为了研究冻土斜坡路基中冻结层上水渗流对斜坡稳定性的影响,本文基于强度折减法、莫尔—库仑屈服准则和达西定律建立数值模拟模型,对路基修筑前后、缓坡陡坡工况下的冻结层上水渗流场和土体变形进行了模拟计算。结果表明:路基修筑改变了渗流路径和渗流速度。受路基传热的影响,路基下多年冻土产生融化,冻土上限有所下降并形成融化槽。冻土上限界面是潜在的滑移面,斜坡坡度越大,多年冻土上限融化下降的深度越大,产生塑性变形而滑动失稳的可能性越大。建议做好路基排水,避免水分在路基坡脚聚集,以提高路基稳定性。
为了研究冻土斜坡路基中冻结层上水渗流对斜坡稳定性的影响,本文基于强度折减法、莫尔—库仑屈服准则和达西定律建立数值模拟模型,对路基修筑前后、缓坡陡坡工况下的冻结层上水渗流场和土体变形进行了模拟计算。结果表明:路基修筑改变了渗流路径和渗流速度。受路基传热的影响,路基下多年冻土产生融化,冻土上限有所下降并形成融化槽。冻土上限界面是潜在的滑移面,斜坡坡度越大,多年冻土上限融化下降的深度越大,产生塑性变形而滑动失稳的可能性越大。建议做好路基排水,避免水分在路基坡脚聚集,以提高路基稳定性。
为分析西部高寒高海拔地区某露天矿山设计边坡在冻融影响下的稳定性及变形破坏特征,本文参考设计情况选定了典型计算剖面,并基于岩石的冻融强度试验结果及常规力学计算结果,确定了岩体的计算力学参数;针对冻融对岩体边坡的影响,推断冻融层的分布规律,在此基础上结合地层信息确定数值计算的力学参数赋值;此后采用有限差分程序,定量分析了在自重、岩体开挖、爆破及地震荷载作用下边坡的力学响应特性,并结合强度折减算法,求解得到了对应的潜在滑动面形态及安全系数,结果显示研究边坡安全系数分别为:自重+地下水—1.465,自重+地下水+爆破振动—1.402,自重+地下水+地震—1.363,均满足现行规范要求。本研究成果为高寒地区冻融岩层的力学特性以及受冻融影响露天煤矿的边坡稳定性研究提供了参考。
为分析西部高寒高海拔地区某露天矿山设计边坡在冻融影响下的稳定性及变形破坏特征,本文参考设计情况选定了典型计算剖面,并基于岩石的冻融强度试验结果及常规力学计算结果,确定了岩体的计算力学参数;针对冻融对岩体边坡的影响,推断冻融层的分布规律,在此基础上结合地层信息确定数值计算的力学参数赋值;此后采用有限差分程序,定量分析了在自重、岩体开挖、爆破及地震荷载作用下边坡的力学响应特性,并结合强度折减算法,求解得到了对应的潜在滑动面形态及安全系数,结果显示研究边坡安全系数分别为:自重+地下水—1.465,自重+地下水+爆破振动—1.402,自重+地下水+地震—1.363,均满足现行规范要求。本研究成果为高寒地区冻融岩层的力学特性以及受冻融影响露天煤矿的边坡稳定性研究提供了参考。
为了研究冻融循环过程中岩体力学性能的变化对寒区边坡工程稳定性的影响,本文基于FLAC3D中的Cvisc模型,采用强度折减法分析了辽宁省某公路边坡岩体在冻融条件下的蠕变特性,得到了不同折减系数下的蠕变曲线,确定边坡工程安全系数。结果表明:(1)冻融循环和蠕变对边坡岩体工程的长期稳定性有负面影响。(2)考虑蠕变特性的边坡长期稳定安全系数为1.49,较未考虑蠕变特性的稳定系数低10.3%,在蠕变条件下,边坡位移不仅发生在边坡表面,而且有逐渐扩展到边坡内部的趋势。(3)岩体边坡的安全系数随着冻融循环次数的增加而降低。岩石边坡在15次、30次、45次和60次冻融循环时的安全系数分别为1.48、1.43、1.36和1.12。
为了研究冻融循环过程中岩体力学性能的变化对寒区边坡工程稳定性的影响,本文基于FLAC3D中的Cvisc模型,采用强度折减法分析了辽宁省某公路边坡岩体在冻融条件下的蠕变特性,得到了不同折减系数下的蠕变曲线,确定边坡工程安全系数。结果表明:(1)冻融循环和蠕变对边坡岩体工程的长期稳定性有负面影响。(2)考虑蠕变特性的边坡长期稳定安全系数为1.49,较未考虑蠕变特性的稳定系数低10.3%,在蠕变条件下,边坡位移不仅发生在边坡表面,而且有逐渐扩展到边坡内部的趋势。(3)岩体边坡的安全系数随着冻融循环次数的增加而降低。岩石边坡在15次、30次、45次和60次冻融循环时的安全系数分别为1.48、1.43、1.36和1.12。
为解决融化期季冻区边坡失稳问题,针对川西高原地区混合土边坡,综合考虑粗颗粒含量及含水率影响,采用大型直剪与常规直剪相结合的试验方案,获取混合土抗剪强度参数,基于冻土水热耦合理论,通过COMSOL有限元软件对边坡融雪入渗过程进行数值模拟,分析边坡水热场时空变化规律,同时考虑冻融过程中土体强度参数动态改变建立季冻区混合土边坡稳定性计算分析模型,分析融化期混合土边坡稳定系数、滑动面发展规律,定量分析总结融化期季冻区边坡失稳机理。结果表明:相同干密度条件下,混合土饱和渗透系数与粗颗粒含量成正比,抗剪强度与粗颗粒含量成正比而与含水率成反比;融化期边坡融雪入渗作用加强,浅层土体处于富水状态,形成最大厚度0.80 m的暂态饱和区;川西季冻区混合土边坡潜在滑动面与冻融交界面位置基本一致,滑动面形式主要是折线型,为浅层滑动;融雪入渗与冻土消融作用是季冻区边坡融化期失稳破坏的主要诱因,融化期间边坡稳定性系数减小速率随融雪入渗过程逐渐加快,融化深度最大时,边坡稳定性系数最小;川西地区季节冻土边坡稳定性主要影响因素为粗颗粒含量与初始含水率,粗颗粒含量越高,初始含水率越低,融化期边坡稳定性越好。
为解决融化期季冻区边坡失稳问题,针对川西高原地区混合土边坡,综合考虑粗颗粒含量及含水率影响,采用大型直剪与常规直剪相结合的试验方案,获取混合土抗剪强度参数,基于冻土水热耦合理论,通过COMSOL有限元软件对边坡融雪入渗过程进行数值模拟,分析边坡水热场时空变化规律,同时考虑冻融过程中土体强度参数动态改变建立季冻区混合土边坡稳定性计算分析模型,分析融化期混合土边坡稳定系数、滑动面发展规律,定量分析总结融化期季冻区边坡失稳机理。结果表明:相同干密度条件下,混合土饱和渗透系数与粗颗粒含量成正比,抗剪强度与粗颗粒含量成正比而与含水率成反比;融化期边坡融雪入渗作用加强,浅层土体处于富水状态,形成最大厚度0.80 m的暂态饱和区;川西季冻区混合土边坡潜在滑动面与冻融交界面位置基本一致,滑动面形式主要是折线型,为浅层滑动;融雪入渗与冻土消融作用是季冻区边坡融化期失稳破坏的主要诱因,融化期间边坡稳定性系数减小速率随融雪入渗过程逐渐加快,融化深度最大时,边坡稳定性系数最小;川西地区季节冻土边坡稳定性主要影响因素为粗颗粒含量与初始含水率,粗颗粒含量越高,初始含水率越低,融化期边坡稳定性越好。
青藏高原多年冻土区滑坡灾害形成机理主要为冻融泥流,冻土区滑坡稳定性是工程活动中必须解决的问题之一。文章采用传递系数法与有限元强度折减法,对位于青藏高原多年冻土区的滑坡进行稳定性分析,并详细分析研究区滑坡的成因。通过对基于两种分析方法的计算结果进行对比分析,表明有限元强度折减法具有显著的可靠性与优越性,能够为滑坡治理提供可靠的数据指导。
青藏高原多年冻土区滑坡灾害形成机理主要为冻融泥流,冻土区滑坡稳定性是工程活动中必须解决的问题之一。文章采用传递系数法与有限元强度折减法,对位于青藏高原多年冻土区的滑坡进行稳定性分析,并详细分析研究区滑坡的成因。通过对基于两种分析方法的计算结果进行对比分析,表明有限元强度折减法具有显著的可靠性与优越性,能够为滑坡治理提供可靠的数据指导。