土质边坡支护工程中几种特殊情况的处理

因工程建设需要,常使某些复杂地层形成边坡.松散人工填土、砂卵石层、流砂层、淤泥层等和水害,是土质边坡支护的重点,处理不当,将导致边坡坍塌,酿成灾害性后果.土钉、锚杆是土质边坡支护工程中的有效方法,支护过程中先施工注浆土钉、后施工注浆锚杆;借用千斤顶压入钢管土钉、二次注浆等工艺措施,达到快速稳定边坡之目的.治理水害,应先查清水源,再根据具体情况分别采取堵、排、挡、滤、抽等方法,以达到永久性边坡治水的目的.支护工程中,应把握好设计、监测等环节,遇到特殊情况及时处理,避免灾难性事故发生.     

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...     

岩质边坡非饱和带水汽运移机制及其生态学意义

岩质边坡非饱和带水分对于边坡植物生长具有重要的生态学意义.目前对岩质边坡非饱和带水汽运移的系统性研究还很少,现有研究大部分集中在大气与岩体的接触面和凝结水能否生成的定性层面,而未将边坡非饱和带作为一个系统整体来研究.为了阐明岩质边坡非饱和带的水汽运移机制及其与边坡植物生长之间的关系,运用热力学和系统科学的理论,开展边坡温湿度监测试验,进行了详细的水汽运移机制的研究.研究发现,岩质边坡非饱和带内的水汽运移驱动力为水汽分压梯度,水汽从水汽分压大的位置向水汽分压小的位置运移.冬季时,水汽从边坡深部向浅部运移,夏季时,水汽从大气向边坡深部运移.岩质边坡非饱和带内存在水汽饱和带,夏季范围较大,冬季范围收缩.同时,通过对岩质边坡复绿植物的成活率进行监测分析,论述了岩质边坡非饱和带内的水汽内循环机制及其生态学意义.本文对于研究岩体非饱和带水文学、探索植物水分来源、指导岩质边坡复绿乃至干旱半干旱带的生态修复都有极为重要的理论和现实意义.     

基于等分圆弧滑面土质边坡的稳定性极限分析方法

基于等分圆弧滑面的简化条件,采用土塑性极限分析理论,建立了土质边坡极限分析模型,并推导得到了土质边坡稳定系数计算公式。该方法考虑了圆弧滑面的内能耗散率作用和边坡土体自重荷载、地震惯性力及孔隙水压力所做的外功率作用,可以解决土质边坡稳定性分析问题,是一种改进的土质边坡稳定性评价极限分析方法。     

某高等级公路路堑边坡预应力锚索加固设计

高等级公路穿越山区时 ,通常需要开挖而形成路堑边坡 ,其边坡的稳定性将危及公路施工和运营安全 ,故常需要对不稳定边坡进行加固处理。对具有大体积、大面积范围且存在滑动面的不稳定岩土体 ,加固方法以预应力锚索为佳。在结合某高等级公路路堑高边坡工程中 ,分析了已有地质条件的基础上 ,提出了预应力锚索加固边坡的设计方案     

黄土高原边坡特征与破坏规律的分区研究

为了研究黄土高原自然边坡的特征及破坏规律,按山系与水系或水系的分水岭、地貌单元、地层岩性特征等条件,将黄土高原划分为8个区:临洮—永靖区、天水—通渭区、兰州—会宁区、陇东区、靖边—安塞区、隰县—离石区、甘泉—吉县区和汾渭区.根据极限状态边坡的4个野外判别标准,测量了8个区510个自然极限状态黄土边坡断面,分区采用指数模型回归边坡坡高与坡宽的相关关系,计算各区20、50、100m坡高的边坡稳定系数和失效概率.结果表明:黄土高原的边坡特征与破坏形式具有分区特征,且南北差异性明显.临洮—永靖区边坡坡高与坡宽呈线性关系,表明该区边坡坡度不随坡高变化,边坡稳定性受内摩擦角控制;兰州—会宁区和靖边—安塞区高坡陡,低坡缓,高坡不稳定,易发生错落式滑坡;天水—通渭区、甘泉—吉县区和汾渭区高坡缓,低坡陡,稳定性计算结果显示高坡和低坡都较为稳定,但由于地层结构和地貌的特点,高边坡易发生低速蠕变型滑坡或高速远程滑坡;陇东区边坡整体上较为稳定;隰县—离石区受黏粒含量较高的Q1地层控制,高边坡稳定性较差;50m左右坡高的黄土边坡稳定性对强度指标内聚力、内摩擦角的敏感度都高,易于失稳.     

基于应变软化特征的含软弱层公·边坡稳定性研究

西部山区高速公·建设过程中经常由于边坡开挖而容易导致失稳事故.研究发现,大量公·边坡内的软 弱夹层的岩体强度具有显著的应变软化特征.为了研究应变软化后对边坡稳定性的影响程度,以沪蓉西高速公 ·某典型含软弱夹层边坡为实例,对应变软化模型和理想弹塑性模型进行了对比研究.结果表明:①２种模型计 算所得出的最大不平衡力、水平λ移、塑性区和塑性剪应变的变化规律基本相同,?次开挖后均累计增大,但是采 用应变软化模型计算的累计值和范Χ均大于理想弹塑性模型;②?次开挖的瞬间会产生最大不平衡力峰值,随后 迅速减小,拉应力带主要分布于开挖卸荷面附近以及坡顶面附近１０m 内;③软弱夹层的分布λ置对边坡的稳定 性影响很大,坡脚前缘软弱夹层易发生剪破坏,边坡后缘软弱夹层易发生拉破坏.应变软化模型的稳定系数比理 想弹塑性模型的稳定性系数小,综合得出,影响含软弱夹层边坡稳定性的关键是开挖后软弱夹层的强度参数劣化 程度,采用应变软化模型反映了这一渐进性的破坏过程,与实际情况相符,而理想弹塑性模型δ反映出这一劣化 特征,计算结果偏Σ险.      

反倾岩质边坡的时效变形破坏研究

为研究反倾岩质边坡的变形破坏规律性与形成机制,以黄河上游茨哈峡水电站库区反倾岩质边坡变形破坏为例,基于系统的工程地质方法并结合离散元模拟边坡的变形演化进程,对其倾倒变形的时效性进行了分析并研究了其形成演化机制。结果表明:①该倾倒边坡的时效变形规律表现为倾倒变形在不同方向上具有差异性,其时空演化特征表现为斜坡顶部的拉裂和中部的弯曲变形,目前倾倒体内未形成贯通性失稳界面,倾倒拉裂和弯曲变形同时存在,表现为倾倒机制的长期性、积累性和阶段性;②该类斜坡的变形破坏是岩层在自重应力作用下做悬臂梁弯曲,岩层发生弯曲变形,导致坡体后缘开裂、根部折断、前缘剪切蠕变,当坡体折断带内的剪应力超过其抗剪强度时,坡体逐渐错动下滑形成倾倒塌滑体;③该倾倒变形体的破坏模式为弯曲—拉裂变形、弯曲—折断破裂、蠕滑—拉裂变形、表层滑塌和深部滑坡形成。      

极限平衡方法在夏日哈木镍钴矿山拟建露天采场边坡角优化中的应用

夏日哈木镍钴矿为大型镍钴硫化物矿床,现拟建大型露天采场,边坡采用分台阶式高边坡,最高边坡高度超过600m。该工程具有开挖成本高,边坡一但失稳后果严重的特点。为此需要选择一个即节约经济成本又保障整体边坡稳定的最佳边坡角。本文采取Geostudio软件中的Slope模块极限平衡方法对拟建露天采场假设开挖边坡角的整体边坡稳定性进行分析,提出最佳设计边坡角。　本次边坡角优化的思路：首先根据场地工程地质条件和拟建边坡的高度等因素将拟建边坡划分为5个区,选择典型边坡工程地质剖面并进行工程地质岩体分段,然后通过岩石强度指标折减计算（本文采用费辛柯法、M.Georgi法和经验法）给各分段的岩体赋予凝聚力、内摩擦角等计算参数,采用极限平衡方法（Geostudio软件中的Slope模块法）对不同角度下对各分区边坡的破坏形式及安全系数进行计算,最后提出了各分区边坡的最佳设计边坡角。     

某水电站导流明渠边坡倾倒变形分区与治理

倾倒变形体的变形机理控制其变形破坏特征,反映其变形演化规律,直接影响倾倒变形体的工程治理措施类型和方式.首先,通过现场监测数据绘制累计位移曲线,结合克里金插值法,分析西部某水电站导流明渠边坡的倾倒变形破坏特点,并基于分析结果对坡体进行分区,根据不同区域的特点,提出针对该倾倒变形边坡的支护建议.其次,根据导流明渠边坡的工程地质特点,以剖面２Ｇ２′为研究对象,利用 UDEC进行数值模拟,支护后边坡的破坏区域、塑性区和位移明显减小.在此基础上分析边坡从开挖前到建议支护后的变形破坏演化规律,进而揭示边坡变形机理.研究结果表明,结合克里金插值法的分析,基于监测数据进行坡体分区后的支护建议具有较强合理性.研究成果为倾倒变形体的治理设计提供了一定参考依据.      

常德至张家界高速公路慈利段典型岩质边坡成生机理初探

在山区修建高速公路时,由于"高填深切"改变了自然条件下的地质营力,从而带来一系列的环境地质问题,尤以岩质边坡开挖后的稳定问题突出,只有对自然岩质边坡进行深入的研究,才能更好地提出合理的人工边坡设计方案.而传统的岩质边坡分析方法多是定性的笼统地分析,对岩质边坡的成生机理难以做到具体的分析,许多地质现象无法解释.运用系统工程地质有关边坡变形渗流场的稳态坡形理论对常德至张家界高速公路慈利段的典型岩质边坡的成生机理及边坡开挖后的破坏机理进行了分析,为人工边坡的设计提供了可靠的依据.     

某变质岩滑坡及支护结构变形破坏特征

根据秦巴山区某变质岩边坡的工程地质条件以及边坡与其支护结构体系的变形破坏基本特征等,对边坡的变形破坏机制、滑坡成因作了分析,并证明了该滑坡为变质岩区较典型的双滑面推移式滑坡.通过室内试验分析确定了滑带土的物理力学参数,对该滑坡进行了稳定性评价,根据边坡支护结构体系的变形破坏特征,分析了滑坡支护结构体系选型时应注意支护结构在平面和空间上的合理布置,使结构受力趋于合理.     

降雨条件下花岗岩残坡积土路堑边坡稳定性研究

基于多孔介质饱和 非饱和渗流理论和非饱和土抗剪强度理论,采用极限平衡法与降雨渗流有限元相结合的方法,选取大庆—广州高速公路江西里仁—龙南段某典型高路堑边坡,利用岩土仿真软件GeoStudio建立模型,研究降雨条件下花岗岩残坡积土路堑边坡失稳破环的形态和机理.结果表明:随着降雨的进行,边坡中地下水位从坡脚处开始抬升,边坡坡脚处容易产生“小弧”滑动破坏;土体体积含水量的增加使得基质吸力下降,从而降低土体强度和边坡的安全系数,且基质吸力与安全系数的下降幅度基本同步;降雨强度对边坡的安全系数有较大影响,小雨阶段,安全系数降幅较缓,而暴雨阶段,安全系数降幅加剧,降幅达24;4％;在强降雨条件下,滑面基质吸力大部分丧失,失稳边坡发生了从整体失稳向局部失稳、从深层失稳向浅层失稳的转变,即强降雨是浅层滑坡的主要外在因素.     

公路岩石边坡坡面挂铁丝网喷粉植草新技术

在岩石边坡上采用持铁丝网喷粉植草新技术,以达到边坡防护,同时又起到了美化环境的效果,与往常的砌体护坡护面相比较,具有造价低、效果好、应用广泛等优点,这种技术适用于公路土建项目的岩石边坡改造与防护上,同时还可用于城市建设中的大开挖边坡治理、采石场边坡综合改造,这方面已在湖南、广东等地区得到一定的应用,在当今日益重视环境保护的国内国际形势下,这种喷粉植草技术是值得普及推广的.     

基于MRVM的多输出边坡变形预测模型

为解决多输出边坡变形预测问题,提高预测模型的精度及计算效率,提出基于多输出相关向量机（MRVM）的边坡变形预测新模型。通过将标准RVM的单输出功能拓展到多维输出功能的方式建立MRVM,并利用PSO算法优化其参数。以某大型干坞边坡变形为例,基于MRVM建立边坡坡顶水平变形与沉降变形预测模型,并对其精度及计算效率进行分析。实验结果表明,MRVM的精度高于BP 神经网络、支持向量机（SVM）、RVM,证实拓展RVM所采用的方法可行,并具有较好的边坡预测精度;MRVM的计算时间远小于BP 神经网络、支持向量机（SVM）、RVM,具有较高的计算效率,并简化了建模程序,实现了对边坡的多个变形量进行同时预测。     

太原市杏花岭区小返乡后李家山村边坡稳定性分析

通过对太原市杏花岭区小返乡后李家山村的两处边坡进行勘察,主要查明岩土类型、成因、工程特性以及岩土的透水性和地下水的出露情况,查明坡体岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度,对边坡的稳定性进行了分析,稳定性分析采用圆弧滑动法进行,两处边坡均处于不稳定状态,在降水条件诱发下极易发生滑动,必须尽快进行综合整治.     

泥质砂岩残积土边坡降雨冲刷特性

泥质砂岩残积土作为一种结构性很强的特殊土,具有崩解性强、抗冲蚀性差以及扰动性极大的特点,对工程建设有较大影响。为了探究泥质砂岩残积土边坡降雨冲刷机理,设计了边坡降雨冲刷试验,通过现场三维激光扫描技术测试分析了其表面冲刷效应;利用高密度电法进一步明确了泥质砂岩残积土边坡的入渗特性、表面冲刷演化机制及冲刷破坏机理。结果表明：冲刷试验的最初阶段,降水入渗强且主要向坡脚处运移,坡表未形成明显的细沟;冲刷试验中期,坡脚处土体最先达到饱和而形成坡面径流,细沟贯通扩大形成小规模冲槽以及片蚀区;冲刷试验后期,坡面中部和坡脚处土体冲蚀严重,坡脚处的冲槽向上部延伸,片蚀区扩大,导致表层土体结构发生变化,渗透性差异明显;泥质砂岩残积土坡体降雨冲刷主要划分为表层溅蚀、下层潜蚀和细沟贯通3个阶段,坡面土体流失主要发生在最后一个阶段,细沟率达到最高值16.9%,细沟贯通率也高达0.74。研究结果可以为深入探讨泥质砂岩残积土边坡冲蚀防护和研究冲蚀防护机理提供基础资料。     

软硬互层顺层岩质边坡破坏试验

软硬互层结构的顺层岩质边坡破坏类型复杂、难于防治,针对此类边坡地质灾害易发、多发的问题,从坡面角度、岩层倾向及组合形式、节理分布等方面进行了研究。边坡物理模型试验是揭示边坡变形破坏机理的重要手段,基于相似理论,以重庆市万州区孙家滑坡为工程依托,根据滑坡区地质勘探报告设计了室内边坡物理模型试验;试验通过顶升模型箱模拟重力加载来探究顺层岩质边坡发生破坏时,前缘坡角和软弱夹层倾角之间的关系;结合有限元分析软件Plaxis 2D对物理模型进行了多组数值模拟试验,以验证软硬互层顺层岩质边坡破坏机制。试验结果表明：对于顺层岩质边坡,当软弱夹层的倾角在22°左右,前缘开挖坡角58°左右时,顺层岩质边坡容易发生滑动,滑动面为后缘节理面和软弱夹层的贯通面。因此,顺层岩质边坡稳定性受层面和节理面密度的控制,当边坡含多层软弱层面时,易沿层面和后缘节理贯通面发生破坏,随着软弱面层数增加,边坡稳定系数逐渐降低。研究成果可以为公路开挖切坡导致的顺层岩质边坡失稳机理研究及其稳定性评价提供理论依据,为顺层岩质边坡失稳的预测预报提供支撑。     

用有限元强度折减法评价节理岩质边坡稳定性

以某边坡为例,论述了在ABAQUS软件中实现节理岩质边坡稳定性评价的建模过程.采用具有一定厚度的、低强度实体单元模拟节理组,按连续介质处理,节理组与岩块之间创建相互接触作用,通过不断折减结构面强度参数,以模拟达到失稳状态.通过分析坡顶典型质点场变量与X方向的位移关系,以数值计算不收敛作为边坡失稳评价标准的稳定性安全系数...     

崩塌地质灾害防治示范应用——以济南章丘北明村东崩塌点为例

济南市章丘区垛庄镇北明村东崩塌地质灾害点高差大、跨度长、危害对象多,于2021年7月发生过几次局部崩塌,造成多户房屋受损,给人民的生命财产安全造成了严重的危害。本文从崩塌发育现状着手,通过现场调查、岩土工程钻探、坑探揭露等手段对崩塌体特征进行了分析,从边坡岩土体特征内在条件和降雨、植物根劈等外在因素综合研究了地质灾害形成机理。按照Bishop法圆弧稳定分析,计算边坡稳定系数Fs=0.998<1.0,边坡属欠稳定状态。探讨了避让搬迁、工程治理、群测群防、自动监测等几种地质灾害防治对策,以期为类似地质灾害的治理提供参考。