模糊数学评判和数值模拟相结合的土质边坡稳定性综合评价

影响黄土区人工边坡稳定性的因素具有复杂性与不确定性,难以通过单一方法作出客观准确的评价。为了研究山西太原古交市营立村采石场人工土质边坡稳定性,基于坡体工程地质条件采用模糊数学构建了模糊综合评价模型,进而结合相互关系矩阵评价其稳定性,最后通过FLAC3D 软件模拟分析了降雨条件下该土质边坡稳定性变化规律。结果表明：模糊数学理论评价营立村采石场人工土质边坡天然条件下稳定性系数为1.429（>1.15）,处于稳定状态;FLAC3D 模拟显示天然状态下边坡稳定系数为1.426,日降雨量增加引起了浅层土体稳定性短暂上升后下降,降雨量150 mm/d时边坡稳定系数趋近于1,已处于极限稳定状态,可能诱发滑坡地质灾害。联合运用两种方法相互佐证能够提高评价准确性,使结果更符合边坡实际情况。     

采空区稳定性评价及处治对策

根据煤层开采后影响上覆岩层及地表而产生移动和变形的时间的变化关系定性分析采空区稳定性,而且采用FLAC3D模拟了在施加地面建筑载荷后地表变形情况,确定了采空区需要处理的范围;依据建筑物荷载集度及其重要程度,采用了不同注浆处治对策.通过对采空区上覆岩体的沉降和建筑物沉降监测数据的统计分析,评估了处治效果.     

黄土高填方地基动力响应数值模拟研究

为研究陕北某削山填沟工程形成的高填方地基的动力响应特征,利用FLAC3D数值分析工具对该填方试验场地进行了真三维动力模拟研究,分析了在自重应力及地震动力作用下,高填方地基的应力及塑性区分布特征,并对动力作用下的变形及动力响应特征进行了深入探讨。研究表明：在原场地地形坡度较大的区域,土体应力相对集中,且更易发生剪切破坏。地震作用会加剧填土层的沉降,且结合面的存在对抗震不利。建议在此类填方工程中对原场地坡体开挖台阶面,降低坡度,以增强填方土体与原地层的整体性,提高填方地基的抗震性能。     

基于三维数值模拟的露天煤矿复合边坡稳定性分析

借助VC及fish语言编程,将AutoCAD、Surfer、ANSYS等软件耦合应用,完成了复杂地质条件下的FLAC3D建模。在地质调查及统计分析试验数据的基础上,应用Hoek-Brown经验破坏准则确定了边坡岩体的综合强度指标。然后,采用FLAC3D,对比分析了不考虑地下水及三维流固耦合两种情况下的位移场、应力场和塑性区分布规律,并采用强度折减法求得了三维边坡安全稳定系数。结果表明,由外排土场和采掘帮坡构成的复合边坡呈现复杂的潜在破坏模式,以及在地下水影响下存在潜在失稳。与传统的边坡稳定性分析方法相比,三维数值分析优势明显。      

高速公路下伏多层倾斜采空区危害性评价数值模拟

采空区的危害性评价是矿区高速公路建设技术难题之一。应用二维及三维有限单元法对某高速公路下伏一多层倾斜复杂地质条件老采空区的变形与稳定性进行了数值模拟。模拟计算结果表明,研究区多层倾斜采空区对路基的危害性严重,必须对公路路基影响范围内的采空区部位进行处治。     

FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用

本文以高治村滑坡为例,论述了FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用。作者首先介绍了FLAC3D的基本原理和主要流程,然后采用摩尔-库伦模型,对高治村滑坡在天然状态和暴雨状态下的变形和位移情况进行了数值模拟,模拟结果直观地显示了该坡体在上述两种状态下的塑性变形及水平方向位移的分布特征,清楚地显示了坡体内潜在的滑动面。文章根据数值模拟结果,对该滑坡的稳定性进行了分析和评价,对该滑坡的变形和破坏形式进行了研究和探讨。通过对该坡体的塑性变形与位移情况分析认为,该滑坡在天然状态下基本稳定;在连续高强度降雨状态下欠稳定,局部失稳滑塌的可能性很大,这与现场调查分析的结果一致。这个结果表明,利用FLAC3D进行滑坡稳定性分析和评价简单、可行,且更加直观、方便,具有传统极限平衡法所无法比拟的优势。     

基于GIS与数值模拟的边坡稳定性评价

基于GIS的区域边坡稳定性定性评价和分区与基于极限平衡法或数值模拟的单体边坡稳定性定量评价是当前边坡稳定性研究的两个主要方向。在总结当前这两个研究方向结合点的基础上,基于ArcGIS和FLAC2D软件,结合编程技术将两者集成,实现了剖面自动生成和FLAC2D计算数据前处理功能。将此应用于某工程实例,进行边坡稳定性定性和定量评价,结果客观准确。     

基于Flac3D和3DEC数值模拟技术的岩体稳定性评价

本文选取神仙居景区内般若道景点坡体为研究对象,利用无人机航拍技术进行复杂地形建模。在结合现场测量的地形地貌、工程地质条件和边坡岩体的破坏现状等基础上,采用Flac3D有限差分数值模拟技术和3DEC离散元数值模拟技术相结合,利用Flac3D对岩体整体稳定性、应力分布和位移变形分布进行模拟分析;使用同一模型,利用3DEC离散元数值模拟技术模拟局部岩体的变形崩塌过程,对岩体局部的稳定性进行模拟分析。结合两者模拟分析的结果,对岩体稳定性进行综合评价,以此增加数值模拟分析的可靠性。数值模拟结果表明,表面破碎的岩体稳定性差,极易崩落,并对般若道处的游路行人安全构成威胁,这一结果和实际调查结果基本一致,建议对该路段进行绕避。     

张家沟滑坡治理工程及数值模拟

以青川张家沟滑坡为例,结合其工程地质条件和变形破坏特征,详细分析了其变形破坏原因和稳定性,提出了相应的治理工程措施,并运用FLAC^3D软件对滑坡治理前后进行数值模拟。结果表明：滑坡的形态特征、岩土体松散的结构特征是滑坡失稳的先决条件,而降雨引起的地质环境的改变是滑坡失稳的诱发因素,桩板墙+截排水工程为主的治理措施有效地控制了滑坡的进一步变形,确保了滑坡的稳定,数值模拟结果与滑坡的实际变形和治理效果相吻合。     

锚杆框架梁加固膨胀土边坡的数值模拟及优化

锚杆框架梁是加固膨胀土路堑边坡的一种方式,能够有效地抑止膨胀土边坡裂隙的扩展和发展,阻止边坡体的变形。为了研究锚杆框架梁的加固效果及其坡率对膨胀土路堑边坡的影响,采用了快速拉格朗日差分分析三维软件FLAC3D模拟锚杆框架梁加固膨胀土路堑边坡。数值分析及结果表明,坡率与膨胀土路堑边坡变形密切,锚杆框架梁参数中锚杆布设角度和间距对膨胀土边坡变形影响较大,同时对锚杆框架梁的主要参数提出相关的建议,为工程和设计优化提供了参考。     

高边坡抗滑桩越顶问题的数值模拟

越顶现象在实际工程中时有发生,但目前其计算理论却非常不成熟,计算过程中的很多问题都依赖于人为假设。以四川成龙一号滑坡为例,运用FLAC3D模拟滑坡在动态变形中坡体内的应力场、位移、剪应变增量及塑性区分布特征的变化,并利用强度折减法计算其稳定性,研究高边坡在降雨工况下抗滑桩越顶失效的机制,并对抗滑桩的合理位置进行试算。研究结果表明：（1）成龙一号滑坡在设置抗滑桩前有一潜在滑面,设桩支挡后在桩顶产生新的剪切滑面,发生越顶现象;（2）高边坡抗滑桩是否发生越顶失效受抗滑桩位置控制,当增大抗滑桩的高度并将其设于滑面剪出口位置时,能充分发挥桩的抗滑能力,并有效防止越顶现象的发生。现场监测数据也同时验证了FLAC3D数值模拟结果的可靠性,表明该方法适合越顶分析,可以在岩土研究领域推广运用。     

爆破震动对某边坡稳定性影响的数值模拟

爆破震动是影响边坡稳定性的一个重要因素之一。结合实际工程文章利用了拉格朗日有限差分法FLAC程序对爆破震动作用下某边坡进行了数值模拟。讨论了利用FLAC进行边坡动力分析时设置边界条件设置、动力时程的合成、输入以及转化,阻尼的合理选取。从位移场和速度场进行了详细的动力分析。获得该边坡爆破震动特征及位移场、振动速度场的变化规律。研究成果对保证边坡安全具有较好的指导作用。     

桥坡顺接工程中高边坡稳定性的三维数值模拟分析

公路、铁路等工程在穿过高边坡或山谷时多采用桥坡顺接方式通过,这类边坡在开挖卸荷、降雨及桥面荷载等因素作用下极易产生灾变且影响巨大。针对桥坡顺接工程高边坡稳定性问题,依托云（浮）-罗（定）高速公路某高边坡,开展其稳定性三维有限元数值模拟,分别探讨其开挖前、开挖后支护前、支护后运营等3个不同阶段边坡稳定性及受力情况,研究高边坡在开挖、支护及桥面荷载等作用下的力学响应及其稳定性,以及边坡变形对桥梁安全性和行车舒适性的影响。计算结果表明：开挖后坡体稳定性降低,原定支护方案在提高边坡稳定性方面作用有限,并提出改进建议; 整个坡体的稳定性主要受开挖卸荷及工程支护控制,而受桥面荷载影响较小,仅对其附近的小范围坡体影响较大。研究可为桥坡顺接高边坡工程的设计与稳定性评价提供参考。     

压缩蠕变力学试验的数值模拟研究

由于蠕变试验费时长、耗资大,在实际操作中比较困难,长期以来制约着蠕变试验的发展。本文利用岩土分析软件FLAC3D建立试验模型,对室内蠕变试验进行模拟研究。采用同实际试验相同的试验状态、加载设计和时间设置,得到了同实际情况相似的蠕变曲线并进行了蠕变变形分析,进而延伸到常规三轴压缩的试验状态。     

汶川地震灾区某工程开挖边坡变形三维稳定性分析

汶川地震灾区某边坡,因厂房建设需要,对其进行开挖改造。鉴于其稳定性对工厂正常运行有重要影响,本文在岩体质量分级和岩体结构模型概化的基础上,采用快速拉格朗日差分法FLAC3D模拟边坡开挖,分析了边坡在自然条件、暴雨条件以及地震条件下的应力场、位移场、剪应变增量及塑性区的分布和变化特征。研究结果表明:边坡开挖引起坡面局部应力集中,后缘易拉裂破坏;降雨时呈现部分区域安全储备较低;在地震作用下,边坡处于不稳定状态。     

高烈度区浸水高填石路堤变形和稳定性的数值模拟研究

填石路堤已经成为山区高等级公路较普遍的路堤形式,但对填石路堤的地震稳定性研究较少.坟川地震以后,我国已处土地震活跃期,因此对西部高烈度山区修建的浸水高填石路堤进行地震作用下的稳定性研究具有十分重要的意义.本文以雅沪高速公路K112+908.16～K113+675段的浸水高填石路堤为研究对象,对在折线地基上填筑的高填石路...     

大直径钻孔灌注桩桩身倾斜数值模拟分析研究

本文验证了有限差分法模型模拟大直径钻孔灌注桩的可靠性。在此基础上对某工程灌注桩底部分桩身发生倾斜的情况进行了FLAC3D模拟,分析了其承载力及稳定性的变化,从而得出在一定倾斜范围内,桩的承载力及稳定性变化不会对工程实际产生太大的影响。     

降雨入渗对碎石土高路堤边坡稳定性的影响研究

为研究基于当地历史降雨数据在不同降雨强度下的碎石土高路堤边坡的稳定性,分析了边坡降雨入渗的方法及模型,讨论了碎石土高路堤边坡的稳定性计算方法,以甘肃陇南地区为研究对象,基于Geostudio对不同计算方案下的碎石土高边坡进行降雨入渗及稳定性分析,得到了不同降雨强度下的碎石土高路堤边坡的稳定性.研究结果表明,基于研究区降...     

雅砻江两河口水电站左坝肩心墙边坡稳定性研究

两河口水电站左坝肩边坡岩性主要由三叠系砂岩、板岩组成,心墙边坡为陡倾横向坡。斜坡变形主要受NE向长大裂隙及NW向顺层断层控制,斜坡心墙部位发育的楔形拉裂体对工程边坡的稳定性起主要控制作用。本文采用FLAC3D软件对工程边坡应力场和位移场分布进行数值模拟。模拟结果表明,心墙边坡变形主要受特定结构控制,随着开挖的进行,边坡整体稳定性逐渐提高,但心墙开挖边坡存在不利块体。上游侧边坡为楔形拉裂破坏,下游侧边坡为滑移拉裂破坏,上述分析结果对心墙边坡的设计具有一定的指导意义。