• 基于修正统一硬化模型的超固结非饱和红黏土边坡稳定分析

  在降雨和水位升降的联合作用下，库岸边坡易发生滑塌现象。采用理想弹塑性 Mohr-Coulomb 准则，在干湿循环作 用下，分析库岸边坡的稳定性，难以反映边坡土的超固结消散等复杂力学特性。以江西省新干航电枢纽库岸边坡为背景，针 对弱超固结非饱和红黏土，开展非饱和直剪试验，采用反正切函数，描述吸力应力与基质吸力的数学物理关系，提出红黏土 的超固结非饱和统一硬化（unified hardening, UH）模型。然后，在 UH 模型的基础上，采用 C++语言，开发 FLAC3D 的应 用程序；利用 GeoStudio 软件的 SEEP/W 模块，计算降雨入渗的非饱和渗流场；编写接口程序，导入 FLAC3D，开展库岸边 坡的稳定性计算。库岸边坡的水平位移明显大于经典的非饱和理想弹塑性模型计算结果，结果表明，修正 UH 模型能够合理 地预测超固结非饱和红黏土库岸边坡的稳定性，为同类库岸边坡工程稳定性分析提供了参考。

  2024-12-05 iGeo

• 基于蒙特卡罗边坡稳定二元体系的建立与应用

  边坡是一个具有明显不确定性、模糊性和时变性的系统，安全系数及可靠度理论在边坡稳定评价上各有优缺点。二 元体系是基于确定性指标（安全系数）和不确定指标（可靠度）建立的边坡稳定综合评价指标体系，兼有二者的优点，具有 重要的理论意义和实践价值。考虑到边坡材料指标具有区间分布及稳定边坡的安全系数不能小于其临界值的特点，对纯数学 理论模型进行修正，提出了一种更加符合工程实际的边坡稳定二元评价体系，同时选取蒙特卡罗模拟法，将该二元评价体系 融入 GeoStudio 软件，借助 GeoStudio 软件强大的计算能力，形成一套完整而高效的边坡稳定二元指标分析方法。采用该方 法进行了降雨条件下花岗岩残坡积土边坡稳定性分析，得出了有益的结论，验证了该方法的可行和高效。

  2024-12-05 iGeo

• 降雨对露天矿软弱基底排土场边坡稳定性的弱化效应

  露天矿软弱基底排土场边坡在降雨工况下,岩体的强 度、黏聚力和内摩擦角受严重影响,且岩体受地表水和地下 水的静力和动力作用,降雨严重影响软弱基底排土场边坡的 稳 定 性。 利 用 Geostudio 软 件 Bishop 法、Spencer 法、 Morgenstern-Price(M-P法)、Janbu法和 Sarma法5种极限 平衡条分法进行自然工况和降雨工况的二维排土场模型综 合性数值模拟试验,通过 AHP法对边坡稳定性安全系数进 行评价分析。结果表明:工程设计方案在各工况下的安全系 数均较大;降雨对边坡稳定性的影响显著,李屋排土场边坡 稳定性安全系数随雨量增加而减小。研究方法为软弱基底 边坡稳定性分析提供了一套较为成熟的范例。

  2024-12-04 iGeo

• 尾矿坝固结度分区稳定性分析

  尾矿坝不同部位固结状态不同，对其稳定性产生影响。以陕西汉中某尾矿坝为研究对 象，运用 Geostudio 软件中的 SLOPE 模块，对尾矿坝按固结度分区，并赋予每层不同的干密度进行 建模分析，对比不同方案尾矿坝安全系数的变化情况。试验结果表明: 固结度逐渐增加比按照完全 固结方式建立模型计算得到的安全系数小，更符合实际情况; 干密度整体布置偏小的尾矿坝对固结 度的变化更敏感。该研究为尾矿坝稳定性分析提供更符合工程实际的计算方法。

  2024-11-29 iGeo

• 水位变化条件下植被对下荆江河段岸坡稳定性影响分析

  针对下荆江河段典型的上黏下砂二元岸坡，选用香根草－高羊茅组合植物护坡型式，综合考虑植物根系锚 固作用及植被蒸腾作用，利用 GeoStudio 软件模拟岸坡强度指标和热力学指标，运用单因子分析方法研究河道水 位下降幅度 M、水位下降速率 Ｒ、初始水位 I 因素对岸坡稳定性的影响，并运用灰色关联分析方法对比三种因素 对岸坡稳定性的影响程度。结果表明: 在水位下降过程中，岸坡稳定安全系数先快速下降，后趋于稳定; 岸坡稳 定性受水位快速下降的影响最大，当下降速率小于 1 m/d 时，素土岸坡能保持在基本稳定状态; 当下降速率大于 3 m/d 时，岸坡失稳破坏。植被有助于提升岸坡的稳定性，有植被岸坡与素土岸坡相比，其稳定安全系数最大可 提升 4．33%; 岸坡稳定安全系数与 M、Ｒ、I 三种影响因素的关联度在有植被条件下依次有所下降，最大降低 3．73%。本文研究结果明确了水位变化条件下植被对下荆江岸坡的稳固效果，可为生态护岸工程的设计提供基础 支撑。

  2024-11-22 iGeo

• 风荷载作用下三种乔木对边坡变形和稳定的影响

  植被对边坡稳定影响机制是全世界性的课题，研究多集中于根系固土能力和边坡稳定性增益方面，针对植被边坡 土体变形和稳定性对风荷载作用的响应机制并不清晰。为探讨风荷载作用下土体应力发展和稳定性影响规律，该研究基于 前期调查选取缙云山 3 种典型乔木（杉木、润楠、大头茶），采用 Geo-studio 建立边坡数值模型，分析了各坡体模型在不同 风速下的应力、位移和边坡稳定系数。结果表明：1）风荷载作用下，在根土盘位置出现了应力集中现象，迎风侧根土盘上 部和下部表现为压力和张力，背风侧则相反；随风速和坡度增大，整体转动趋势加剧，总位移中坡位>上坡位>下坡位。2） 当坡度较小时，边坡稳定系数随风速增大先轻微增大后迅速降低，坡度较大时，稳定系数随风速变化单调递减。45°陡坡在 最大风速（30 m/s）下，大头茶、润楠和杉木的安全系数较无风时分别降低 3.6%、27%、11.8%，大头茶边坡在风荷载下平 均应力和总位移最小，稳定性受风荷载影响最小。3）林冠宽度、根盘直径对边坡稳定性影响的极差随风速增大而放大，冠 高和根盘深度的极差变化不大，林冠宽度和根土盘直径参数为主要影响稳定性的主要因子。类似大头茶具有较大根土盘直 径的树种护坡作用受风荷载影响较小，而类似润楠和杉木具有较大树冠高度，较小根土盘直径和较大根系深度的植边坡在 风荷载作用下应力集中现象和位移增大趋势明显，风力对稳定性不利，不建议作为多风区域高边坡防护树种。研究结果有 助于理解和认识风荷载下土体应力传递机制和对边坡稳定的影响，为多风区域植被边坡防护提供依据。

  2024-11-29 iGeo

• 黄土地区海绵城市建设中一种雨水收集系统的开发研究

  随着城镇化建设步伐的加快，城市面临着诸多水灾害问题，针对黄土地区 海绵城市建设内容，设计了一种路面雨水收集系统． 根据透水混凝土路面的坡度 和粒径均匀程度，确定了透水混凝土层过水能力的计算公式，采 用 试 验 和 Fredlund ＆ Xing 模型预测的方法建立了黄土渗透系数与含水率之间的关系，并 通过 GeoStudio VADOSE /W 软件模拟了连续 3 日降雨条件下透水混凝土路面收 集雨水的能力和砂井排水规律． 对比数值模拟结果，0 时刻开始至 24h、48h 和 72h，砂井底部水分呈灯泡状向下扩散，避免了浅层黄土的湿陷变形，达到削弱城 市雨洪及补充地下水的目的，实现了黄土地区海绵城市建设中城市雨水的综合 利用．

  2024-11-22 iGeo

• 湿干循环下膨胀土渠道边坡的破坏模式及稳定性

  针对北疆地区膨胀土渠道因季节性通水导致的边坡失稳破坏问题，通过建立简化地质条件的离心模型试验，得 到了湿干循环下膨胀土渠道边坡的变形及破坏特征，提出了由渠道通水、停水引起的湿干循环下膨胀土渠道边坡的破坏 模式；在此基础上，利用 GeoStudio 软件分析了不同裂隙分布形式对膨胀土渠道边坡渗流特性及稳定性的影响。结果表 明：运行过程中渠基膨胀土开裂是引起渠道边坡发生浅层失稳破坏的决定性因素；渠道因季节性通水造成的湿干循环作 用下膨胀土渠道边坡破坏模式主要由“子土块”剥落破坏及“后缘张拉裂隙的扩展”2 种破坏相互混合叠加构成。对比 数值模型中不同后缘裂隙深度下渠坡的安全系数可知，当裂隙贯穿区深度为 0.5 m 时（工况 1），对应的安全系数下降幅 度约为 60%，但此时的安全系数仍较大，渠坡可视为稳定；而当裂隙贯穿区深度继续增加至 1 m 时，渠道的安全系数下 降幅度达到约 74%，此刻的安全系数接近一级安全等级阈值（1.25），渠坡虽仍为稳定，但已经具备了失稳的可能。边坡 的浅层破坏主要由“子土块”剥落模式决定，而后缘张拉裂隙的扩展对渠坡的失稳起到促进作用。此外，数值模拟结果 还显示裂隙的存在加剧了坡面表层土体的孔压波动，易造成表层“子土块”的剥落。研究成果为进一步揭示季节性通水 诱发的膨胀土渠道灾变提供了参考依据。

  2024-11-20 iGeo