吴刚[1]2003年在《路堑边坡的治理及其稳定性的可靠度分析》文中指出上世纪九十年代以来,我国掀起了高速公路建设的热潮,交通建设事业的发展对我国经济的腾飞起了极大的促进作用。随着高速公路建设向山地丘陵地区延伸,路堑边坡的失稳破坏日益成为一种危害较大的工程事故。公路为线性构造物,路堑边坡所经历的气候条件、地质环境等均复杂多变,影响路堑边坡稳定性的因素众多,且大多具有不确定性。对路堑边坡的失稳机理开展研究,针对不同环境下的失稳边坡提出合理而经济的整治方案,具有重大的现实意义。传统的边坡稳定性分析主要采用的是以安全系数为评价标准的常规定值设计法,而安全系数未能考虑不确定性因素对边坡稳定性的影响。基于这一点,本文采用结构可靠性理论来研究边坡稳定问题。具体来说,本文首先对路堑边坡的治理进行了实例分析研究,根据滑坡的性质、成因、规模大小、滑体厚度以及对工程的危害程度提出相应的工程治理措施。然后以可靠性理论为基础,对路堑边坡进行稳定性分析:将反分析方法和可靠性理论两方面知识相结合,提出了一种简单而实用的计算方法用于在边坡反算中帮助选择岩土体参数;将有限元与动态规划技术相结合,提出了在岩土参数存在诸多不确定性的情况下,确定路堑边坡最危险滑动面及其相应可靠指标的新方法;从系统可靠性理论基本知识出发,对不止一个危险滑面的路堑边坡之稳定状况进行了初步研究,并针对若干个工程实例进行了计算分析。研究结果表明,本文的一些结论对路堑边坡的稳定性评价和治理具有实际意义。
何本贵[2]2005年在《高陡路堑边坡稳定性分析与可靠性评价》文中研究表明高速公路边坡的稳定性是确保公路安全运行的重要条件, 开展对高速公路边坡的开挖设计、加固措施以及稳定性分析理论与控制技术的研究,对快速发展的高速公路建设、实现道路的安全运行都十分必要。边坡稳定性影响因素分析和稳定性计算方法有很多,如何从众多因素中确定它们影响边坡稳定的主次关系,如何有效的对边坡进行支护,以及如何对边坡的稳定状况和发展趋势做出估计和预测是边坡研究中的重要课题。以浙江省诸永高速公路K96+030～K96+250段边坡为例,进行了边坡稳定性影响因素分析,支护设计和稳定可靠性评价。为此,首先根据边坡工程地质情况,进行工程类比,确定了初步的支护方案,并采用极限平衡分析方法,计算了在此支护方案条件下的边坡稳定性。在此基础上,对影响边坡稳定性的众多因素进行正交分析,进行各因素的极差分析,由此揭示了不同因素对边坡稳定性的影响程度。然后,在初步支护方案的基础上,选择对边坡稳定性影响较敏感的几个因素,在允许的范围内调整,得到了四种支护方案;最后,考虑定性与定量因素,采用灰色理论进行支护方案的优化决策,由此得到最优支护方案。考虑边坡工程稳定性分析与支护设计存在不确定因素,本文还利用可靠性理论,对边坡设计方案进行了可靠度分析。同时,采用有限差分数值分析方法,进行边坡开挖与支护的数值模拟和应力分析,用于揭示边坡加固前后的变形破坏机理、失稳模式,得到了与可靠性分析结果一致的结论,由此全面揭示高速公路边坡的长期稳定性与失稳风险。综合各种分析结果,给出本段边坡的最优设计方案,并为设计单位所采用。
张卫中[3]2007年在《向家坡滑坡稳定性分析及动态综合治理研究》文中研究指明随着国家经济发展,特别是西部大开发的开展,公路建设逐年增长,而且不断向山区延伸,因为地形、地貌等条件的约束,不可避免地会形成大量的边坡工程,甚至出现高陡人工边坡,以高等级公路的建设最为严重。在现有的公路线路中,不少线段屡有滑坡等地质灾害发生,造成车毁人亡,运输中断,损失惨重。所以进行路堑边坡稳定性研究意义非常重要。本文以渝黔高速公路向家坡滑坡为工程背景,系统研究了路堑边坡稳定性评价、失稳机理、监测及预报,以及正在运营中的路堑边坡动态优化综合治理问题。论文所取得的主要成果如下:①利用MTS岩石材料试验机对向家坡路堑边坡岩石在不同围压和不同含水量的变形、强度特征进行了试验研究,根据有围压的莫尔-库仑强度准则,依据最小二乘法,采用回归分析求解出了向家坡路堑边坡岩石试件的强度参数内摩擦角?和粘聚力C ;根据弹塑性力学理论,以弱风化砂岩为例,提出了能正确反映岩石叁轴受力的抛物线-线弹性-Duncan双曲线-塑性软化-残余理想塑性五段式模型。②结合向家坡滑坡工程地质情况以及变形情况,总结了向家坡滑坡特征,深层次分析了该开挖路堑边坡降雨诱发失稳机理,汲取了向家坡滑坡前期治理失败的原因。③考虑降雨对滑坡滑面介质的应变软化和水致弱化性质,提出了叁维滑坡力学模型,应用突变理论对其失稳力学机制进行了分析;总结了浅层滑坡坡体位移与降雨量的拟合关系,结合向家坡滑坡工程实例建立了考虑降雨对滑坡滑面介质的应变软化和水致弱化影响下浅层滑坡的尖点突变模型,分析了向家坡滑坡强降雨条件下浅层失稳的破坏机制。④结合向家坡这一路堑边坡的具体地形地貌以及滑坡等情况,设计出以地表监测为主、辅以深部位移监测及地下水监测等多层次综合监测系统,经现场一年多的测试,效果很好。⑤采用指数平滑法和非线性回归分析相结合的方法,建立了滑坡预测的非线性数学模型,并应用于向家坡工程实践;详细分析了滑坡演变的非线性特征,建立了基于时间序列向空间重构混沌方法的滑坡预测模型,并给出基于时间序列向空间重构混沌方法预测滑坡的一般步骤。⑥基于最优传递矩阵改进层次分析法求解权重,建立了基于可拓理论结合改进层次分析法的边坡稳定性综合评价模型,并应用于向家坡稳定性评价。⑦考虑前期治理的支挡工程和土体的共同作用,将其视为桩土复合体,对滑坡体岩体力学参数进行了综合取值;采用反分析法和极限平衡法对边坡在不同工况下的稳定情况进行了计算;根据传递系数法计算了边坡的下滑推力,为边坡的加固处理提供了科学的依据。⑧提出了“基于治理方案优选+优选方案细化结合监测信息反馈”的滑坡综合治理思路;考虑层次分析法存在的问题,详细介绍了模糊层次分析法的基本原理以及数学模型的建立,给出了模糊层次分析法权重以及判断矩阵一致性检验的简单可行方法,提出了基于模糊层次分析法的多目标决策问题的解决方案,并应用于向家坡滑坡治理方案的优选。⑨针对向家坡路堑高边坡的实际情况,确定了临时抢险和长久根治相结合的综合方案,采取以加固方案结合地下以及地表排水等主要治理措施对向家坡路堑滑坡进行了综合治理;同时采用监测信息反馈实现治理方案优化、滑坡治理的动态化施工和治理效果检验。
熊炜[4]2009年在《基岩山区公路路堑边坡的稳定性研究》文中进行了进一步梳理在基岩山区修建高等级公路时难免需要对原始地形挖方,从而导致公路路堑边坡失稳的现象比比皆是,其中很大一部分原因是由于人们对岩质边坡的破坏模式判断有误,以及对稳定性计算不够准确,这也与岩质边坡中节理的随机性和隐蔽性有很大关系。以至于设计时很难把握治理的分寸,治理不足会留下安全隐患,治理过当则会造成浪费,有的甚至采用了不恰当的治理方式。由此看来边坡稳定性评价是边坡治理工程的基础环节,能否客观准确地评价边坡稳定性又是治理工程成败与否的重要环节。论文就岩质边坡稳定性进行评价,首先通过搜集总结前人的研究资料,归纳总结了现阶段岩质边坡稳定性评价方法,包括已经被公认并用于实际工程的方法,如图表解析法、极限平衡法、数值模拟法等,以及还在探索、验证阶段的方法,如HSMR法、可靠度分析法、智能计算方法(神经网络、模糊逻辑、遗传算法)等。然后对公路岩质边坡进行分类,分析了每种类型边坡可能发生的破坏模式,及挖方工程可能引发的破坏模式。并采用有限元强度折减法对层状和块状结构边坡进行模拟,采用离散元对碎裂结构边坡模拟,得出各因素(坡型因素、材料参数等)对边坡稳定性影响程度,及破坏模式判据。最后,以河南新(乡)济(源)公路两处岩质边坡为实例,采用有限元强度折减法进行稳定性分析评价并对破坏模式进行预测,并总结性提出了针对滑动破坏和崩塌破坏相应的防治措施。
胡昌涛[5]2016年在《新疆山区路堑边坡稳定性分析与治理研究》文中提出新疆特殊的环境因素形成特殊的筑路条件,在道路建设过程中不可避免的遇到高填、深挖路基,因此边坡的稳定性成为道路通行的重要因素。论文以新疆省道S216线和田至布雅煤矿的一段挖方边坡为研究对象,通过现场调查,结合设计经验,分析了边坡稳定性的影响因素,建立了风险评价指标体系;通过室内试验的方法,获得工点附近边坡岩土体的具体参数,作为后续数据模拟的依据;结合集对理论,采用五元联系数方法分析边坡的静态稳定状态,采用偏联系数和集对势分析边坡的动态稳定情况,依据分析结果确定边坡治理措施;采用有限元数值模拟计算,对比分析边坡治理前后的变化情况。采用集对分析准确预测边坡稳定态势的发展,利用有限元软件分析边坡加固前后变化情况,依据分析结果,同时结合工作经验制定出合理的边坡加固方案。本文以新疆S216线K60+100~K60+180段处挖方边坡为依托背景,考虑施工过程中挖方边坡的稳定情况,依据集对分析结果确定边坡治理措施,采用有限元分析软件对边坡的治理措施进行研究,结果表明:通过集对分析得到静态的边坡处于高风险态势;动态的边坡总体有向高风险发展的态势;边坡采用预应力锚固治理后边坡整体性和稳定性都有了提高。
谯礼[6]2013年在《基于改进Sarma法的土质路堑边坡可靠度研究》文中提出在土木工程中,土质路堑边坡的稳定性分析是一个十分重要的课题。传统的边坡稳定性评价方法是安全系数法,由于该方法没有考虑岩土参数的随机性使得该方法计算得到的安全系数并不准确。针对这一不足,本文采用Monte Carlo法与改进Sarma法的耦合算法计算边坡的可靠度,对影响边坡稳定的各影响因子进行敏感性分析,以期为边坡稳定性分析提供依据。本论文通过资料调研、理论分析和数值计算对边坡稳定进行基于可靠度的分析研究,主要研究内容和结论如下：1综合分析国内外现有的文献资料,对边坡稳定的评价方法进行了归纳总结,分析了各自优缺点。2对影响边坡稳定的各种因素进行了探讨,主要对边坡地下水的力学作用和潜水面的计算方法进行了研究。并对各种极限平衡方法进行了对比。分析表明Sarma法基本假设较少,数学模型推导比较严密,力学模型比较接近于实际。因此,本论文选用Sarma法建立边坡的物理力学模型。3进行了边坡可靠性分析方法探讨及各种可靠性分析方法优缺点对比。分析表明采用Monte Carlo法计算边坡的可靠度计算结果精度高、并且计算程序易于编制。因此,本论文选用Monte Carlo法进行边坡可靠性分析。4进行了Monte Carlo法与改进Sarma法的耦合算法探讨、编制了改进Sarma法求稳定系数的计算程序和蒙特卡罗法与改进Sarma法耦合计算边坡可靠度的计算程序。5利用编制的边坡可靠度计算程序,结合工程实例,进行了各影响因子对稳定系数、可靠度的敏感性分析,以及变异系数对可靠指标的影响分析。研究表明,地震、排水率和底滑面的抗剪强度值指标c、Φ为敏感因子,并且各岩土体物理参数对稳定系数和可靠度的敏感性具有较好的一致性；岩土体抗剪强度指标c、Φ的变异性对边坡可靠度指标有重要影响。
方薇[7]2011年在《残积层红黏土路堑边坡稳定性分析方法研究》文中指出武广高速铁路武汉至韶关段分布有长达100kmm的红黏土,由于对这种区域性明显的特殊土和由其构成的边坡的特性认识不足,设计施工人员往往不能对红黏土边坡稳定性进行合理的评价,也难以采取合适的防护加固措施。因此,对于红黏土边坡进行有针对性的系统研究具有十分重要的现实意义。本文依托国家自然科学基金项目：“客运专线无碴轨道红黏土地基变形特性与动力稳定性研究”(50778180)和铁道部科技研究开发项目“武广客运专线灰岩残积层红黏土路基变形特性及边坡稳定性试验研究”(2005K002-B-2-1),通过室内试验、理论分析、数值模拟等方法,对红黏土边坡稳定性进行了一系列研究,主要研究工作和成果如下：1、通过大量室内试验,获得了武广高速铁路代表性工点(咸宁、泉口、耒阳、郴州)红黏土的主要物理力学性质。结合现场勘查,阐述了红黏土边坡破坏的特性和机理。2、在常规剪切试验的基础上,对红黏土原状土样进行了干湿循环条件下的剪切试验,对于红黏土抗剪强度指标与含水量的关系曲线进行了拟合,并进一步提出了红黏土边坡稳定性分析时的抗剪强度指标选取原则。3、采用隐式剩余推力法作为反算方法,以“递推得到的最后一块土条剩余推力为零”为条件建立多个相似断面的平衡方程,联立求得抗剪强度指标c和φ。4、针对常规剩余推力法“仅考虑力平衡而忽略力矩平衡”这一不足之处,提出了改进的剩余推力法,该方法同时考虑了力平衡和力矩平衡,其误差比常规剩余推力法要小,且收敛速度更快。相对于常规剩余推力法而言,改进的剩余推力法仅仅增加了一个假设条件,即：“条底法向力作用点位于条底中心处”。当比例因子为零时,改进剩余推力法等价于常规剩余推力法。因此,又可以将其视为剩余推力法的一个扩展和补充。5、对于红黏土的“上硬下软”特性,通过引入变异因子,推导了土体粘聚力沿深度线性变化时的边坡极限分析上限法相关公式,研究了成层土不同分布情况下的稳定性,并对极限分析法与极限平衡法中的评价指标进行了对比。6、基于正交试验,采用有限差分程序Flac3D对于全长粘结型锚索加固红黏土边坡的效果进行了研究。针对具体工点,对于锚索加固的空间参数选取(如锚索倾角、长度、纵向间距等)也提供了一些合理建议。7、采用Flac3D对红黏土路堑高边坡某典型工点的加固效果进行了评价,计算过程遵循施工步骤,并考虑了不同岩土层材料属性和多种支挡结构单元的影响,数值分析得到了一些有用的结论,这些结论为类似实体工程的支挡设计提供了依据和参考。8、为了对大范围边坡应用叁维力学模型进行稳定性评价,将研究区域划分为许多边坡单元(Slope unit),使用椭球体下半部来模拟滑面的形状,通过随机试算来确定各边坡单元上可能滑面的位置和姿态；再采用一种基于GIS的边坡稳定性叁维分析模型计算各边坡单元的最小安全系数和失稳概率,对滑坡灾害危险程度进行定量评价。通过绘制以安全系数和可靠度两种指标为基础的区域性边坡稳定性评估示意图,可以对研究地域的边坡稳定性有一个初步的了解。9、通过理论分析,推导了入渗深度随着降雨持时增长的显式解,可以很方便地计算出雨水下渗深度。进一步地,基于Green-Ampt渗流模型和半无限边坡模型,提出了考虑渗透力影响的边坡稳定分析模型。对于边坡倾角、入渗深度、湿润锋处的基质吸力等对边坡稳定性的影响进行了参数分析。考虑到各栅格滑动方向与边坡单元主倾向之间的差异,对相关公式进行修正并建立了叁维边坡稳定性计算分析模型。
王帅相[8]2017年在《公路路堑边坡稳定性控制与评价技术研究》文中提出近年来,伴随着大规模现有公路网的翻新改造,大量的边坡工程地质灾害不断涌现。根据相关调查,路堑边坡在开挖施工阶段和运营阶段的失稳率都非常高,已经很大程度上损害了公路沿线区域大众的生命财产安全。影响路堑边坡稳定性的因素及稳定性评价方法多种多样,如何精准地判定影响路堑边坡稳定性的关键因素,如何对路堑边坡稳定性做出准确的评价,并对其进行有效的控制是边坡工程研究中的难题。本文在总结现阶段国内外对于公路路堑边坡稳定性控制与评价技术及路堑边坡发生变形破坏特征的基础上,以河北省承张高速K58+743.46~K58+963.46段深挖路堑边坡作为研究对象,基于强度折减法,采用有限元软件Plaxis分析了路堑边坡过程稳定性机理;建立了路堑边坡过程稳定性控制模型及评价模型;提出了路堑边坡过程稳定性控制思路,并结合监测结果给出了加固治理方案,主要研究内容及成果包括:(1)归纳总结了公路路堑边坡有关特点及相应分类方法,并详细阐述了岩质、土质两类路堑边坡发生变形破坏的特征。(2)基于强度折减法分析了各类内在因素对公路路堑边坡稳定性的影响,并运用灰色关联分析法计算得出了各类内在因素对路堑边坡稳定性影响的敏感性;得出含水率增量一致,水对岩土体强度参数内摩擦角和黏聚力的软化作用速率并不是一致的,并且,对于某些个别土体而言,二者之间扰动度差距还很大。(3)运用Plaxis软件建立了路堑边坡施工过程稳定性控制与评价模型,分析了采用不同形式的施工顺序对路堑边坡过程稳定性所产生的影响,路堑边坡在施工过程中所得安全系数是与工序顺序密切有关的过程变量;支护措施施加越及时,边坡整体总变形量就会越小,所产生应力松弛区域也会较小,在边坡内部形成的潜在滑动面的位移发育就会越深,坡体稳定性就会越高;施加预应力锚杆支护措施可以实现最为有效的减小坡体总变形量及应力松弛区域。(4)对研究对象进行了深部位移的信息化监测,依据监测结果提出了治理方案:削坡卸载+锚杆框架梁加固+骨架植物护坡。
熊辉[9]2009年在《高路堑边坡的整治技术及其应用研究》文中研究说明目前我国高速铁路、高速公路建设方兴未艾,在建设质量和建设水平上都取得了长足进步,特别是广大工程技术人员在边坡加固领域,经过多年的理论探索和工程实践,积累了丰富的边坡加固防护经验。但对于地质条件复杂的高路堑边坡,如果设计施工方法不当,既增加工程投资,又延误工期,还给运营安全留下隐患。因此正确地了解边坡的稳定性,对边坡进行有效的加固防护措施,是保证安全的关键环节。本文以复杂高路堑边坡为研究对象,结合洛湛铁路IDK331+320～IDK331+590段高路堑边坡的整治,对路堑边坡的变形破坏机理、破坏形式、边坡稳定性分析方法及综合防护措施进行了研究,得到如下结论:(1)对路堑边坡稳定性的影响因素进行了分析,指出边坡的稳定性影响因素可分为内在因素和外在因素。其中内在因素包括:边坡岩土体类型、岩土体结构、地应力等;外在因素包括:水的作用、地震作用、边坡形态及人类活动等。(2)分析了边坡失稳的模式,将边坡失稳分为滑动型、崩塌型、有限变形叁种类型。(3)分析了边坡稳定分析常用的岩土强度理论与破坏判据,并基于岩土强度理论的力学模型分析计算或监测信息成果提出路堑边坡稳定性判断依据。(4)分析了抗滑桩的推力、桩间距、锚固深度、计算模型等问题,并对路堑边坡的坡面防护与排水措施进行了讨论。(5)借助ABAQUS软件分析了洛湛铁路IDK331+320～IDK331+590段高路堑边坡在加固整治后的稳定情况,结果表明,边坡在采用上部刷坡减载、坡脚设抗滑桩的加固方法后,效果良好,满足工程建设的要求。(6)在洛湛铁路IDK331+320～IDK331+590段高路堑边坡实际整治过程中,采用上部刷坡减载、坡脚设抗滑桩的方案达到了稳定整个路堑边坡的目的;同时坡面采用浆砌片石拱型截水骨架和草皮及灌木防护,设置完整的截排水设施,达到综合治理路堑边坡的效果。
周娟[10]2008年在《随机单纯形算法及可靠度分析在路堑边坡中的应用研究》文中研究表明路堑边坡的稳定性分析及治理一直是公路建设中的一个薄弱环节,本文以“以延吉市省道老松公路汪清至延吉段11标K75+840-K76+340段公路路堑边坡及12标段延吉南互通东侧NKl5+280-NK15+550段公路东侧滑坡”为载体,以简化Bishop为圆弧滑面安全系数计算方法,通过随机搜索和单纯形法搜索最危险滑面,并对搜索得到的最危险滑面进行可靠度分析。采用编制的最危险滑面搜索及可靠度分析程序对路堑边坡及滑坡体的稳定性进行分析,两种分析方法所得结果互相对照,更加准确、全面的分析边坡稳定性。根据分析结果确定了在其防护设计中将对水的防、排放在首位的措施,采用坡顶修筑截水沟、滑坡体前缘设置排水孔、坡面进行生态防护与修建挡土墙相结合的综合防治措施。
参考文献：
[1]. 路堑边坡的治理及其稳定性的可靠度分析[D]. 吴刚. 中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）. 2003
[2]. 高陡路堑边坡稳定性分析与可靠性评价[D]. 何本贵. 北京科技大学. 2005
[3]. 向家坡滑坡稳定性分析及动态综合治理研究[D]. 张卫中. 重庆大学. 2007
[4]. 基岩山区公路路堑边坡的稳定性研究[D]. 熊炜. 长安大学. 2009
[5]. 新疆山区路堑边坡稳定性分析与治理研究[D]. 胡昌涛. 长安大学. 2016
[6]. 基于改进Sarma法的土质路堑边坡可靠度研究[D]. 谯礼. 西南交通大学. 2013
[7]. 残积层红黏土路堑边坡稳定性分析方法研究[D]. 方薇. 中南大学. 2011
[8]. 公路路堑边坡稳定性控制与评价技术研究[D]. 王帅相. 石家庄铁道大学. 2017
[9]. 高路堑边坡的整治技术及其应用研究[D]. 熊辉. 中南大学. 2009
[10]. 随机单纯形算法及可靠度分析在路堑边坡中的应用研究[D]. 周娟. 吉林大学. 2008