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首页破碎带对岫岩小虎岭边坡稳定性影响分析
"岫岩小虎岭破碎带边坡稳定性分析 (2016年)" 本文主要探讨了岫岩小虎岭工程边坡的稳定性问题,尤其是关注含破碎带的岩质高边坡在自然状态和经过抗滑桩加固后的稳定状况。文章作者通过现场大型直剪试验和室内试验获取了必要的计算参数,进而采用数值模拟方法,特别是有限元强度折减法,对边坡的稳定性进行了深入分析。 破碎带被确认为影响边坡稳定性的关键因素。研究表明,边坡的塑性贯通区域与破碎带的形状高度吻合,这表明破碎带的存在显著降低了边坡的稳定性。在自然状态下,该边坡的安全系数仅为1.01,这在工程上被认为是欠稳定的,意味着边坡存在较大的失稳风险。 为了改善边坡的稳定性,文章中提到了抗滑桩加固技术的应用。经过抗滑桩加固后,边坡的安全系数显著提升至1.72,这显示了加固措施的有效性。安全系数的提升表明,通过增加结构支撑,可以显著提高高边坡抵抗滑移的能力。 此外,文章还指出,安全系数在一定程度上会随着破碎带土体的内摩擦角(φ)和凝聚力(c)的增大而增大。这意味着提高这些参数值能够进一步增强边坡的稳定性。这为后续的边坡工程设计提供了理论依据,即通过合理调整和优化地质条件,可以有效提升边坡的稳定性。 本文的研究成果不仅对岫岩小虎岭的具体工程具有指导意义,而且对含破碎带的岩质高边坡稳定性分析和加固策略的制定提供了重要的参考。通过实证研究和数值模拟相结合的方法,作者揭示了破碎带与边坡稳定性之间的关系,以及加固措施对稳定性提升的作用机制,这为类似的地质工程问题提供了科学的解决方案。
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第 33 卷 第 3 期 河 北 工 程 大 学 学 报 (自 然 科 学 版) Vol. 33 No. 3
2016 年 09 月 Journal of Hebei University of Engineering (Natural Science Edition) Sep. 2016
收稿日期:2015 - 05 - 16
基金项目:国家自然科学基金项目(41072190) ;沈阳市科学技术计划项目(F13 - 164 - 9 - 00,F13 - 165 - 9 - 00)
作者简介:于丹(1963 - ),女,辽宁丹东人,教授,主要从事岩土工程研究。
文章编号:1673 - 9469(2016)03 - 0033 - 05
doi:10. 3969 / j. issn. 1673 - 9469. 2016. 03. 007
岫岩小虎岭破碎带边坡稳定性分析
于 丹
1
,陈 俊
1
,庄 岩
2
,陈殿强
2
,王瑞娟
1
(1. 沈阳建筑大学土 木工程学院,辽宁 沈阳 110168;2. 辽宁有色勘察研究院,辽宁 沈阳 110002)
摘要:以岫岩小虎岭工程边坡为例,为了评价和研究含破碎带的岩质高边坡稳定性及抗滑桩加
固效果。 通过现场大型直剪试验和室内试验获得计算参数,基于数值模拟采用有限元强度折减
法分析其稳定性并获得安全系数。 结果表明破碎带是影响边坡稳定的主要原因,边坡塑性贯通
区与破碎带形状一致;自然状态下安全系数为 1. 01,属欠稳定坡,采用抗滑桩加固后安全系数
提高至 1. 72;安全系数在一定范围内随破碎带土体的 c、φ 值的增大而增大。
关键词:破碎带;边坡稳定性;安全系数;强度折减法;抗滑桩
中图分类号:TU431 文献标识码:A
Stability Research of Xiao huling Slope with Fracture
Zone in the Area of Xiuyan
YU Dan
1
,CHEN Jun
1
,ZHUANG Yan
2
,CHEN Dianqiang
2
,WANG Ruijuan
1
( 1. School of Civil Engineering,Shenyang Jianzhu University,Shenyang,China,110168;
2. Liaoning Institute of Nonferrous Investigation,Shenyang,China,110002)
Abstract:The stability of high rock slope which contained fracture zone and the reinforcement effect of
anti - slide pile were evaluated and studied based on a practical case of an engineering slope in the ar-
ea of Xiuyan Xiaohuling. The calculated parameters were obtained via large direct shear strength tests
in the local field and laboratory tests,at the same time,the stability and safety factor were analyzed
and obtained through numerical analysis based on Strength Reduction FEM. Result indicates that the
fracture zone is the key reason to the influence of the slope stability,the area of max shear strain is
similar to fracture zone’s shape in slope,and the slope belongs to unstable slope in nature status be-
cause of the safety factor was 1. 01,the safety factor was increased to 1. 72 after using anti - slide
pile,safety factor of slope along with the andvalue of fracture zone increases in a certain range.
Key words:fracture zone,slope stability,safety factor,strength reduction FEM,anti - slide pile
边 坡 是 工 程 建 设 中 最 常 见 的 一 种 工 程 形
式
[1]
。 边坡的稳定性与抗剪强度指标 c 黏聚力 φ
和内摩擦角息息相关,以往的研究成果大多数来
自模型试验或者工程经验类比。 笔者以岫岩地区
某工程高边坡为例,采用工程现场大型直剪试验
获得主要岩土体的抗剪强度参数,基于有限元强
度折减法(Strength Reduction FEM) 来模拟分析含
破碎带的工程高边坡的变形失稳机制,并评价其
经抗滑桩的加固后的稳定性,为同地区类似工程
提供参考。
1 有限元强度折减法
早在 70 年代有限元强度折减法就提出来了,
1975 年 Zienkiewize
[2]
就利用此法进行边坡稳定性
分析,此法限于当时的计算条件没有很好的被广
泛应用,近些年来在岩石和土质边坡坡稳定分析
中得到了逐渐的发展
[3]
。 此法是建立在土体弹塑
性本构关系基础上,考虑了土体应力应变关系,能
够快捷的模拟出边坡失稳过程及其滑动面形状,
无需提前对滑动面形状作出假设,无需进行条分。
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