• 道路开挖位置对边坡稳定性影响的数值模拟

  公路边的滑坡崩塌在中国西南地区是常见的一类地质灾害。道路的开挖一方面改变了边 坡原有的地表形态，形成了新的较陡的边坡，如果缺乏保护措施，新的陡坡很容易失稳，从而形成以 滚石或浅层滑坡为主的边坡破坏。另一方面，道路开挖有可能会改变原有坡体的结构，降低坡体的 安全系数，引起较大规模的滑坡，造成更为严重的灾害。因此，坡体开挖的位置对其稳定程度会产 生一定的影响。文中以岩质边坡为例，在建立边坡模型的基础上，采用二维极限平衡数值模拟方法， 分析了道路开挖位置对整体边坡稳定性的影响; 同时，对加载地震作用的边坡稳定性也进行了模拟 分析。研究结果表明，对于有潜在滑动面的坡体，在不同位置进行开挖对坡体稳定性的影响是不同 的: 在坡脚处或接近滑动面滑出位置开挖道路，将减小阻滑力而导致整体稳定性降低; 在接近坡顶 处开挖道路则会因卸载坡体物质而提高整体稳定性。合理的开挖位置与坡体坡度有密切关系，在不 降低整体安全系数的情况下，坡度较陡的坡体，其开挖位置相应要高一些。无论坡体角度大小，地 震作用能够显著降低边坡的稳定性。

  2024-11-20 iGeo

• 基于改进极限平衡法的非饱和边坡稳定分析

  研究目的: 极限平衡法是非饱和土边坡稳定分析最为常见的方法之一，但由于降雨入渗时边坡的渗流场 是瞬态的，这导致很多工程在使用极限平衡法进行边坡稳定分析时常常使用了错误的有效应力及剪切强度。 本文以合福铁路古田北站的非饱和土边坡为研究对象，在改进极限平衡法、室内试验及数值模拟的基础上进 行降雨入渗对非饱和土边坡稳定性的影响规律研究。 研究结论: ( 1) 降雨量、降雨频率、降雨时间与非饱和土边坡的瞬态渗流场、有效应力场及边坡稳定安全 系数密切相关; ( 2) 通过计算确定古田北站非饱和土边坡失稳发生在 5 月份，这与边坡实际失稳的时间吻合; 计算确定的边坡滑移位置与边坡实际滑移位置也相同; ( 3) 数值分析结果表明，采用改进的极限平衡法来预 测非饱和土边坡的稳定性是有效的，可以作为施工方案的依据。

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• 基于极限平衡法的路堤稳定性概率分析方法比较

  为合理采用边坡稳定性的概率分析方法，基于垂直条分极限平衡法 SLIDE 软件平台和斜坡软弱地基路 堤离心模型试验结果，对全局最小方法和整体边坡方法的原理和计算结果进行了比较，并用整体边坡方法分析 了抗滑桩加固对斜坡软弱地基路堤稳定性的影响． 研究结果表明:与全局最小方法相比，整体边坡方法算法更严 谨，计算结果更全面，设计更趋保守，但计算耗时较多，应根据模型复杂程度、分析目的等合理选择概率边坡稳定 性分析方法;整体边坡方法能较好地从破坏概率的角度论证抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤的科学性、有效性．

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• 基于 PEM--JFEM 方法的节理岩质边坡稳定性评价

  以赞比亚一露天铜矿南帮边坡( 矿体下盘) 为研究对象，将 Ｒosenbluth 点估计方法与节理有限元方法相结合应用于 该节理发育的岩质边坡稳定性评价中． 建立以边坡岩体材料强度参数( 内摩擦角和黏聚力) 为输入变量，安全系数为输出变 量的概率模型，点估计状态函数的求解过程引入节理有限元方法． 通过现场节理及结构面调查，建立边坡节理有限元模型求 解边坡安全系数，得到基于安全系数的边坡变形破坏概率统计指标，对边坡稳定性进行了概率分析，分析结果与现场失稳情 况一致． 该方法既考虑了岩体材料参数在赋值过程中实际存在的不确定性，同时也考虑了节理岩质边坡的节理属性，充分体 现了岩层接触作用的非线性关系，使得对节理岩质边坡的稳定性评价更加合理．

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• 基于节理产状不确定性的边坡稳定性及敏感度分析

  用 Monte Carlo 法对服从 Fisher 分布的节理产状进行模拟，计算每个模拟产状的安全系数，并统计拟合安全系 数的分布规律及边坡的可靠度。为同时考虑安全系数对节理倾角和倾向的敏感度，提出了以安全系数对节理面法向矢 量球面距离的敏感度来反映其对产状敏感度的分析方法，并建议用平均值和最大值两个指标来反映任意产状的敏感度。 用赤平投影方法在赤平图上绘制安全系数等值线图和敏感度等值线图，实现了计算结果的可视化展示。算例分析表明： 此方法实现了对节理产状不确定性的全面直观分析，消除了产状测量数据离散化可能造成的安全隐患，解决了以往产 状敏感度分析中需单独对倾角或倾向分析的不足。

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• 反倾岩质边坡变形破坏的节理有限元模拟计算

  岩质边坡的倾倒破坏是地质环境中广泛存在的现象，通过模拟手段对边坡的响应规律进行科学准确预测显 得尤为重要。采用基于强度折减法的节理有限元法(JFEM-SSR)对反倾层状边坡的变形破坏机制进行研究，该方法 可同时考虑岩块和节理属性，并能充分体现岩层或岩块接触作用的非线性关系，在获得边坡应力、位移及塑性区 的同时可以到边坡的稳定系数。首先，采用 JFEM 对 R. E. Goodman 和 J. W. Bray 提供的一个倾倒破坏的算例进行 了模拟计算，证实该法应用于节理岩石边坡稳定性分析的合理性；然后，基于该方法，采用节理网络模型建立广 乐高速公路一桥墩承台开挖边坡的地质模型，对其变形破坏机制及稳定性影响因素进行研究，重点探讨地下水渗 流作用、地震作用、岩层倾角、岩面厚度对边坡变形破坏的影响，以便为工程决策提供依据。

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• 强降雨条件下具有张裂缝边坡临界滑动场

  降雨持时较长且雨强较大时，雨水的入渗不仅会增大孔隙水压力，且易使张裂缝充水形成静水压力，对边坡稳定不 利。结合降雨条件下饱和-非饱和渗流分析，考虑降雨过程中的瞬态孔隙水压力场与瞬态强度场，并同时考虑张裂缝充水时 的静水压力，对边坡临界滑动场法进行改进，提出降雨条件下具有张裂缝边坡临界滑动场数值模拟方法，且对其进行了验证。 将该方法用于一个典型均质黏土边坡算例，结果表明，（1）文中方法可考虑张裂缝具体位置、深度及其充水状态下对边坡稳 定性的影响，并能搜索出任意形状危险滑面，计算结果合理可靠；（2）降雨条件下张裂缝中静水压力对边坡稳定性及滑面形 状有较大影响；（3）降雨条件下张裂缝位置对边坡稳定有较大影响，距坡肩越近，张裂缝对边坡稳定性影响越大；（4）张裂 缝处在最不利位置且充水时存在一个最不利深度。

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• 考虑裂隙分布及强度的膨胀土边坡稳定性分析

  为完善现有膨胀土边坡稳定分析方法中概化处理土体结构，特别是裂隙面、软弱夹层等因素的局限，将边 坡视为均质土层、裂隙充填薄层及张拉裂隙的组合，将现场勘测得到的典型控制性裂隙的空间信息（高程、倾 角、厚度、长度）纳入模型，同时考虑裂隙面夹层的强度参数，建立膨胀土裂隙边坡地质模型。基于Slide程序中 能够满足条块间作用力与力矩平衡，并且适合于折线滑动面的边坡稳定分析的 Janbu、Spencer 和 Morgenstern 方 法，以南水北调中线工程典型滑坡为稳定性分析算例，分析含裂隙膨胀土边坡的稳定性及其特征。结果表明，边 坡地质模型与真实边坡的吻合度越高，其稳定性亦越接近。在考虑了地表垂直裂隙、地下水及坡脚缓倾裂隙后， 边坡的安全系数显著降低，并产生了由坡顶的垂直裂隙与从此裂隙底部开始发展、剪出口在坡脚的滑面组合而成 的折线型滑动面，该滑动面型式与现场典型滑坡破坏特征基本一致。

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