旁海航电枢纽工程右岸边坡变形特征及成因分析

通过详细的地质调查,在对区域地质环境条件和边坡变形特征研究的基础上,认为旁海航电枢纽工程右岸边坡岩体产状平缓,岩性软弱,具有遇水软化、失水干裂的特点,且岩体中节理裂隙较发育,地下水较丰富,埋深浅,是边坡产生变形破坏的内在因素;施工开挖和降雨是主要的诱发因素,由于开挖形成新的临空面,坡体应力重新调整,使坡体内的节理裂隙扩展松弛张开,降雨易于下渗,岩体强度及变形特性显著降低,最终导致边坡岩土体产生蠕滑拉裂、卸荷松弛、坍滑等现象。     

林木根系固土作用数值分析

林木根系的固土作用是通过影响土体的应力、应变(位移)状态来实现的.该文将根土复合体看作是由土体、根系以及土体与根系之间的接触单元所联系起来的有机体,采用Duncan-ChangE-μ模型和非线性界面单元模型对根系固坡问题进行了应力应变分析,以油松为对象,模拟了油松根系与黄土相互作用的应力场,探索了有限元数值分析方法在根系固土机理研究领域的应用.研究结果表明,根系能使坡面表层的应力传递到土层深层,并弱化一定深度土层土体的应力,尤其是根底边缘附近的浅层土体应力减小的幅度较大,表明根系固土的影响范围局限于土体浅层.采用有限元法计算坡面在无林与有林两种条件下的边坡安全系数分别为1·821和1·984,有油松根系存在的边坡其安全系数比天然边坡计算的安全系数提高了10%,说明根系具有一定的固土作用.     

小江口隧道边坡失稳破坏机理数值分析

以小江口隧道边坡为研究对象,利用FLAC3D软件建立了能够精确反映地形地质条件的精细地质力学模型,进而建立三维数值分析模型.在分析过程中,选取4种工况进行模拟分析,其中自重工况和破坏模式分析都与现场实际情况对应.在此基础上模拟环境地质条件恶化时的边坡失稳破坏机理,并进一步分析采空区对坡体的影响,以及隧道开挖时的坡体变形失稳模式.研究结果表明:(1)未来的破坏模式仍然是平行坡面的陡立结构面起控制作用,破坏区域呈片状平行坡面走向位于陡壁表层,在软弱的泥灰岩基座处切断下部岩体,形成楔形错落式滑动破坏,在隧道轴向上,要特别注意裂隙面所切割出来的上游侧三角形体.(2)煤层采空后顶部岩层塌陷明显,变形影响区向外扩展到地表河谷,向内受限于裂隙面,向上接近最临近的泥灰岩夹层,隧道尚在煤层塌落的应力影响区之外.(3)隧道开挖后,围岩变形不明显,但隧道围岩应力改变明显,应力变化明显的区域,受限于裂隙面,局限于裂隙面所界定坡体外侧区域,向坡体内则没有发展.     

基于FLAC3D的调压井开挖三维应力应变分析

 采用有限差分法大型商用软件FLAC3D对某水电站调压井井筒的开挖过程进行三维非线性模拟,采用三维弹塑性本构模型,构建了调压井的三维计算数值模型,准确模拟边坡坡体结构、初始地应力、施工开挖过程等,并采用FLAC3D中的锚杆单元模拟调压井开挖时的锚固措施,分析锚杆布置的合理性与安全性,根据计算结果分析调压井所处边坡区域的岩体在开挖施工期及运行期典型工况下的应力和变形状况,对调压井的整体、局部稳定性进行了评价分析。     

复杂地形黄土斜井稳定性分析及施工优化

为了研究复杂地形黄土斜井开挖数值模型,分析开挖前后坡体稳定性和斜井结构安全性,优化设计施工方案,采用有限元强度折减法分析坡体稳定性,通过对比不同开挖方式下斜井的变形特点和应力分布规律,提出斜井开挖及支护优化方案。研究表明,根据实际地形采有限元方法模拟开挖过程、采用强度折减法分析坡体稳定性,不需要简化地形,可实现斜井开挖工况模拟和安全分析,对斜井设计和施工具有积极的指导作用。     

管道工程中膨胀土特性和灾害防治

针对管道工程可能产生的膨胀土地质灾害问题,探讨了膨胀土的工程特性与地质灾害的关系,膨胀土性质与边坡灾害的关系,以及膨胀土的干燥活化效应与管沟开挖的关系,分析了膨胀土斜坡与边坡地质灾害和膨胀土管沟开挖施工中地质灾害产生的原因,并提出了相应的防治措施和注意事项.     

土钉支护加固机理的数值分析

采用摩擦-接触型界面单元模拟钉土界面真实的变形协调情况,建立了基坑开挖土钉支护的数值分析模型,并通过和工程实测对比验证了模型的可靠性.借助动态仿真分析支护系统内力、钉土界面剪应力以及土体应力状态和应力路径随开挖、支护的不断推进而发展变化的全过程,定量揭示了支护系统的加固机理:单根土钉发挥应力分担、扩散以及传递的锚固作用,分别改善土钉头部、中部和尾部土体的应力状态,并提高土体抗剪强度;群钉系统发挥整体加固作用,增加土体刚度;土体强度、刚度增加且应力减小,双重抑制了边坡位移和塑性区的发展.     

降雨条件下刺槐林边坡稳定性分析

基于野外调查和室内试验分析,该文运用非线性有限元法分析了降雨条件下刺槐林边坡的应力应变情况。结果表明:降雨使得土壤含水量增加,基质吸力减小,边坡的抗剪强度降低,使原本稳定的边坡可能发生边坡失稳;土壤含水量增加,边坡坡角处向坡体内的水平位移集中带范围明显增加,边坡顶部的应力水平变化梯度增加,容易在应力水平变化梯度较大的地方形成滑落面,造成滑坡;林木根系将边坡的应力向土层深部传递,弱化根系层应力,减小土体的应力集中;根系吸收坡体内的水分,使得坡体内非饱和区域含水量增加缓慢,对边坡稳定性有利。     

通乡山区公路坡面防护设计探讨

暴露于大气中受到水、温度、风等自然因素的反复作用的路堤和路堑边坡坡面,为了避免风化作用和坡面径流冲刷作用引起的表层剥落、碎落、表层土溜坍、冲沟等破坏,必须采取一定措施对坡面加以防护。对于上质坡面而言,危及坡面稳定的主要肇因是坡面降水形成的径流冲刷作用,石质坡面（主要是开挖的路堑）,岩体风化是影响坡面稳定的主要因素,特别是易风化的软质岩层和较破碎岩土路段。     

黄土高原造林边坡应力应变特征及其稳定性分析

该文以刺槐林、油松林固坡为例,运用有限元方法分析刺槐和油松林边坡的应力和变形特性,探讨不同根型树种对边坡稳定性的影响。结果表明:油松能将表层土体的应力通过根系传递到深层,起到弱化浅层土体应力的作用,提高边坡的稳定性。刺槐林边坡坡脚向土体内侧存在一个位移集中带,是边坡不稳定的主要部位;在边坡偏上部出现位移集中带,最大位移也出现在边坡偏上部,是边坡变形滑动时“滑出”的位置。油松林边坡未出现上述两种情况,说明油松林显著提高了边坡的稳定性,油松根系的固土作用及增加边坡稳定性效果要好于刺槐林边坡。      

根系作用下坡度对土质边坡稳定性的影响（英文）

丰富的草本及灌木植物根系可防止地表水土流失并增加浅层坡体稳定性。为了定量化分析在不同坡度条件下,有植被防护的土质边坡稳定性变化特征,采用室内不固结不排水三轴压缩试验,测定青海省东部黄土区土质边坡及种植有两种灌木植物的土质边坡根-土复合体的抗剪强度参数,应用极限平衡法分析根系作用下不同坡度对土质边坡稳定性的影响。试验和算例分析表明:种植有四翅滨藜和柠条锦鸡儿两种灌木植物的土质边坡稳定系数提高值均随坡度的增大而减小,且种植灌木四翅滨藜的边坡较种植柠条锦鸡儿的边坡稳定系数提高值要大。当边坡坡度在25°~50°之间时,种植有两种植被的土质边坡稳定性增大值约在1.38~0.80之间;而当坡度超过55°时,边坡稳定性随坡度变化平缓,基本为一限值。     

基于强度折减有限元法的土石坝抗震稳定分析

将土石坝的拟静力法抗震稳定计算与强度折减有限元法相结合,对土石坝边坡稳定性进行有限元计算。按《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)的规定,依据坝高动态分布系数施加水平等效地震惯性力,然后用基于ABAQUS软件环境下的温控参数强度折减有限元法确定土石坝边坡的临界失稳状态及其所对应的安全系数。结果表明,采用此法进行土石坝边坡抗震稳定分析与传统的极限平衡Bishop法相比,不仅计算结果一致,且可直观反映土石坝的应力、应变和整个坝坡破坏发展过程。     

南方山地风电场高陡破碎岩石边坡及溜渣体边坡复绿新工艺研究

针对开挖路堑边坡为高陡破碎岩石的采取挂麦克垫结合锚固系统后再进行喷播快速植生措施;对道路下边坡溜渣体较长的位置,采取锚杆结合六边形钢绞网固坡系统,对溜渣体进行稳固后再采取喷播快速植生措施。上述两种复绿措施均为国内南方风电场首次采用的新工艺。     

黄土高原丘陵沟壑区坡面综合治理技术研究

本文主要针对目前黄土高原坡面存在的生态问题,调查国内外沟坡治理现状,并指出以生态保障为导向的黄土高原坡面治理应从以下几个方面着手:阐明沟道-坡面治理的流域生态安全响应及效应,揭示主要沟道—坡面治理工程对流域生态安全的影响机制、沟道-坡面治理工程协同作用及流域生态灾害阻控机制,提出沟道—坡面治理工程优化配置方法;针对坡体失稳、植被系统恢复困难等问题,提出坡体—植被系统稳定性及生态灾害阻控技术;探明开挖边坡滑塌及沟道新造土地沉降的致灾机制,研制边坡—沟道整治工程生态安全调控技术;针对坝系洪灾隐患与坝地安全利用问题,研发坝系安全运行与资源安全高效利用技术;探究保障生态安全的沟道—坡面治理工程规划设计与施工技术,集成坡体-植被、边坡—沟道以及沟道-坝系协同的生态灾害阻控技术,构建沟道—坡面治理工程生态安全保障技术体系,开展县域试验示范,制定沟道及坡面治理工程生态安全保障技术规程。     

根系生态护坡的机理及试验研究

针对公路边坡开挖可能导致生态破坏和边坡失稳等问题，分别从理论上分析植物根系生态护坡的力学机理和从试验上研究根系的抗拉锚固能力.理论研究表明，根系提高土的抗剪强度主要是通过根-土接触面的摩擦力把土中的剪应力转换成根的拉应力来实现的；根系在生长时分泌了大量高分子聚合物，将其表面附近的土颗粒聚集起来，从而抵抗边坡土体受水流等因素的侵蚀.刺槐幼株根系的抗拉强度试验研究表明：侧根抗拉强度最大值大于主根的抗拉强度最大值，其最大值可达91.41 MPa；与HPB235钢材强度设计值210 MPa相比，该株刺槐根系的抗拉强度可达到其1/4～1/2.     

Q3下蜀组粘性土的超固结特性研究

通过对扬州市区几个工程地基的土工试验，发现扬州市Ｑ３下蜀组粘性土具有超固结土的特性；分析了这种超固结粘性土在三轴剪切试验中孔隙水应力，应力应变关系的变化规律以及超固结特性对强度指标取值的影响；提出了三轴剪切试验中确定超固结土强度破坏点的方法和土体强度指标取值的建议。     

刺槐林边坡稳定性有限元分析

该文以刺槐林固坡为例,将根土复合体看作是由土体、根系以及土体与根系之间的接触面单元所联系起来的有机体,运用有限元方法分析了刺槐林木根系边坡的应力和变形特性,探讨了刺槐根系对边坡稳定性的影响。结果表明:无林边坡坡脚向土体内侧存在一个应力和位移的集中带,根系的存在使得有林边坡在坡脚集中带的区域范围减小;根系周围位移等值线变化剧烈,有林边坡最大水平位移发生在边坡根系分布区;斜坡中同一位置处有林边坡的垂直位移明显小于无林边坡的;边坡最大、最小主应力等值线随土层深度的增加而增加,有林边坡最大主应力、最小主应力的最大值小于无林边坡的,说明有林边坡更趋于稳定。     

Q_3下蜀组粘性土的超固结特性研究

通过对扬州市区几个工程地基的土工试验，发现了扬州市区Ｑ＿３下蜀组粘性土具有超固结土的特性；分析了这种超固结粘性土在三轴剪切试验中孔隙水应力、应力应变关系的变化规律以及超固结特性对强度指标取值的影响；提出了在三轴剪切试验中确定超固结土强度破坏点的方法和土体强度指标取值的建议     

考虑结构面和损伤效应的路堑边坡稳定问题

以花岗岩残积土工程特性研究为基础,从结构面和非应变损伤效应2个方面研究福建省花岗岩路堑边坡稳定问题.将改进简化Bishop法应用于路堑边坡,结合算例,对总应力形式的改进简化Bishop公式进行分析与验证;利用复合体损伤模型和剪切试验统计数据,分析探讨坡体和结构面土体抗剪强度指标的选取,并提出取值建议.研究结果可用于指导工程实践,并为边坡稳定问题的损伤理论研究提供参考.     

草灌混播在边坡绿化防护中的应用

边坡绿化防护是对人工开挖建设形成的各种坡面进行生态修复以及防止水土流失的一项重要措施.草、灌木混播应用于边坡防护与修复,较之于单一的草被措施,更有利于形成立体的、多样的植被结构,对边坡的稳定和美化有更好的效果.