中某典型复杂渠坡为例进行比较计算.结果分析表明,3种计算方法所得渠坡稳定安全系数相近,其中强度折减法中不同的屈服准则对计算结果影响较大.鉴于M-C准则在应力空间中屈服面棱角会对数值计算稳定性产生影响,建议优先采用与M-C准则相匹配的D-P3或D-P4作为强度折减法的屈服准则,由此计算得到的边坡稳定安全系数合理,且参数折减时能保持计算过程具有良好的稳定性.     

边坡稳定性计算方法的对比研究

以某典型均质土坡为研究对象,采用瑞典条分法、简化毕肖普法和有限元数值分析法,分别进行边坡安全系数计算,并对其结果进行对比分析.结果 表明,3种方法计算的边坡稳定安全系数存在差别,瑞典条分法计算结果最小,简化毕肖普法居中,有限元分析法最大,可根据工程实际情况和有关规范合理选择.     

韩家村斜坡稳定性分析

基于有限元强度折减法,采用有限元软件ANSYS对斜坡在天然和暴雨工况条件下进行数值模拟,结合极限平衡法中的传递系数法,进行计算分析。以四川省苍溪县韩家村斜坡为例,数值模拟通过建模分析,可以直接观察到边坡可能发生滑动的区域,传递系数法能较精确的计算出坡体稳定系数,该斜坡在自然条件下处于稳定状态,在暴雨工况条件下稳定性降低,坡体可能失稳下滑。两种算法结合,取长补短,具有积极的现实意义。     

基于 FLAC 的边坡稳定性分析及治理措施研究

为解决某河道边坡稳定性问题,利用 Geostudio 软件对边坡进行极限平衡分析,同时采用 FLAC 进行数值模拟分析校核。在暴雨工况下边坡处于不稳定状态,最大位移量可达 100.0 mm,剪切应变增量最大值可达 4.45×10-2,shear-n 塑性区已经完全贯通,边坡体有整体滑动的趋势。提出双排抗滑桩设计方案进行加固后边坡稳定性系数较治理前得到了大幅度提高,加固后最大位移量只有 1.8 mm,边坡体最大应变增量值及剪切破坏塑性区的分布也得到了显著减少,边坡体达到稳定状态,设计方案合理可行,可为类似边坡治理工程提供参考。     

加筋土边坡稳定性分析

基于强度折减法和重力增加法分别对未加筋边坡和加筋边坡进行了有限元数值分析,并与Bishop法进行了对比,验证了将这两种方法应用于加筋土边坡计算的可行性。通过对工程实例的计算分析,建议对于未加筋边坡将坡内点的水平位移急剧变化作为边坡处于临界破坏状态的判别标准;而对于加筋土边坡,将塑性区从坡脚至坡顶贯通作为临界破坏状态的判别标准。     

土石坝边坡稳定性分析的应用研究

极限平衡法结合有限元强度折减法分析、计算边坡稳定是一种趋势,对两种方法进行了比较计算,有限元强度折减法是基于真实应力场的计算方法,能够自动寻找最小安全系数以及相应的滑动面。     

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。     

岩质边坡的稳定性分析及支护措施研究

以某电厂建设过程中形成的岩质边坡为研究对象,建立工程地质概化模型,运用极限平衡理论进行计算分析.结果表明,天然工况下,边坡安全系数虽小于规范要求,但均在1.33～1.35之间,发生整体失稳的可能性较小;地震工况下,稳定性计算结果满足规范要求,不会发生失稳;暴雨工况、暴雨叠加地震极端工况的作用下,边坡稳定性计算结果不能满...     

基于局部强度折减法的多层级滑坡稳定性分析

为了实现对多层级非均质复杂型边坡稳定性的全面研究和评判,提出了一种主动岩层组合式局部强度折减法.利用有限元软件,对三层边坡进行局部强度折减和全局折减分析,分析结果表明,全局折减往往减小了稳定性系数,而某些非主动岩层其抗剪强度参数变化很小,不能应用于强度折减分析计算中.通过采用局部强度折减法,依次对主动岩层进行组合分析计算,分析结果表明,对上覆残积坡层开挖卸荷后,对砂泥岩夹黏土层与强风化玄武岩之间的接触带利用端锚加固处理分析,加固后坡体稳定性明显提高,支护作用明显.该方法对于对于多层级复杂型边坡的稳定性分析是有效的,对于实际工程可灵活运用.     

基于强度折减法的分步施工边坡稳定性分析

工程上常采用极限平衡法分析边坡的安全稳定性,但由于极限平衡法的局限性,使得计算结果 只能反映边坡安全系数的大小,不能确定边坡在施工各个阶段的变形稳定情况,因此以永宁高速公路边 坡为研究对象,通过ＰＬＡＸＩＳ有限元强度折减法对边坡施工过程中可能产生的变形、位移进行模拟分析, 得到分步施工状况下,施工各阶段边坡的变形图以及整体的安全系数,并将结果与极限平衡法计算结果 进行对比分析。结果表明:边坡的安全系数随着坡体的逐级开挖会不断降低,需及时进行支护加固,强 度折减法所确定的边坡最终滑动面形状与极限平衡法计算结果较为一致,且安全系数差值仅为3％,从 而也验证了强度折减法对于分步施工边坡安全稳定性分析的适用性与正确性。     

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。