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。     

马步坎高边坡的采掘沉陷变形

本文通过现场地质调查及变形观测分析提出, 近百年来马步坎高边坡T33岩组中煤层普遍被开采过, 使T33上部坡体发生向坡外的掀斜沉陷, 是导致坡顶后缘拉裂-沉陷进一步发展的直接原因。如果没有新的采掘活动, 随着时间的推移, 最终将会自行稳定下来。     

基于极限平衡有限元的岩质高边坡安全系数长期预测分析

引入基于Dijkstra算法的极限平衡有限元方法到岩质边坡长期稳定性研究中,得到边坡长期安全系数,并将该方法应用于糯扎渡工程坝肩高边坡,在弹塑性下比较刚体极限平衡和基于Dijkstra极限平衡有限元方法计算结果,认为该算法可信。基于糯扎渡水电站坝肩高边坡有限元流变分析中各时步应力场结果,采用基于Dijkstra极限平衡有限元方法得到各时步潜在滑动面和安全系数。由此判定该边坡长期稳定性,并给出安全系数随时间变化趋势和长期安全系数。     

参数反演在岩质高边坡变形与稳定分析中的应用

由于边坡岩体本身的非均质性和赋存环境的复杂性,以及边坡岩体的力学特性参数及赋存环境总是处在动态的演化过程之中,因此,决定参数取值是数值计算中的一个难点,它直接关系到计算成果的准确性与可靠性。在材料参数反演分析的基础上,对三峡永久船闸边坡的开挖效应进行了分析,并进一步分析了三峡船闸的应力变形状态,旨在对船闸运行期的变形稳定分析提供依据。     

基于熵权的路堑高边坡防护多目标优选研究

针对影响边坡防护因素的复杂性及不确定性,充分利用地质资料、施工条件、工程经济及环境影响等综合因素,运用熵权的概念,构造了一个路堑高边坡防护方案多目标优选模型。该模型根据各方案、各指标构成的判断矩阵计算熵,并利用指标值确定其熵权。根据各方案与理想点的切近度对方安排序,从而选出最优方案。通过实例分析,证明基于熵权的路堑高边坡防护多目标优选,具有较强的识别评判能力及简便、定量严密的特点。该方法对其他综合评价工作也有一定的借鉴意义。     

地震工况下兰州南绕城高速公路路堑高边坡格构支护效果评价

以兰州南绕城高速公路已加固典型路堑高边坡为研究对象,利用AutoCAD及ANSYS软件建立所选典型边坡的三维数值模型,在此基础上运用有限差分软件FLAC3D对其在地震工况下的稳定性进行科学评价,目的是为黄土类高边坡工程防护及安全设计提供参考。得出的结论为：当水平向地震加速度为0.1g和0.2g时边坡处于稳定状态,水平向地震加速度为0.3g时边坡处于基本稳定状态,水平向地震加速度为0.4g时边坡处于不稳定状态。研究表明,格构锚杆支护承受了大量拉张应力及剪应变增量等,效果显著,对边坡稳定性发挥了重要作用。因该公路建设区抗震设防烈度为8度,地震加速度设计为0.2g,所以地震工况下的所选格构支护边坡处于稳定（稳定系数为1.15）状态,能够满足规范要求。     

黄土高边坡的三维动力稳定性分析——以固原九龙山边坡为例

针对高烈度区九龙山黄土高边坡的动力稳定性问题,调查分析了该边坡的工程地质条件和场地所在区域构造活动与分布特征。在考察动荷载循环、往复作用下黄土反应敏感性及动强度参数,以及沿坡高确定地震惯性力反应地震作用大小的基础上,将强度参数折减与有限差分方法结合,从而形成了边坡的拟静力强度折减有限差分分析方法。通过九龙山土边坡拟静力强度折减三维有限差分法计算分析,得到了强度折减条件下边坡的位移场和应力场,边坡关键点位移与折减系数之间的关系,以及黄土高边坡的动力稳定性安全系数。其分析结果与传统的二维极限平衡分析方法确定的结果基本一致,验证了边坡拟静力强度折减有限差分方法的合理性。     

中国西南岩石高边坡的主要特征及其演化

岩石高边坡是山区工程建设的主要地质环境和工程承载体,尤其是在我国西南地区,高边坡问题几乎成了重大工程建设的首要工程地质和岩土工程问题。结合西南地区地质环境的特点,分析和总结了该地区岩石高边坡发育的主要特征,认为边坡高陡、地应力量级高、具有复杂的变形历史构成了这一地区高边坡有别于一般的特殊性。提出了描述工程高边坡环境的超高系数的概念、区域高地应力环境的形成机理、河谷高边坡应力场特征和发育模式。从河谷发育的动力学过程出发,提出了自然河谷高边坡发育的三阶段理论,即表生改造、时效变形和失稳破坏。     

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。     

高边坡滚石计算方法比较研究

作为一种地质灾害,虽然滚石的规模相对崩塌、滑坡等较小,但突发性极强、预测困难,会造成建筑物损坏、交通运输线路堵塞、人员伤亡等严重后果。汶川地震引发大量滚石,引起了工程界对其更多的重视。以岩质高边坡工程实践为背景,采用经验公式法以及运动学结合概率统计两种方法,分别计算了滚石沿高边坡运动至建筑物待建位置时的速度和动能。分析比较了两种方法的计算结果,经验公式法对边坡只能取得单一的计算值,而运动学结合概率统计方法的计算值可以分布图的形式给出。前者的速度计算值在后者的速度分布图中处于大值的区间,是偏于安全的; 而对于动能的计算,经验公式法对转动动能估计较小。认为运动学方法更为符合滚石灾害的特点。根据计算结果,该处滚石危险性较大,建议移动建筑物位置。