设计推力曲线是进行抗滑桩初步设计的重要依据,抗滑桩应满足的基本条件是使所研究边坡的抗滑稳定安 全系数提高到设计值,能够直接得到边坡条间设计推力的计算方法只有剩余推力法。目前,水电工程边坡稳定分 析比较流行的刚体极限平衡法商业软件,如 Geo-SLOPE/W、STAB,都不包含剩余推力法。虽然 Geo-SLOPE/W 可以直接得到边坡现状的闭合条间推力曲线,但不能得到满足设计安全系数的非闭合条间推力曲线,即不能直接 得到条间设计推力,这就不便于进行抗滑桩初步设计。针对这一问题,对 Geo-SLOPE/W 软件进一步开发,结合自 编程序,实现了既可通过 Geo-SLOPE/W 平台方便地得到边坡抗滑稳定安全系数,又可同时得到 Bishop 法、Janbu 法、Sarma 法、Morgenstern-Price 法(简称 M-P 法)以及 Spencer 法等各方法的条间设计推力曲线,为抗滑桩初步设计 提供便利。通过工程算例,验证了方法的合理性与有效性。
2024-12-13 iGeo
以抗滑桩的设计理论为基础,结合 Rocscience Slide 软件( 或 Slope /W 软件) 和理正软件,提出一种新的抗滑桩加固边坡稳 定的计算方法。该方法采用刚体极限平衡法计算边坡的稳定性,弹性计算方法计算抗滑桩的内力和位移,并将边坡稳定计算和抗 滑桩内力计算有机的结合起来,避免了传统设计方法中两部分内容的相互脱节。同时,该方法避免了传统设计方法的复杂性和繁 琐性,可以考虑多种荷载的影响,提高了设计效率和设计准确性。
2024-12-13 iGeo
对 紧靠基 坑边坡 顶部边缘有大 型吊 装 设备 、 吊 装荷 载较大 以 及走 向 呈 弧形 的 海 阳 核 电 厂核 岛岩 质基坑 边坡 从定性和 定量 两个方面进 行了 稳定性分析 。 根据场 地的 地 层岩性 和 地 质构造 特征 , 采 用赤平 投影 方法对 该边坡 发生平 面滑 动 、 楔形体破坏和倾倒破坏模式进行 了 定性分析 , 初步确 定 了 边坡 区 域可 能发 生某 种形 式破 坏的 区 域 范围 。 在此基 础上 , 对 最可能发生平 面滑动和楔形体破坏的 区域 采用 极限平衡法 对边 坡稳定 性进行 了 定量 分析 , 并 对采 用锚杆 加 固后 的 边 坡 采用 极 限平衡法进 行了 稳定 性定 量分析 。 分析研究 表明 : ① 该边坡 不 同 区 域可 能 发 生 边坡 破坏 的 模式 不 同 , 相 比其他破 坏模式 , 岩质边坡发生 楔形体破 坏的 可能性最 大; ②锚杆对提 高楔形体 的稳 定性效 果较 为 明 显 , 特 别是 对于欠稳定的楔形体 , 施加锚杆可以明显提高其稳定 性 。
2024-12-11 iGeo
在考虑多个土体参数空间变异性的基础上,提出了基于拉丁超立方抽样的非饱和土坡稳定可靠度分析的非侵入式随 机有限元法。利用 Hermite 随机多项式展开拟合边坡安全系数与输入参数间的隐式函数关系,采用拉丁超立方抽样技术产生 输入参数样本点,通过 Karhunen-Loève 展开方法离散土体渗透系数、有效黏聚力和内摩擦角随机场,并编写了计算程序 NISFEM-KL-LHS。研究了该方法在稳定渗流条件下非饱和土坡可靠度分析中的应用。结果表明:非侵入式随机有限元法为 考虑多个土体参数空间变异性的非饱和土坡可靠度问题提供了一种有效的分析工具。土体渗透系数空间变异性和坡面降雨强 度对边坡地下水位和最危险滑动面位置均有明显的影响。当降雨强度与饱和渗透系数的比值大于 0.01 时,边坡失效概率急 剧增加。当土体参数变异性或者参数间负相关性较大时,忽略土体参数空间变异性会明显高估边坡失效概率。
2024-12-05 iGeo
基于三峡库区实测降雨资料,研究了不同初始条件对不同土体边坡稳定性影响,建议了能够反映边坡含水状态的初 始条件选取方法。在此基础上,采用非饱和渗流分析方法研究了前期降雨对不同土体边坡稳定性影响,以典型的砂土和黏土 边坡为例初步探索了前期降雨对边坡稳定性影响规律。结果表明:初始条件对不同土体边坡稳定性影响不同;建议将多年平 均降雨量对应的稳态渗流场作为初始条件进行非饱和渗流分析。边坡土体渗透系数越低,边坡稳定性受前期降雨的影响越大、 影响时间也越长。砂土和黏土边坡稳定性分析时建议至少考虑 15 d 以上的前期降雨,对于砂土边坡还应根据这 15 d 前面 5 d 的降雨情况确定是否需要增加计算天数。短历时高强度前期降雨对砂土边坡稳定性影响更大,而长历时低强度前期降雨对黏 土边坡稳定性影响更大。累积前期降雨量可以作为判断边坡最小安全系数出现时刻的依据。砂土边坡出现最小安全系数时刻 与 10 d 累积前期降雨量最大的时刻较为吻合,而黏土边坡则与 15 d 累积前期降雨量最大的时刻较为吻合。
2024-12-05 iGeo
摘要:为了阐述降雨对边坡稳定性的影响具有滞后性,提 出了在降雨入渗过程中进行边坡稳定性分析时需考虑降雨入渗-重分布过程。在降雨入渗-重分布过程中,建立了基于GeoStudio的边坡降雨入渗数值计算模型,研究了不同降雨强度对非饱和土质边坡稳定性的影响,并对比分析了 在降雨强度和降雨持时相同条件下考虑与不考虑流固耦合 时边坡稳定性变化规律。结果表明:不考虑流固耦合时,边坡安全系数随持续降雨逐渐变小,并在降雨结束后7~9h 降至最低,之后安全系数逐渐增大,在降雨持时入渗及降雨结束后7~9h,边坡安全系数降低速率与降雨强度正相关; 考虑流固耦合作用时,边坡的安全系数逐渐变小至趋于稳 定,且始终不比考虑流固耦合时小。
2024-11-29 iGeo
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
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