双坡面临空岩质边坡滑动破坏模式下的稳定性分析

多数岩质边坡稳定性分析已基本解决了常走向单坡面临空的边坡平面滑动问题。然而,在路堑边坡工程和自然边坡中有很多边坡坡面并不是平面,它包含多个坡面。多坡面边坡包含两个或多个不同走向的坡面。多坡面边坡几何特征不同于单坡面边坡,所以滑动条件也不一样。在赤平投影图上,多坡面的滑动包络线是组成边坡的每个坡面单独投影包络线的组合。为了探讨方便,只讨论了双坡面临空岩质边坡的滑动破坏模式,并将其分为双坡面临空下的平面破坏和楔形体破坏。在赤平投影图上,双坡面滑动区域定义为双坡面边坡滑动包络图中两侧坡面的真倾线之间的面积。如果有一两个节理面真倾向线落在滑动区内,滑动破坏才可能发生。     

大变形有限元法分析边坡稳定性

边坡稳定性分析的重要任务是确定边坡潜在滑面的位置及相应的安全系数,鉴于坡体位移可在现场监测中直接得到,提出边坡潜在滑面确定的位移判据,采用大变形有限元首先计算出边坡的位移场,然后在开挖面的不同高度作塑性区内的水平位移参考线,依次连接参考线上的位移突变点即得到边坡失稳的潜在滑面位置,分析滑面上的应力以及岩体抗剪强度即得到边坡的整体安全系数。     

坡顶条形荷载作用边坡潜在滑裂面与稳定性分析

边坡的潜在滑裂面可能不通过坡趾,而是在坡面上某点发生了局部剪切破坏。研究条形荷载作用下边坡的滑裂面位置及其稳定性判识方法,应用M-C线性破坏准则结合极限分析上限定理,建立稳定性系数与多变量的函数,将相关问题转化为含有多变量的数学优化问题并给出最优解。结果表明:边坡的潜在破裂面、稳定性与边坡几何形状、土体物理力学性质、荷载特性等因素有关。     

黄土高原小流域重力侵蚀稳定可靠度分析

在应用有限差分FLAC3D软件对黄土高原小流域概化模型塑性屈服区分布规律进行数值模拟的基础上,采用基于FLAC3D的有限元强度折减法和简化一次二阶矩法相结合的方法研究了小流域概化模型重力侵蚀稳定可靠度和破坏概率。结果表明：小流域剪切塑性区域主要分布于坡面和沟坡大部分区域,张拉塑性区域主要分布于梁峁顶和梁峁坡上部;小流域边坡整体破坏概率达到28.6%,高于1%,表明流域重力侵蚀处于高破坏概率范畴之内,处于不可接受的风险水平,需采取适当的工程措施以提高其稳定性;采用安全系数法和可靠度相结合的二元指标评价体系分析和评价边坡稳定性,能获得更为合理、可靠的分析结果。相关数值模拟和稳定可靠度分析结果可应用于流域重力侵蚀研究中,为推动流域侵蚀产沙时空规律研究的深入发展和小流域水土流失综合治理提供科学依据。     

均质边坡分级开挖宽平台设计初探

对整体稳定性较差的高边坡,在地形条件允许的情况下,建议在边坡中部设置宽平台。平台宽度达到一定值时,可使边坡平台上下级开挖互不影响,这样做的好处是当边坡产生局部失稳时就不会波及其他级边坡,从而避免从上到下连续大滑坡。提出采用极限平衡法搜索滑面的方法来确定宽平台的合理宽度,并用数值分析结果验证这种方法的合理性。进行了宽平台设计因子相关性分析,并建议采用工程类比的方法结合上述宽平台设计因子相关性找出一个较为合理的边坡开挖坡率和宽平台值。     

加固含水平软弱层高陡边坡预应力锚索倾角的取值范围

用直线和曲线滑面两种模型，模拟预应力锚索加固含有水平软弱层的高陡边坡的潜在滑动面，通过对锚索加固的力学机理分析来阐述预应力在滑动面主滑方向上产生分力的原因。从锚索受力角度上对锚索倾角的取值范围进行探讨，结合实际造孔过程有不同程度的孔斜或弯曲以及获取较好的锚固灌浆效果，就仰角锚固和俯角锚固两种锚固条件分别得出锚索倾角的取值范围，并以此来判定锚索的预应力是否会在滑动面走向方向上产生不利于坡体稳定的下滑力。     

西藏俄拉村滑坡地震动态响应失稳过程

为了研究岩浆岩质边坡在地震作用下的动力响应特征和失稳过程,以西藏俄拉村滑坡为原型建立离散元数值模型,通过输入实测地震动数据,研究该斜坡在地震作用下的动力响应特征和失稳破坏过程。模拟结果表明:(1)俄拉村滑坡失稳过程为:震动拉裂-剪切阶段→"锁固段"剪断贯通阶段→堆积掩埋夯实阶段;(2)水平向地震加速度PGA具有高程放大效应,且在相同高程坡面PGA放大系数较坡体内部大,坡形转折处和坡体凸出部位的放大效应也表现为坡面较坡内显著;(3)水平向地震加速度PGA值自坡体内部向外表现为时而增大、时而减小的节律性规律。研究结果可为岩浆岩质边坡在地震作用下的失稳模式提供依据。     

坡面地表下的风场的风洞实验与数值模拟

 针对传统近地层风沙流的理论与数值模拟研究以及风洞实验大多是基于理想条件（平坦床面、定常风速）,而实际风沙运动通常发生在复杂环境下（如复杂地形、湍流结构风场等）,沙漠最基本的地貌形态如沙丘、沙波纹等迎风面坡度对颗粒起动和输沙率影响很大。基于此,应用相位多普勒粒子分析仪（PDPA）对坡面近地表风场进行测量,得到迎风坡及背风坡的风场特性,并且采用SIMPLE算法对坡面风场进行了数值模拟。通过对数值模拟及风洞实验结果进行对比分析后,发现数值模型不仅能够有效地模拟风洞实验中坡面地表的风场特性,而且能够较为直观全面的展现迎风坡面、特别是背风坡面的风场结构特性。     

结构面倾角对岩质边坡位移影响的分析

岩体结构面是影响岩质边坡位移及其稳定性的重要因素之一,但是由于数学和力学上的困难,岩体结构面对岩质边坡变形的影响通常难以用理论公式计算得出,目前只能采用数值分析手段。分别针对坚硬岩边坡和软岩边坡中存在软弱结构面的情况,用有限元差分程序FLAC和边坡稳定性系数公式,定量和定性地讨论了岩体结构面倾角对岩质边坡位移的影响。通过计算分析发现,(1)岩体中结构面的存在是影响岩石边坡位移及其稳定性的重要因素之一;(2)随着结构面倾角的增加,边坡的稳定性和边坡的位移可能增加,也可能减小,并不象我们想象的那样随着结构面倾角的增加而增加,必须用定性和定量方法针对具体问题进行具体分析。     

地震作用下边坡稳定性分析的坐标转换法

在地震作用下边坡稳定性分析中,拟静力法是将地震作用简化为水平方向或垂直方向的不变加速度作用.此加速度产生作用于不稳定体质心的地震力,根据极限平衡理论,将所有作用于潜在滑动体上的力沿滑动面进行分解,得出沿滑动面的安全系数.在拟静力法的基础上,提出一种坐标转换法,通过坐标旋转,将地震力与重力的合力转变为垂直向下的力,从而使边坡地震稳定性问题等效为经过边坡几何形态和土体容重修正后的一般静力稳定性问题,再利用比较成熟、简便的静力分析方法进行边坡稳定性分析.利用此方法可以克服传统拟静力分析的不足,并且用于水下边坡分析,将滨水边坡的拟静力分析模型转换为相应的静力分析模型,考虑地下水的流动来模拟水对边坡的动力作用.此方法对于分析水库边坡体和堰塞湖坝体的抗震稳定性问题具有一定的应用价值.