格宾-桩板墙泥石流组合拦阻结构模型试验研究

近年来,我国大多数地区的泥石流治理工程采用了桩板墙拦挡结构或是碎石格宾结构,但很少有人将它们结合使用来提高拦挡能力。本文基于泥石流模型试验,设置了三层格宾和一道桩板墙,组成了格宾-桩板墙组合结构。格宾-桩板墙组合结构中格宾石笼坝的迎水面呈阶梯型,背水面与桩板墙垂直接触,坝体采用石笼单体堆砌而成,宽度从下到上依次为30 cm、20 cm、10 cm,单体之间用绞合钢丝形成可靠连接,按每层15 cm的高度堆砌形成格宾坝,增强坝体稳定性。背水面与桩板墙垂直接触,一方面可以与坝体形成一个整体结构,防止格宾石笼单体的滑移和倾覆,增强结构的稳定性,以抵抗更大地冲击力,另一方面呈阶梯状布置的格宾石笼也可以削弱泥石流作用在桩板墙上的动能。最后通过分析被拦物源的级配组成,得出格宾-桩板墙拦阻结构的拦阻效果明显,既有快速排水的优点,也能拦截大量固体物质。     

滑坡内隧道变形模式与荷载计算方法

近年来,运营期铁路隧道发生病害的比例逐年提高,其中以位于滑坡体内隧道的破坏最为严重,对铁路的安全运营造成了严重的威胁,然而我国目前对位于滑体内隧道的设计还没有形成统一的认识和标准,没有完整的计算理论。本文以隧道-滑坡中隧道穿越滑体为研究对象,从运营隧道的病害特征入手,通过对工程中的具体隧道-滑坡实例进行调查、归纳、总结,建立相应的工程地质模型。然后对该类模型在围岩压力和滑坡推力作用下的受力变形情况进行分析,将上部坡体作用于隧道上的滑坡推力与围岩压力进行叠加,得出隧道在滑坡推力作用下的受力图示和荷载计算公式,从而为滑坡地段隧道的设计提供参考。 更多还原     

高边坡防护中BFRP锚固结构的振动台试验

通过振动台试验,对钢锚杆(索)与玄武岩纤维塑料增强筋(BFRP)锚杆(索)的应变峰值分布规律进行了分析,并利用小波包工具对不同频带下锚杆(索)的应变响应情况进行研究。试验结果表明:(1) BFRP锚杆(索)与坡体协同变形的效果较钢锚杆(索)更加明显;(2) BFRP锚杆(索)上的应变值均要大于钢锚杆(索)上对应测点的应变值,且单独对钢锚杆(索)及BFRP锚杆(索)而言,锚杆(索)端部处的应变值均要大于锚杆(索)尾部处的应变值;(3)对应变起影响作用的主要频段为第一频带(0. 1～6. 26 Hz)和第二频带(6. 26～12. 51 Hz),土体对于高频(12. 51 Hz以上)地震波的吸收比较明显。其研究结果可为BFRP锚杆(索)加固高边坡的动力合理性设计提供科学依据。     

降雨对无支挡结构下隧道-滑坡正交体系的作用机理研究

通过大型地质力学模型试验,研究在无支挡结构下降雨对隧道-滑坡正交体系的作用机理。主要研究不同降雨阶段,隧道-滑坡正交体系下隧道纵向应变的变化特征及隧道不同横断面环向应力变化特点,并重点分析在不同降雨阶段,不同位置及其不同横断面滑体的位移变化特征。试验结果表明:(1)降雨可导致坡体横断面断裂而出现新的滑移面,从而导致坡体失稳。(2)在隧道-滑坡正交体系下,随着雨水的下渗及滑体土样含水率不断增大,隧道局部应变有明显突变,且山侧纵向应变比河侧应变要大。(3)在隧道-滑坡正交体系下,降雨使得隧道环向应力呈不均匀变化:隧道的底部应力大于顶部应力,山侧应力大于河侧应力,表明降雨可导致滑体蠕动或局部滑移,引起隧道不均匀受力及变形,这对隧道结构的安全非常不利。本次试验可为雨水充沛区的滑坡及隧道抗滑设计提供一定参考。     

高原地区路基地震液化数值模拟研究

在青海玉树地震之后,有大量路基出现由于液化而导致的病害问题。以青海S308线结古—曲麻莱段公路路基变形为例,通过FLAC3D数值模拟软件还原该路基在地震中的变形破坏过程,得出如下结论:(1)无地下水情况下,边坡出现明显塑性屈服的振动强度是0.6g,塑性屈服首先发生在填土厚度较薄的路基两端。(2)若砂土完全饱水,随振幅的增加,饱和砂土层液化趋势逐渐增强。振幅小于0.3g时砂土层没有液化。振幅为0.4g时5s以后砂土层出现液化;振幅大于0.5g以后,从振动的开始就出现了液化。(3)下伏饱和砂土的路基动力破坏机理为:饱和砂土层近地表处屈服屈服区在饱和砂土层中向中部扩展饱和砂土层屈服贯通饱和砂土层完全屈服填土后部首先破坏填土破坏区在填土-砂土界面向下扩展填土后部地表屈服开裂破坏区在填土内扩展。至最终破坏时,填土中后部大范围开裂屈服,但填土前部依然保持完整。     

碎石土路堑高边坡地震动力响应过程分析

以功东高速大营盘碎石土深路堑高边坡为研究对象,对其用有限差分软件FLAC3D模拟分析,在低频高幅的地震波作用下,深入考虑网格划分和输入波以保证模拟的准确性,以此来研究高烈度地区地震作用下高边坡开挖及时支护的工序下的自然和降雨工况不同的变形和动力响应规律。结果表明:（1）在静力开挖支护阶段,开挖主要影响范围为开挖面附近的土体,位移主要为回弹变形,随着开挖深度的增加,回弹位移增加变缓。向下坡方向的位移趋势从坡脚开始产生,在降雨工况下所有坡面测点均产生向下坡方向位移。（2）地震作用下,坡体会产生多条剪切带倾泄能量,而地震降雨工况下产生坡顶到坡脚的贯通剪切带,成整体失稳趋势。（3）输入地震波峰值及其在此峰值点的位移响应存在时间差,且此点位移也不是位移最大值,降雨对中上部坡体位移影响较大,会使位移较自然工况下几乎成倍增加。（4）在地震中下坡方向的水平位移越大,其加速度响应越有降低的趋势,且越往坡体内部,降雨对加速度响应影响越不明显。     

复杂含水条件下滑坡的稳定性分析及治理措施

成渝铁路K492滑坡为一大型堆积层老滑坡,自1998年开始变形以来,每年雨季出现线路外移、下沉和地面开裂现象,且日趋加大。随着地下水位和前缘长江水位的变化,该滑坡呈阶段性滑动变形,它的形成与发展以孔隙水压力为主。确定了该滑坡在不同水位条件下的安全系数,在特大洪水位下处于不稳定状态。同时提出根据水位的变化、裂隙的发育情况及裂隙水位计算其安全系数,对复杂含水的堆积层滑坡应以支挡和排水综合治理。     

土质边坡微型桩组合结构大型振动台试验研究

我国是一个地震多发国家。微型桩组合结构作为一种新型柔性支护结构,研究其在地震作用下对土质边坡的支护作用成为了一个意义重大的问题。为此,通过大型振动台试验,以混合加载的方式,研究了微型桩组合结构在加固土质边坡中的动力学特性。试验结果表明：微型桩组合结构在地震作用下对土质边坡的加固达到了理想的结果;加载时随着El波加速度峰值的不断增大,前、后排微型桩桩身加速度峰值及桩身动土压力随之不断增大;随着输入的El-Centro波动峰值加速度的增大,测点动土压力响应效应也越显著;微型桩滑面上、下1/3位置、悬臂端顶部及锚固段底部处,动土压力及加速度常常达到最大值,在实际工程设计及应用中应重点关注这些位置。该研究结果可以为同类地区治理类似滑坡提供抗震设计支撑。     

填料黏粒含量及压实过程对高填方边坡渗流场的影响规律

高填方边坡因填方量大、填方高度高、边坡陡等特点造成其致灾原因复杂、边坡稳定性影响因素多样,尤其是基于填料、压实工艺特性造成的渗流模式差异影响地下水的赋存、运移已成为边坡失稳工程中重要的影响因素之一。本文结合攀枝花机场13#高填方应用工程实例分析,通过PLAXIS有限元计算,综合渗流分析理论及高填方边坡渗流场、位移场的分析,揭示了填方体填料、压实度差异形成不同渗流场高填方系统地下水分布及演化规律。结果表明:(1)填料及压实度通过影响填方体渗透系数进而影响填方体的流量,且地下水由于填筑影响不具有统一的地下水位。(2)纵向上位移随着渗透系数增大位移会减小;横向上由于地下水会沿着基岩—原始地面层渗出,区内滑坡的成因是由其特殊的地质结构特征及基岩-堆积层接触带水共同作用的结果。其研究结果可以为同类工程滑坡治理及地下水排水设计提供理论支撑。     

四川攀枝花机场12#滑坡动力响应数值模拟分析

本文以攀枝花机场12#滑坡Ⅱ-Ⅱ’断面治理工程为研究对象,以有限差分软件FLAC3D为研究工具,通过对坡体以及支挡结构的动力响应分析,得到如下结论:(1)坡体各测点峰值加速度出现时间稍微落后于输入地震波的峰值时间,表明由于边坡材料的阻尼作用,边坡动力响应存在滞后现象;(2)加速度放大系数总体随高程增加而增加,具有明显的高程放大效应。且突变点的存在表明支挡结构对于边坡的加速度放大效应具有一定的抑制作用;(3)外凸边坡处加速度响应较其他位置更为强烈,体现了明显的临空面放大效应;(4)地震对于抗滑桩桩身弯矩以及锚索预应力的影响不大,表明锚索抗滑桩加固边坡具有一定的抗震作用。