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
高位崩塌落石是山区常见的地质灾害之一,具有分布位置高、隐蔽性强、破坏性大、治理难度高等特点。汶马高速公 路沿线两侧山体发育大量的危岩体,崩落后对山脚路线施工和运营安全造成影响。通过新店子隧道进口高位危岩的稳定性 评价,分析危岩体的成因和破坏机理,在此基础上研究对其的处治措施,以期为其他学者提供借鉴,从而实现社会效益和经济 效益的有机结合,为我国类似高位危岩体的治理起到一定的借鉴作用。
2024-11-29 iGeo
库岸边坡如果在历史上发生过滑坡灾害,计算所得的安全系数将略高于临界状态值 1.0,仅以安全系数评价库 岸老滑坡的稳定性,将导致预测结果与边坡稳定状态不相符合。提出以土水特征曲线和非饱和渗透系数为核心的水力 参数联合随机(场)统计特征为基础,建立库岸边坡稳定性的可靠度分析方法。首先根据有限的室内土水特征关系试 验数据,采用贝叶斯理论校准土水特征曲线 VGM、VGB、VG 和 FX 模型参数的随机统计特征,并得到模型备选组合 的概率。其次根据饱和渗透系数的随机场统计特征,联合土水特征曲线的随机统计特征,生成库岸边坡非饱和渗透系 数的随机场空间分布。最后分析仅考虑土水特征曲线随机统计特征的库岸边坡稳定性失效概率,以及综合考虑非饱和 渗透系数随机场统计特征的可靠指标。针对三峡库区石榴树包老滑坡在 2020 年强降雨和长江水位快速升降的工程背景, 开展考虑渗流作用的非饱和土边坡稳定性可靠度分析。研究结果表明,虽然边坡稳定性的安全系数较低,但是可靠指 标满足规范不小于 2.70 的要求,无需采取额外的边坡工程加固措施,建议继续开展边坡的长期健康监测。
2024-11-22 iGeo
山区机场高填方边坡的变形失稳是目前机场研究的热点和难点,特别是边坡治理联合支挡结构的协同变形 工作机能是当下尚未解决的难题之一。以攀枝花机场 12# 高填方为例,基于原设计锚索–抗滑桩–加筋土挡墙治理 方案,运用 BIM 技术进行模型设计,达成三维可视化分析。以后排桩顶部增设垫层优化为研究对象,结合有限元 计算,开展试验研究,对比分析垫层对控制填土内部塑性协同变形发展及综合支护体系的影响。研究表明
2024-12-25 iGeo
为探讨串珠状岩溶区桥梁桩基的沉降变形特性及其稳定问题,给出了按桩顶变形控制桩身竖向承载力的 简化荷载传递法。结合位于深度逾百米的串珠状岩溶区桥梁群桩基础进行了沉降对比计算,并采用 ADINA 软件 对桩端是否压浆进行了有限元数值分析。结果表明: 桩端不压浆时,两种简化方法与规范法计算结果较接近,但与 有限元分析结果相差较大; 而桩端注浆时,理论与数值计算结果吻合较好,证明了“短摩擦桩 + 桩端压浆”的处理方 案较长摩擦桩方案不仅能降低施工难度、有效控制沉降,且能满足整体稳定性要求,是串珠状岩溶区桩基设计的一 种有效处理方法。
2024-12-20 iGeo
为探究排矸方式对矸石山稳定性影响规律,提出有利于提高矸石山稳定性效果的矸石排弃方 法。 首先依据矸石来源进行分类,通过对矸石试样单轴压缩力学试验测试,分析其力学性质的特征及 产生该特征的原因,进而针对李家壕矸石山建立模型,利用数值模拟软件 GeoStudio 中的 SIGMA/ W 模块和 SLOPE / W 模块进行父子项分析,采用模拟软件的有限元计算方法分析矸石山内部的应力分 布状态,根据应力重分布状态,结合极限平衡法对力学参数折减,得出采煤工作面矸石在不同排弃方 式条件下对矸石山整体稳定性的影响规律,并对采煤工作面矸石在不同排矸方式与不同埋深两种耦 合条件下,得出矸石山的稳定性变化规律,最终提出有利于矸石山稳定性的排矸方式。 结果表明:矿 井生产过程中根据矸石来源不同可分为采煤工作面矸石和掘进工作面矸石,这两类矸石的强度存在 差异,采煤工作面矸石强度明显弱于掘进工作面矸石强度,试验表明掘进工作面矸石试样的平均单轴 抗压强度是采煤工作面矸石试样的 1.6 倍;不同排矸方式下采煤工作面矸石排弃后坡顶线位置相同, 且剖面上排矸面积相同条件下,平铺式、倾倒式排矸方式相比均一参数矸石山稳定性系数,分别降低 了 16.4%和 29.0%,平铺式排矸更有利于矸石山的稳定性;采煤工作面矸石采用平铺式排矸时,其埋 深的变化对矸石山稳定性影响较小,深度为 0 时稳定性系数为 1.56,降低 7.9%,深度为 5 m 时稳定性 系数为 1.53,降低 9.6%;而采用倾倒式排矸时,埋深的变化对矸石山稳定性影响较大,深度为 0 时稳 定性系数为 1.09,降低 35.3%,深度为 5 m 时稳定性系数为 1.07,降低 36.5%,且危险滑动面常贯穿采 煤工作面矸石层。
2024-11-22 iGeo
基于三维倾斜摄影采用数字地质调绘手段,研究西渝高铁明通隧道出口高陡危岩的发育特征及成 因,基于无人机数字地质调绘成果对危岩区进行稳定性分析和落石运动轨迹数值模拟,分析危岩体崩落后的弹跳 高度、运动速度、运动动能、运动距离。结果表明:WY01/02/04 危岩带落石滚落到隧道洞口和# 0 桥台上的概率 大,建议接长隧道明洞,设置桥墩防撞装置。
2024-11-29 iGeo
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