岩质滑坡稳定性有限元分析

目前国内外大多数规范中推荐或者强制性规定滑坡稳定性分析采用极限平衡法。由于极限平衡法本身的局限性,存在诸多不合理之处,如何对其进行改进使之更加合理已成为岩土工程中的重要课题之一。针对岩质滑坡存在明显的软弱滑动带的特点,提出了有限元计算过程中不同滑动带的处理方法,结合工程中常用的不平衡推力传递法,给出了滑坡稳定性的有限元分析方法,将其应用于芡草沱滑坡,并与基于刚体极限平衡原理的不平衡推力传递法的计算结果进行了比较,表明其计算方法可靠,可直接应用于实际工程。     

基于强度折减法的岩质边坡稳定性二维有限元分析

非线性有限元强度折减法是近年来岩土工程界广受关注的一种边坡稳定性分析方法。通过对岩体结构面强度折减,使岩质边坡达到不稳定状态,有限元计算不再收敛,此时的折减系数就是边坡的安全稳定性系数。结合工程实例,对边坡稳定性进行二维有限元分析,得到了符合实际情况的分析结果,表明基于强度折减法的边坡稳定性二维有限元分析是可行的。研究结果表明,采用有限元应力分析方法和强度折减法相结合的方式能快速有效地求解岩质边坡的稳定安全系数,并可为岩质边坡稳定性评价提供一定的指导依据。     

西南某水电站供肩槽高边坡稳定性的二维有限元分析

采用数值模拟方法研究和论证我国西南某水电站拱肩槽高边坡的稳定性。重点对左岸拱肩槽边坡在自然状态下和施工开挖过程中以及开挖后的应力、应变场特征和演化规律进行了二维有限元分析，并据此对边坡的稳定性进行分析与评价，为设计和施工提供了科学依据。     

基于有限元修正节理岩质边坡稳定性计算的解析解

采用有限元方法探讨在人工开挖或自然侵蚀环境下,岩质边坡体内应力场的变化及节理发育形成机理,并采用有限元强度折减法对后缘具有张节理边坡的稳定性影响因素进行敏感性对比分析,进而得出具有非贯通节理边坡稳定性计算的修正解析解。结果表明：卸荷及风化作用导致边坡体由表及里出现应力重分布及应力集中的现象,使边坡后缘由顶部向下发育一簇竖直向下或略向临空面倾斜的张节理,当张节理与下部的缓倾剪节理贯通时,边坡发生破坏;边坡稳定性最敏感的影响因素为受剪节理的倾角及贯通度,其次是节理的强度参数;可将工程中较难调查的节理贯通度转化为节理的强度参数来等效表达,并根据Mohr-Coulomb强度准则推导得到适用于具有非贯通节理的岩质边坡稳定性的修正解析解。     

西南某水电站拱肩槽高边坡稳定性的二维有限元分析

采用数值模拟方法研究和论证我国西南某水电站拱肩槽高边坡的稳定性.重点对左岸拱肩槽边坡在自然状态下和施工开挖过程中以及开挖后的应力、应变场特征和演化规律进行了二维有限元分析,并据此对边坡的稳定性进行分析与评价,为设计和施工提供了科学依据.     

基于边坡稳定性计算方法比较分析

将强度折减法应用于边坡稳定性分析中,折减土体强度,代入有限元程序进行计算,直至计算不收敛,此时的折减系数即为安全系数。结合工程实例,将强度折减法应用于边坡稳定性的分析,利用瑞典圆弧法,结合岩土工程设计类软件天汉以及有限元分析软件ABAQUS分析边坡稳定性,并对安全系数进行对比,3种计算方法得出的安全系数差别不大,安全系数精度都能满足工程要求。     

广州飞碟训练中心高边坡稳定性分析

以广州飞碟训练中心人工高边坡工程为背景,讨论了人工高边坡设计中的若干关键技术问题,介绍了边坡设计方案。基于相同物理模型和边界条件,先后运用不同极限平衡理论分析该高边坡稳定性,分析了不同极限平衡法计算结果的差异和原因,以及极限平衡法在边坡计算中的限制。运用有限元强度折减法进行相同条件下的计算,并对不考虑锚索加固和考虑锚索加固的边坡计算结果进行比较,分析边坡变形特征和破坏机制,指出有限元折减强度法的优势。     

三维弹塑性接触有限元滑坡稳定性分析

为了准确评价碎石土滑坡的稳定性,通过资料搜集整理和分析、现场工程地质调查与勘探和室内外的物理力学试验,采用三维弹塑性接触有限元算法计算碎石土滑坡的整体稳定性系数和分析滑坡的稳定性。研究结果表明,采用三维弹塑性接触有限元强度折减法计算碎石土滑坡的稳定性系数,可以考虑滑坡体的空间效应,使计算结果更加精确;在碎石土滑坡变形解体破坏过程中,在空间上滑体塑性应变和滑面上岩土体抗剪强度的发挥程度是不一致的;根据三维弹塑性接触有限元算法计算的滑面接触摩擦应力计算二维剖面碎石土滑坡稳定性系数的方法比较适宜于该类型滑坡稳定性的分析评价,能够比较客观、准确地反映滑坡所处的实际状态。     

长河坝水电站开关站工程边坡稳定性三维有限元分析

长河坝水电站开关站边坡的稳定性主要受斜向上游的f24断层控制,其变形破坏方式主要为旋转滑移拉裂型.本文采用三维有限元分析方法对该边坡的稳定性进行了分析,分析结果表明,工程边坡具有从下游往上游稳定性提高的趋势,边坡的稳定性具有一定的分区特征:下游侧0～35 m斜坡处于不稳定状态,35～70 m处于潜在不稳定状态,70 m以上处于基本稳定状态.上述结果为工程边坡的支护措施设计提供了依据.     

陈家大院边坡稳定性研究

从研究区域的地质环境出发,分析了工程区域的地貌地质特征,由此获得符合实际的计算模型,在此基础上对在重力场作用下的边坡稳定性进行了有限元的模拟分析,同时采用了不同的计算方法对不同工况条件下的滑坡稳定性进行了计算,并得出了一些结论和建议。     

岩质边坡稳定性分析中极限平衡法与有限元法的对比

根据工程实例 ,对一公路岩质边坡稳定性采用极限平衡法与有限元法分别进行计算 ,对比二者之间的差异 ,分析产生差异的原因。在安全系数的选用上提出了建议。     

Numerical simulation of undrained insertion problems in geotechnical engineering with the Particle Finite Element Method (PFEM)

The paper presents total-stress numerical analyses of large-displacement soil-structure interaction problems in geomechanics using the Particle Finite Element Method (PFEM). This method is characterized by frequent remeshing and the use of low order finite elements to evaluate the solution. Several important features of the method are: (i) a mixed formulation (displacement-mean pressure) stabilized numerically to alleviate the volumetric locking effects that are characteristic of low order elements when the medium is incompressible, (ii) a penalty method to prescribe the contact constraints between a rigid body and a deformable media combined with an implicit scheme to solve the tangential contact constraint, (iii) an explicit algorithm with adaptive substepping and correction of the yield surface drift to integrate the finite-strain multiplicative elasto-plastic constitutive relationship, and (iv) the mapping schemes to transfer information between successive discretizations. The performance of the method is demonstrated by several numerical examples, of increasing complexity, ranging from the insertion of a rigid strip footing to a rough cone penetration test. It is shown that the proposed method requires fewer computational resources than other numerical approaches addressing the same type of problems.     

隧道围岩稳定性的有限元分析

根据地下结构设计理论和岩石屈服的Drucker-Prager准则，考虑到了围岩的自身承载能力，采用有限元的分析方法对广西柳州一处公路隧道围岩的稳定性进行了分析。分析了开挖方式、开挖顺序对围岩稳定性的影响，对围岩的开挖过程进行模拟。确定不同开挖方式下隧道围岩的位移、应力状态，以及位移、应力状态随时间的变化规律，为隧道施工过程中开挖方案的制定、支护时间的选取提供依据。     

无网格伽辽金法(EFGM)在边坡开挖问题中的应用

无网格伽辽金法（ＥＦＧＭ）只需节点信息,不需将节点连成单元,具有精度高、后处理方便等优点。文中论述如何将该法用于边坡开挖问题,并给出相关算例。     

岩溶塌陷有限元稳定性分析

湖南省凤凰至大兴公路K0+500-K5+000段穿越碳酸盐岩区,据地面调查及钻探揭露,公路沿线发育溶洞,对区内岩溶地质环境进行了调查.选取典型溶洞,采用有限元稳定性分析方法对岩溶体稳定性进行分析,路堑开挖后产生的位移为1.2mm,最大主应力为6.3MPa,运营状态下静力荷载20kPa,通过计算溶洞在路堑开挖后和车辆荷载作用下位移场与应力场变化情况,认为溶洞是稳定的.     

Cut Slopes in Clayey Soils: Consolidation and Overall Stability by Finite Element Method

When a cut slope in a saturated clay is undertaken, a transient water flow occurs and stress transferences from the water to the soil skeleton take place in time (consolidation). Mainly in strongly overconsolidated clays, these stress transferences may determine swelling of soil and therefore reduction of its shear strength in time. However, the lowering of the water level associated to the cut increases effective mean stress, which may therefore counterbalance the above-mentioned effect. In the paper, the behaviour of a cut slope in an overconsolidated clay is analysed by a finite element program that incorporates the Biot consolidation theory (coupled analysis), with constitutive relations simulated by the p–q–θ critical state model. In addition, the variation in time of the overall stability is assessed with a computer program that uses the finite element results and formulations of the critical state soil mechanics. In order to achieve a more complex geotechnical interpretation of the problem, the analysis in time of the excess pore pressures, effective stresses, displacements and stress levels is also presented. Finally, comparisons of stability results are analysed by changing some parameters, namely the problem geometry (weight of excavated soil) and the over-consolidation ratio of the clay.     

GIS在边坡有限元数值分析前处理中的应用

有限元数值分析是边坡稳定性研究中较为常用的定量分析方法,但有限元分析的前处理工作通常比较繁琐,从而影响了该方法的整体工作效率。利用GIS软件实现了从计算剖面确定、计算剖面自动绘制到网格自动剖分的全部前处理过程。有效提高了边坡有限元计算的前处理工作效率,同时也提高了计算剖面图的科学性和边坡评价的准确性。