基于ABAQUS抗滑樁對(duì)膨脹土邊坡穩(wěn)定性影響

抗滑樁施工期間對(duì)邊坡的影響是比較大的，雖然抗滑樁的開挖可以減輕滑坡的荷載，但是又會(huì)形成新的，臨空面，所以在抗滑樁施工期間對(duì)邊坡變形的監(jiān)測(cè)是必不可少的，本論文就詳細(xì)的說明了，在抗滑樁施工期間對(duì)邊坡變形的影響，所采用的監(jiān)測(cè)方案，以及當(dāng)出現(xiàn)大變形情況所采取的措施。

邊坡與滑坡是一種常見的地質(zhì)災(zāi)害,例如造成交通中斷、河道堵塞、水庫(kù)失事、建筑物坍塌、廠礦掩埋等事故,從而造成生命及財(cái)產(chǎn)的重大損失。因而邊坡的穩(wěn)定性問題得到了高度重視。

基于反映裂隙影響的膨脹土邊坡穩(wěn)定性的極限平衡法,提出了通過將邊坡劃分為裂隙充分發(fā)展區(qū)a、坡頂張拉裂隙區(qū)a′、裂隙發(fā)育不充分區(qū)b、坡頂張拉裂隙區(qū)b′、坡腳雨水積聚影響區(qū)c以及無裂隙區(qū)d,近似反映坡頂張拉裂隙以及坡腳滲流積聚對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響.研究確定了c、b′區(qū)域的強(qiáng)度指標(biāo)取值,嘗試對(duì)該極限平衡方法進(jìn)行完善補(bǔ)充.利用畢肖普法進(jìn)行實(shí)例計(jì)算,結(jié)果表明:單獨(dú)考慮坡腳雨水積聚和坡頂張拉裂隙影響時(shí)邊坡安全系數(shù)分別下降0.271和0.082,同時(shí)考慮兩者影響時(shí)降幅達(dá)9%.提出的方法能夠反映膨脹土滑坡的特點(diǎn),同時(shí)可以計(jì)算裂縫發(fā)展極限狀態(tài)時(shí)邊坡的穩(wěn)定狀態(tài).

以大型通用有限元分析軟件plaxis作為平臺(tái),通過改變抗滑樁支護(hù)參數(shù)樁長(zhǎng)和樁位來研究抗滑樁加固邊坡的效果。研究結(jié)果表明:當(dāng)抗滑樁樁長(zhǎng)較小時(shí),樁位設(shè)置在邊坡的中下部對(duì)邊坡穩(wěn)定性更有利,當(dāng)抗滑樁樁長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí),樁位設(shè)置在邊坡的中部對(duì)邊坡穩(wěn)定性更有利;抗滑樁樁長(zhǎng)對(duì)邊坡加固后的穩(wěn)定性影響程度與樁位的設(shè)置有關(guān)系,抗滑樁位于坡頂、坡腳時(shí),樁長(zhǎng)對(duì)邊坡的穩(wěn)定性影響不明顯,抗滑樁位于邊坡中部時(shí),樁長(zhǎng)對(duì)邊坡的穩(wěn)定性影響較明顯;抗滑樁位于邊坡中部時(shí),隨著樁長(zhǎng)的增大,最初邊坡安全系數(shù)不斷增大,當(dāng)樁長(zhǎng)達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí),安全系數(shù)不再變化。

降雨會(huì)改變地基表層土的含水率,影響土的強(qiáng)度,誘發(fā)山體滑坡。本文基于室內(nèi)直剪實(shí)驗(yàn),測(cè)定了某高速公路邊坡膨脹土在不同含水率下的物理力學(xué)參數(shù),并通過有限元軟件計(jì)算不同參數(shù)下此邊坡的穩(wěn)定系數(shù),得出的計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際情況相一致,初步探討降雨對(duì)膨脹土邊坡穩(wěn)定系數(shù)的影響。

以西部某鐵礦區(qū)域內(nèi)一邊坡作為研究對(duì)象,基于abaqus有限元軟件,運(yùn)用強(qiáng)度折減法、容重增加法對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,計(jì)算出該邊坡的安全系數(shù);然后采用傳統(tǒng)瑞典法和簡(jiǎn)化畢肖普法計(jì)算出該邊坡的安全系數(shù),將4個(gè)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比研究,以此來驗(yàn)證有限元模擬分析的準(zhǔn)確性和可行性。

根據(jù)某公路膨脹土路段土層的工程地質(zhì)特征和工程特性,說明了這種土層具有脹縮性、裂隙性和超固結(jié)性。結(jié)合膨脹土路段滑坡地質(zhì)調(diào)查和工程地質(zhì)條件,分析了該地區(qū)膨脹土開挖邊坡變形力學(xué)機(jī)制、滑坡形成的原因和滑動(dòng)面的形態(tài)特征,探討了目前采用的柔性擋墻措施。

雨水的入滲作用對(duì)順層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性有較大影響。文中在分析降雨入滲過程的基礎(chǔ)上，采用立方定律及光滑板模型等理論對(duì)降雨入滲作用下巖體受到的拖拽力、滲透力進(jìn)行了求解；通過雨水入滲條件下邊坡穩(wěn)定性分析驗(yàn)算，依據(jù)達(dá)西定律，提出了以邊坡裂隙沖水高度和降雨強(qiáng)度為指標(biāo)判定邊坡穩(wěn)定性的方法，并對(duì)其進(jìn)行了求解。

介紹了強(qiáng)度折減法的基本原理;借助abaqus軟件采用強(qiáng)度折減有限元法計(jì)算分析了不同因素對(duì)路堤邊坡穩(wěn)定性的影響。研究的影響因素包括粘聚力、內(nèi)摩擦角、土體容重、彈性模量與泊松比。計(jì)算分析結(jié)果表明,土體強(qiáng)度參數(shù)粘聚力和內(nèi)摩擦角對(duì)邊坡穩(wěn)定性有顯著影響,彈性模量和泊松比無影響,但泊松比的大小會(huì)顯著影響塑性區(qū)的分布。

本文主要通過geostudio軟件分析a排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性,為該排土場(chǎng)在生產(chǎn)上提供理論上的技術(shù)基礎(chǔ),通過技術(shù)分析研究了該排土場(chǎng)的安全性,降低了安全事故發(fā)生的概率。

對(duì)于含有軟弱夾層的巖質(zhì)邊坡,抗滑樁加固部位對(duì)邊坡的穩(wěn)定性影響很大.為了定量研究抗滑樁不同加固部位對(duì)含不利結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響,采用數(shù)值分析法建立了含有軟弱夾層的巖質(zhì)邊坡,計(jì)算了不同加固抗滑樁加固部位邊坡的潛在滑裂面,通過安全系數(shù)確定抗滑樁的最優(yōu)加固位置,并分析抗滑樁剪力和彎矩分布情況,從而對(duì)抗滑樁樁長(zhǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì).結(jié)果表明:中位抗滑樁加固效果最好,穩(wěn)定安全系數(shù)提高了164％,邊坡破壞時(shí)抗滑樁剪斷破壞,并建議采用下沉埋樁的工藝,既能保證邊坡穩(wěn)定,又能減少1/3樁長(zhǎng),節(jié)約加固成本.計(jì)算結(jié)果對(duì)類似邊坡工程中抗滑樁的優(yōu)化設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值.

基于抗剪強(qiáng)度折減系數(shù)技術(shù),考慮了抗滑樁與土體之間的摩擦接觸作用,利用有限元軟件abaqus對(duì)抗滑樁-邊坡組合結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。計(jì)算結(jié)果表明:抗滑樁阻止了其上部土體向下的滑動(dòng)變形,邊坡失穩(wěn)時(shí)并未呈現(xiàn)典型的整體圓弧滑動(dòng)面;以有限元計(jì)算收斂條件作為邊坡失穩(wěn)評(píng)判指標(biāo),抗滑樁使得邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)提高了14.8%,以邊坡頂部節(jié)點(diǎn)的水平位移的拐點(diǎn)作為邊坡失穩(wěn)評(píng)判指標(biāo),抗滑樁使得邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)提高了20%,抗滑樁對(duì)邊坡的加固效果明顯。

本文以非飽和土力學(xué)理論為基礎(chǔ),考慮了降雨入滲過程中的滲流-應(yīng)力耦合過程,采用geo-studio軟件對(duì)非飽和土邊坡進(jìn)行數(shù)值模擬分析,得出不同降雨歷時(shí)對(duì)邊坡孔隙水壓力和位移的影響規(guī)律,以及邊坡穩(wěn)定性系數(shù)的變化。該研究成果為正確認(rèn)識(shí)降雨條件下滑坡發(fā)生的機(jī)理提供了科學(xué)依據(jù),為降雨型滑坡的監(jiān)測(cè)預(yù)警分析提供了基礎(chǔ)。

隨雨水入滲和蒸發(fā),土質(zhì)邊坡的含水率在逐漸增加,基質(zhì)吸力也在不斷變化,這對(duì)土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生較大影響。本文利用geostudio軟件以三峽庫(kù)區(qū)典型滑坡樹坪滑坡為模型,分析了不同時(shí)步浸潤(rùn)線的位置變化及孔隙水壓力變化,說明滑坡所經(jīng)歷的降雨過程、降雨量大小、蒸發(fā)量及其變化規(guī)律,也相應(yīng)影響了邊坡體內(nèi)部地下水滲流的變化以及滲流場(chǎng)浸潤(rùn)線的變化,因此,可以依據(jù)降雨量和蒸發(fā)量的變化情況對(duì)堆積層滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

為研究近斷層地震動(dòng)特性及其入射方向?qū)吰碌卣痦憫?yīng)的影響,首先,考慮邊坡對(duì)地震波的散射規(guī)律,提出了一種能夠考慮地震波任意角度入射的地震動(dòng)輸入方法,該方法能夠準(zhǔn)確考慮模型邊界兩側(cè)的動(dòng)力相互作用且簡(jiǎn)單易操作。其次,運(yùn)用提出的地震動(dòng)輸入方法,通過有限元參數(shù)分析研究了地震波入射角對(duì)邊坡地震響應(yīng)的影響規(guī)律。結(jié)果表明:當(dāng)同時(shí)考慮p波及sv波入射時(shí),由于兩種波形的疊加作用,邊坡的放大效應(yīng)較一種波形單獨(dú)作用時(shí)更加顯著,且坡面上加速度分布更不均勻。地震波的入射角能夠顯著影響邊坡的地震響應(yīng),隨著地震波入射方向與坡面間夾角的增加,邊坡對(duì)地震動(dòng)的放大效應(yīng)越明顯,坡面上加速度分布越不均勻。

影響邊坡穩(wěn)定的因素有靜力的動(dòng)力的，內(nèi)在的和外在的。爆破振動(dòng)作為動(dòng)力影響因素之一，主要表現(xiàn)了它的人為性和可控性特點(diǎn)。爆破振動(dòng)對(duì)邊坡的影響基本上可以由爆破技術(shù)（方式）和爆破規(guī)模加以控制。本文初步討論了爆破振動(dòng)動(dòng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響的分析方法，探討了適于邊坡穩(wěn)定性分析的爆破振動(dòng)破壞判據(jù)，提出減小爆破振動(dòng)對(duì)邊坡破壞的措施和方法。

提出降雨對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響研究的意義,指出降雨入滲是導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的主要誘發(fā)因素,從理論研究、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)3方面綜述了降雨入滲對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響的研究現(xiàn)狀。歸納和總結(jié)了飽和-非飽和理論和邊坡穩(wěn)定性分析方法、邊坡穩(wěn)定性變化規(guī)律及影響因素。其中,重點(diǎn)介紹了極限平衡法﹑極限分析法﹑有限元法等相關(guān)方法,并且指出了它們的優(yōu)點(diǎn)和存在的相關(guān)問題,在此基礎(chǔ)上綜述了相關(guān)試驗(yàn)研究現(xiàn)狀,并指出其中的不足。最后針對(duì)目前研究中所存在的問題就今后的發(fā)展方向提出了自己的看法。

從巖體的力學(xué)角度.闡述了巖體結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度特性及其力學(xué)效應(yīng)及影響巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析的不平衡推理傳遞.結(jié)合具體實(shí)例.對(duì)某高速公路順層巖質(zhì)邊坡進(jìn)行地質(zhì)及巖體結(jié)構(gòu)探討.找出巖體內(nèi)的危險(xiǎn)軟弱結(jié)構(gòu)面.得出邊坡可能沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生剪切滑移的結(jié)論.利用不平衡推力傳遞系數(shù)法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算.確定了抗滑樁支護(hù)方案.通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反分析.對(duì)邊坡開挖過程穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià).

采用有限差分軟件flac3d內(nèi)置fish語言編制相關(guān)程序,將邊坡非飽和區(qū)滲透系數(shù)和基質(zhì)吸力隨飽和度的變化關(guān)系嵌入到數(shù)值計(jì)算中,實(shí)現(xiàn)了降雨入滲條件下邊坡非飽和滲流過程的模擬,結(jié)合基于fredlund雙應(yīng)力狀態(tài)變量理論的強(qiáng)度折減法,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了非飽和邊坡的穩(wěn)定性分析.基于某典型抗滑樁加固邊坡算例建立數(shù)值計(jì)算模型,研究了降雨入滲對(duì)邊坡孔隙水壓力分布及邊坡穩(wěn)定性的影響,并對(duì)降雨強(qiáng)度、基質(zhì)吸力及樁頂約束形式對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了參數(shù)分析.研究結(jié)果表明:降雨入滲條件下,隨降雨歷時(shí)增加,濕潤(rùn)鋒線不斷向坡體內(nèi)部推進(jìn),基質(zhì)吸力明顯減小,邊坡安全系數(shù)顯著降低;邊坡安全系數(shù)隨降雨強(qiáng)度增大而減小,當(dāng)降雨強(qiáng)度超過土體飽和滲透系數(shù)后,邊坡安全系數(shù)隨降雨強(qiáng)度變化不大,并趨于穩(wěn)定;基質(zhì)吸力對(duì)邊坡穩(wěn)定影響顯著,考慮基質(zhì)吸力時(shí)邊坡安全系數(shù)明顯提高;在樁頂設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索可使樁身位移明顯減小,邊坡安全系數(shù)提高.

邊坡穩(wěn)定性分析——本講義主要講解邊坡穩(wěn)定，從四個(gè)方面講述：影響邊坡穩(wěn)定性的因素，邊坡工程地質(zhì)研究，邊坡穩(wěn)定性分析，邊坡治理。影響邊坡穩(wěn)定性因素：1、開采條件2、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)3、地質(zhì)構(gòu)造4、水文地質(zhì)條件5、爆破震動(dòng)影響6、其他因素

邊坡穩(wěn)定性分析講稿——邊坡指具有傾斜坡面的巖土體（天然邊坡、人工邊坡）　　由于邊坡表面傾斜，在巖土體自重及其它外力作用下，整個(gè)巖土體都有從高處向低處滑動(dòng)的趨勢(shì)。邊坡喪失其原有穩(wěn)定性，一部分巖土體相對(duì)另一部分巖土體發(fā)生滑動(dòng)的現(xiàn)象稱為滑坡（土坡...

邊坡穩(wěn)定性分析報(bào)告 斜（邊）坡穩(wěn)定性分析方法綜述摘要斜坡穩(wěn)定性分析 方法目前主要分為定性類方法、定量類方法和非確定性方 法。 定性類方法和定量類方法都比較成熟，尤其以定量類方 法（剛體極限平衡法和有限單元法等數(shù)值計(jì)算方法）運(yùn)用較 多；而非確定性方法雖然方法較多，但目前使用相對(duì)較少。 本文主要介紹三類分析方法中的一些具體方法及其原 理，并對(duì)三類方法的特征及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)。 關(guān)鍵詞斜坡穩(wěn)定性分析,定性類方法,定量類方法,非確定 性方法abstractnowadays,themethodsevaluatingslope stabilityaremainlydividedintoqualitativemethods, quantitativemethodsandnondeterministicmethods.qualitative methods