• ​膨胀各向异性对非饱和膨胀土边坡稳定性的影响

  为揭示降雨入渗条件下膨胀土膨胀各向异性对边坡破坏的作用机理，引入2个与基质吸力相关的弹 性模量描述膨胀的各向异性行为，对非饱和土非线性弹性模型进行修正，并通过室内膨胀试验结果对模型 的可靠性进行验证。通过二次开发和有限元计算软件，建立可考虑膨胀各向异性的非饱和膨胀土边坡数值 计算方法。依托湖北安猇路实体工程，针对膨胀各向异性、膨胀各向同性和不考虑膨胀这3种工况，通过 数值模拟得到降雨7 d内的膨胀土边坡内部湿度场和应力场分布与演变规律。根据摩尔−库仑强度理论，对 比分析降雨入渗条件下边坡坡脚、坡中、坡顶处的应力状态变化。研究结果表明：侧向力预测结果与实测 结果的相关性系数均大于0.9，修正后的本构模型可用于后续非饱和膨胀土边坡的数值模拟分析；与膨胀 各向异性工况相比，膨胀各向同性和不考虑膨胀的工况下侧向应力最大值分别偏小20.8%~38.3%和73.9%~ 88.3%；膨胀土增湿过程中产生的膨胀压力将导致边坡内的应力重新分布，主应力轴由竖向旋转至侧向； 坡脚将先于坡中和坡顶出现局部被动破坏；上部土体将失去坡脚的支撑并承受拉应力，致使破裂面逐步向 上延拓，继而出现渐进式破坏。

  2024-11-22 iGeo

• 基于改进极限平衡法的多级均质黄土边坡稳定性分析

  针对多级均质黄土边坡稳定性分析这一工程问题，给出了一种系统的分析方法。建立了多级黄土边坡整体破坏模式 下与局部破坏模式下坡脚圆、中点圆等可能的破坏机构；基于改进极限平衡法，推导出各破坏机构对应的边坡安全系数解析 式，进一步采用最优化方法来确定整体破坏模式下与局部破坏模式下各破坏机构所对应的边坡稳定安全系数极小值；给出了 系统地进行多级黄土边坡稳定性分析的流程来确定边坡的最小安全系数及临界滑移面。通过算例验证表明：该方法边坡稳定 性分析结果与传统条分法极为接近，两者最小安全系数相对偏差不超过−5%，确定的临界滑移面基本一致。该方法可广泛适 用各类多级均质黄土边坡乃至单级边坡，可对边坡稳定性分析达到全面精准的效果提供一定的参考。

  2024-11-22 iGeo

• 基于极限平衡法的金川泄洪洞稳定性分析

  以金川水电站泄洪洞进口边坡稳定性分析为目标，基于三维极限平衡法，考虑金川水电站泄 洪洞进口边坡附近的四组优势结构面之间不同组合形式和不同排列次序，利用赤平投影原理对优势结 构面进行定性分析并利用极限平衡法进行定量分析; 基于二维极限平衡理论和方法，对泄洪洞进口边 坡在开挖、蓄水、蓄水 + 暴雨 + 设计地震、蓄水 + 暴雨 + 校核地震 4 种工况下的稳定性进行分析。计 算结果表明，三维稳定性分析中楔形体按倾向和倾角分别为 336°∠60°、75°∠33°和 237°∠65°的结构 产状组合时，所产生的楔形体在开挖、饱水、设计地震、校核地震四种工况下的安全系数最低达到 1. 90，但仍符合设计规范要求。二维稳定性分析中，在蓄水 + 暴雨 + 校核地震工况下，边坡安全系数 最低达到 1. 368，开挖扰动后变形体的强度能满足工程要求。对比两种分析方法，三维稳定性分析得 出的安全系数均大于二维稳定性分析得出的安全系数，说明二维极限平衡法计算的结果更加偏于安 全，但是同时也会增大工程的造价。

  2024-11-22 iGeo

• 黄河茨哈峡导流洞进口边坡稳定性综合评价及处置优化

  复杂地质条件下边坡稳定性受结构面、岩体性质等因素影响明显，其准确评价对边坡施工安 全至关重要。依托黄河茨哈峡导流洞进口边坡施工工程，提出了一套综合赤平投影理论、二维极限平衡法 与三维极限平衡法的边坡稳定性综合评价方法。首先基于赤平投影理论定性地描述了具有复杂结构面的导 流洞进口边坡 4#倾倒体失稳块体；随后分别采用二维极限平衡法与三维极限平衡法对施工期逐层开挖过程 诱发边坡失稳风险进行了分析；最后根据“少开挖+强支护”的设计原则，从多方法综合评价和循环优化 的角度，提出将原破碎体全部挖除的大开挖方案优化为保留部分破碎体的小开挖方案，并从安全性与经济 性的角度对优化方案进行了评价。计算结果表明大开挖方案边坡稳定性安全系数约为 1.17~1.19，小开挖方 案安全系数约为 1.078，大开挖方案边坡安全性高于小开挖方案；在对小开挖方案进行支护优化后边坡稳 定性安全系数提高至 1.159~1.183，边坡稳定性由临界稳定变为稳定，支护优化效果显著。综合边坡开挖安 全性与经济性评价结果可见，所提“少开挖+强支护”边坡开挖方案符合相关规范安全控制标准，具有较 好的经济效益与工程价值，可为相关工程提供参考。

  2024-11-22 iGeo

• 重庆小南海滑坡原始地形恢复及滑坡体体积计算

  重庆黔江小南海崩塌滑坡发生于 1856 年，属于历史地震诱发滑坡。由于无法获取震前的 遥感影像及 DEM 数据，只能依据相邻地区地貌类比、数值模拟等推测滑坡发生前的原始地貌形态。 文中通过野外实地调查和无人机航拍、水域密集人工测深等方法获取了小南海崩塌滑坡体及相邻地 区的高精度 DOM 影像( 数字正射影像图) 和 DEM 数据。选取相邻地区未发生崩塌滑坡的 2 类地貌形 态作为参考，利用 MATLAB 软件进行高程曲面拟合，对崩塌滑坡的原始形态进行恢复; 采用 Geostudio 软件判断在地震动作用下 2 类山体原始形态的边坡稳定性，推测崩塌滑坡前山体的原始形态为 高耸陡立、坡度为 70° ～ 80°的陡坡; 并收集整理小南海堰塞坝 2 条测线、11 个钻孔的钻井资料，通过 钻井资料显示的谷底地形对恢复的河谷原始地形的可信度进行验证。最后，对拟合恢复的小南海山 体原始 DEM 数据与滑坡后当前 DEM 数据进行填挖方计算，以估算崩塌滑坡体的体积，并对分析结 果进行探讨，最终认为挖方计算的结果较为可信，滑坡体的体积为 4. 3×107 m3 。

  2024-11-21 iGeo

• 考虑参数空间变异结构的结构化交叉约束随机场模拟方法研究

  斜坡岩土体抗剪强度参数的空间变异性具有一定的结构性。为研究岩土体参数空间变异结构对边坡失效概率的影响， 依据变异函数的内涵推导出变程与相关距离的数学变换关系，并在此基础上提出了结构化交叉约束随机场模拟方法，用以模 拟具有互相关性的参数随机场。建立了结构化交叉约束随机场计算模型，研究不同空间变异结构的抗剪强度参数对边坡失效 概率的影响。研究结果表明：结构化交叉约束随机场可用于生成模拟具有复杂各向异性空间变异结构的参数随机场，由于考 虑了随机偏差、条件数据和空间变异结构，能较为真实地反映地层实际参数，数据波动较条件参数插值场小。可靠性分析结 果表明：不考虑抗剪强度参数空间结构分析易高估边坡的失效概率；考虑 c′和 φ′互相关性时，失效概率随着相关系数的增加 而增加，当参数间呈负相关性时更容易高估边坡的失效概率。

  2024-11-20 iGeo

• 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。

  2024-11-20 iGeo