山区高速公路路堑高边坡稳定性分析评价

山区地形地质条件复杂,深路堑高边坡多,切坡引发工程滑坡对公路工程的安全稳定影响巨大。结合铜汤路工程实践,阐述山区高速公路高边坡稳定性勘察评价方法,并建议采取综合防护措施,特别是以植物防护为主,结合工程防护的设计理念,确保边坡安全稳定,还大大改善了山区公路景观。     

漳龙高速公路路堑边坡滑坡治理

结合漳龙高速公路K67＋955－K68＋005段路堑边坡滑坡治理工程实例，通过对边坡滑动发展阶段的地表位移监测和详细的地质勘探，准确地判断了路堑边坡滑坡病害性质，产生原因及滑动画位置，提出了这种破碎岩石高边坡的稳定性分析和治理工程设计计算方法。成功的实践表明，这是一种即安全可靠，又经济合理的路堑边坡滑坡综合整治措施。     

福建山区高速公路路堑高边坡风险分级方法研究

为实现路堑高边坡设计阶段风险分级,合理安排资金投入及控制边坡工程风险,基于边坡工程地质分析原理、工程实践经验总结及反馈分析,从地形条件、地质条件、气象水文及其他因素等方面构建了4类16个路堑边坡工程风险因子评价指标体系,明确各评价指标的内涵及意义,并确定其风险评分标准。以龙岩双永高速公路永定段71个高边坡为对象,依据各工点设计阶段的勘察及测设成果,确定相应风险指标的评估值,采用层次分析法确定各指标权重,将这71个边坡分选为4个不同的风险等级,并提出相应的风险防控对策,最终建立一种实用的路堑高边坡设计阶段风险分级方法。依据全线挖方最高的K227滑坡风险评价过程,例证了该风险分级方法的可行性和合理性;引入两处风险控制失败的低矮边坡实例,从反面佐证了该方法的科学性和有效性,表明其在避免遴选疏漏方面具有明显优势。本文研究成果得到了施工实际情况的很好印证,使永定段成为双永高速公路全线边坡问题最复杂,但是在施工期和运营期边坡风险控制最好的区段。     

《岩石高边坡稳定性工程地质分析》

本书结合我国西部特殊的地域地质环境条件、针对边坡高陡、地质环境条件复杂及工程边坡开挖规模巨大等特点,全面阐述岩石高边坡稳定性分析的工程地质基础、变形破坏机理及稳定性分析和评价方法,主要内容包括基本原理、岩石高边坡工程地质环境条件、高边坡工程地质     

高速公路类土质路堑边坡施工期变形监测预警探讨

高速公路类土质路堑边坡是边坡领域的一种重要类型,在工程特性方面与土质边坡或岩质边坡具有明显差异。深入认识该类边坡的工程特性和失稳机理,对该类边坡施工期间的安全建设以及正常运营期间安全评估具有重要意义。基于高速公路类土质路堑边坡工程地质特点、边坡变形影响因素,结合盘兴高速公路K5滑坡变形监测预警实例,提出了采用位移速度比率作为预警参考值的滑坡预警方法,并在松铜一标ZK5 410～485段左侧边坡成功预警,避免了人员伤亡,减轻了经济损失。为类土质路堑边坡工程设计、工后防治、安全运营提供指导。     

滑坡治理稳定状态的耦合权重综合评价方法

针对滑坡治理以后的稳定状态综合评价问题,从影响因素多因子多层次角度出发,构建综合评价决策模型,提出了滑坡治理稳定状态综合评价的耦合权重确定方法,即基于优先关系排序-二元相对比较的权重计算确定方法,以避免一致性检验,减少评判的主观性,还采用程序编程语言编制了相应计算分析程序。在此基础上,结合杭金衢K103滑坡的地形地质条件和工程治理情况,采用基于耦合权重的滑坡治理稳定状态综合评判方法,进行其历经治理的稳定状态分析和效果评价。研究结果表明：滑坡历经综合治理,所处的稳定状态等级区间为基本稳定状态（E_II）;各项工程措施充分发挥功能效应,稳定系数由0.98提高至1.20,滑坡整体稳定,安全储备充足。     

广西某高速公路滑坡成因分析及防治措施

广西某高速公路沿线地质条件复杂,开挖后形成的路堑高边坡因施工外力作用改变了坡体的应力场,高边坡滑坡情况时有发生,这些滑坡通常存在多个潜在滑坡面,属于典型的牵引式切向顺层滑坡。以广西某高速公路路堑高边坡为背景,通过调查分析,从工程地质、水文条件和滑坡变形特征等多方面对滑坡成因进行了分析,得出滑坡的形成是气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构造以及人类工程活动等多因素共同作用的结果,并针对滑坡的类型、规模、成因、地质条件等提出防治措施。     

山区改造公路高边坡病害处治探讨

由于G318线二郎山至康定改造公路穿越区域地质条件复杂、地形起伏较大、气候差异显著,公路在施工过程中发生大量上边坡崩坍．严重威胁施工安全。本文结合该项目的高边坡病害处治工程实例,介绍山区改建公路常见高边坡病害原因分析及处治原则。     

预应力锚索挡墙在多层顺倾滑坡治理中的应用——以大红山铁矿1~#滑坡为例

边坡病害与坡体的地质条件密切相关,坡体的地质条件不同,决定了边坡具有不同的地质特征,边坡所具有的岩性、构造、水文特征及临空面的组合,定义为高边坡的坡体结构,不同的坡体结构会出现不同的坡体病害,其中,以软硬相间、顺倾层状结构最易产生变形破坏[1]。目前,对边(滑)坡的治理有多种成熟的方法,如抗滑挡墙、抗滑桩、预应力锚索等。预应力锚索因其主动受力的工作原理、施工造价较低、施工工期短、施工安全性好等特点,已在各类建设工程中得到广泛的应用。文章以大红山铁矿1#滑坡治理为例,从滑坡成因分析、治理方案比选、施工工程控制等多个角度对多层顺倾结构滑坡治理,进行了详细分析与介绍。结果表明预应力锚索挡墙对多层顺倾结构类型滑坡有良好的治理效果。     

复杂地质条件下“双向滑动”高边坡病害机理与治理措施研究 ——以某建设场区东侧高边坡为例

文章首先提出了“双向滑动”高边坡的概念及陈述了目前研究进展,然后以某建设场区东侧高边坡为例在对其工程地质条件,前期治理工程措施与效果进行了详细介绍,最后在对该高边坡前期治理工程实施后的坡体变形特征分析、病害机理、后期补强措施的基础上得出了复杂地质条件下“双向滑动”高边坡的病害特征、形成机制、危害方式、治理理念与方法。对类似高边坡病害治理具有一定的借鉴意义。     

石崆山Ⅱ段岩质高边坡稳定性的工程地质系统分析研究

岩质高边坡稳定性的分析评价涉及工程地质学、岩体力学、计算科学等多学科交汇的问题,是一较为复杂的系统工程问题。在系统分析岩质高边坡赋存的地质背景和环境条件的基础上,采用系统分析评价、综合集成的方法应是研究分析和解决该问题的有效和最佳方法。针对漳龙高速公路石崆山Ⅱ段岩质高边坡工程,在系统分析边坡工程地质特性的基础上,采用赤平极射投影法和有限单元(FEM)法等,进行综合评价和系统分析,获得的稳定性结论,已正常运营使用若干年,反映了系统分析,综合评价方法是成功和有效的。它表明,综合评价、系统分析应是岩质高边坡稳定性评价分析的重要途径;它的综合内容和集成方式及其完善与工程实用性,有待进一步深入的研究和工程实践的运用及其经验的积累。     

A large-scale colluvial landslide caused by multiple factors: mechanism analysis and phased stabilization

A case study of a large-scale colluvial landslide is described in this paper. This instability initiated in December 2003 in the Southwestern region of China and affected construction schedule and safety of Xiaowan project, which was the first large dam in Lantsang River. Geological investigation and deformation monitoring were carried out with severe safety and stabilization design. As it was impossible to reach the control level of FOS (factor of safety) under long-term condition before rainy seasons, the stabilization works of the colluvial slope were designed by a “phased hazard mitigation” method to satisfy the safety requirement in rainy seasons. LEM (limit equilibrium method) was used for determination of the shear strength parameters of the sliding zone and instability mechanism analysis. The study found that the whole colluvial slope included three potential sliding masses, and the instability appeared to be a progressive retrogressive-type of slope movements. Inappropriate cutting, rainfall, and blasting were found to be the main causes of the colluvial instability. On the basis of the potential hazards and the importance of the project, the control level of FOS, design cases, and corresponding calculated conditions for design analysis were defined in each stabilization phase. The stabilization works were designed by using LEM. The performance of the engineered slope after additional reinforcement was assessed based on the monitoring data.     

再论岩质高边坡稳定性分析方法

岩质高边坡稳定性分析是岩土工程中经典的研究课题,其假定不同,分析方法就不同。从现有稳定性分析方法中存在的问题入手,指出其存在的优劣性,在刚体极限平衡和有限元等传统边坡稳定性分析方法的基础上,提出了用有限单元法直接求解边坡稳定性。该方法的思路是用潜在滑动面上在开挖、支护完成后尚未发生滑动的所有滑面单元模拟边坡在各工况下的真实应力场和变形场,根据这个真实应力场直接计算边坡安全系数。结合现场即时监测手段和计算机仿真技术可逐步模拟边坡在分步开挖期间的稳定性。算例分析表明,该方法完善了刚体极限平衡法的不足,克服了强度折减法强度参数c、?值折减比例的难题,弥补了超载法力学方向不明确的缺陷。计算所得的边坡安全系数和稳定状态与工程实际相当接近,表明提出的方法是可靠有效的新方法,为复杂岩质边坡稳定性分析提供了新的思路和途径。     

阶梯状黄土路堑高边坡稳定性分析方法

根据阶梯状黄土路堑高边坡的特点,假定其滑移面下段为圆弧型,中上段为直线型,上段为垂直型的复合面,利用传统稳定系数的概念,导出阶梯状黄土高边坡稳定性分析表达式。经实际检验,比较符合实际。     

缓倾坡内层状岩质高边坡稳定性分析以黄桷湾危岩高边坡的主斜坡为例

黄桷湾危岩高边坡是泥岩和砂岩呈类似夹心饼干状软硬互层结构、缓倾坡内的岩质高切坡。危岩高边坡除坡顶的陡崖处厚层砂岩发生崩塌失稳外,主斜坡体下部还存在局部的切层失稳。为确保高边坡下部的工程建设的顺利开展和居民的安全,采用数值模拟的方法对高边坡的主斜坡进行稳定性评价,选取天然自重和地震动荷载两种工况进行分析。计算结果表明:(1)主斜坡岩体在两种工况下仍处于稳定状态,但在地震动荷载作用下稳定系数下降显著; (2)陡崖和主斜坡接触带附近及主斜坡坡脚处应力集中现象明显,发生破坏的可能性更大; (3)主斜坡潜在滑移面位于坡内中深部,剪出口位置可能位于主斜坡的坡脚处。     

边坡局部和整体稳定性评价方法的辩证统一

边坡稳定性评价方法有局部和整体两类,两者之间存在差异有其历史的局限性和存在的合理性。以极限平衡法和有限元强度折减法为例,分析了典型整体与局部稳定性评价方法在滑面搜索、平衡条件、安全系数的定义、材料参数和失稳等5个方面存在的异同。利用PFC算例揭示了真实边坡带有强烈空间和时间特征的渐进破坏特性,发现边坡失稳是自然地形的重塑、再造和稳定的过程,也是一个动势能转换和耗散的过程。针对边坡稳定问题及其特点,提出了基于广义软化的边坡稳定矢量和法的理论构架和技术路线,并进行了程序实现,克服了传统强度折减脱离实际材料劣化特征的不足,安全系数求解仅与应力状态相关,假设条件少,可以实现局部与整体稳定评价的辩证统一,可以反映边坡失稳的渐进特性和参数演化的时空效应。与传统极限平衡法(LEM)和强度折减法(SRM)在滑面和安全系数方面的综合对比发现,局部稳定揭示的滑面更稳定,获取的安全系数是全周期的,文中方法所得安全系数比整体方法的结果稍高,差异是整体方法的假设条件造成的。     

Stability design charts for homogeneous slopes under typical conditions based on the double shear strength reduction technique

Based on a brief review of the existing shear strength reduction (SSR) techniques, the objective function of the comprehensive safety factor for simple homogeneous slopes is established by combining the double SSR technique (considered the shortest pathway of the strength reduction) with the upper bound limit analysis theorem, leading to a strict upper bound on the safety factor. Combining nonlinear sequential quadratic programming (SQP) with the random walk method, the value of the comprehensive safety factor can be optimized, avoiding the trap of a local minimum. Compared with classical examples, the present method is a conservative and effective method for slope stability evaluation. A set of design charts for homogeneous slopes under simple and typical conditions, such as surcharge load, pore water pressure, and seismic loading are produced by the analysis of substantial data, which can eliminate the necessity for iterations when calculating the safety factor. These stability charts are presented in a convenient manner to determine the comprehensive safety factors and corresponding failure patterns under different typical conditions, which might be preferred by engineers for performing the preliminary evaluations of slope safety. Several examples are used to illustrate the application of these stability charts under different conditions.     

高边坡动态设计思路及其工程应用——以安徽铜陵-黄山高速公路某高边坡为例

由于高边坡病害的多样性、病因的复杂性以及地质钻探的局限性,初始设计方案往往不能很好的切合实际。高边坡加固工程设计坚持动态设计的设计思想就变得十分重要。只有动态的跟踪设计,才能保证治理工程最合理、最符合病害工点的客观实际。文中以铜-黄高速公路太平湖大桥铜陵岸桥台高边坡为例。介绍了高边坡动态设计的方法。即充分考虑、把握病害类型及成因的时间效应,根据施工过程中监测数据、边坡实际揭露的地质情况,对高边坡进行系统分析。及时调整设计方案,对高边坡病害进行一次根治,不仅及时治理了病害,并且确保了太平湖大桥的安全。     

薛家湾开源路高路堑边坡工程稳定性的三维有限元分析

针对准格尔旗薛家湾镇开源路高边坡欠稳工程,采用MIDAS/GTS有限元软件对其施工过程及边坡稳定性进行了三维数值模拟,得到了不同工况下的变形及支护完成后的安全系数,并与实际工程现场所测变形结果作了比较分析。结果表明,三维FEM计算结果与工程实际变形较为相似,其结果对类似高路堑边坡的设计及加固有一定的参考价值。