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开挖对边坡变形影响的离心模型试验研究

岩土工程学报 2011年第4期33卷 667-672页

作者：李明张嘎李焯芬张建民清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

边坡开挖是工程中经常遇到的问题。采用清华大学土工离心机以及新开发的开挖模拟设备进行了土坡开挖的离心模型试验,测量了开挖过程中边坡位移场的变化。基于位移测量结果提出了一种确定开挖影响范围的方法,分析了开挖后边坡的变形响应... 详细信息

边坡开挖是工程中经常遇到的问题。采用清华大学土工离心机以及新开发的开挖模拟设备进行了土坡开挖的离心模型试验,测量了开挖过程中边坡位移场的变化。基于位移测量结果提出了一种确定开挖影响范围的方法,分析了开挖后边坡的变形响应。结果表明:开挖后坡体内部根据竖向应变性质的不同可分为开挖松动区、开挖压缩区和无影响区3个区域,不同区域土体的变形特性有所差别。开挖后边坡内部的潜在滑裂面在变形破坏过程中是变化的,从坡体内部向坡面方向移动。开挖条件下边坡表现出明显的渐进破坏过程。

关键词：边坡开挖变形离心模型试验

开挖条件下非均质地基中单桩竖向承载特性非线性分析

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岩土力学 2017年第6期38卷 1666-1674页

作者：纠永志祝彦知中原工学院建筑工程学院河南郑州450007 同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

在考虑开挖引起土体回弹和土体强度特性、应力状态变化的基础上,提出了开挖条件下非均质地基中竖向受荷单桩非线性计算方法,并与已有试验结果对比,证明了简化方法的正确性,并对开挖前、后单桩的竖向承载特性的变化以及开挖后土体回弹对... 详细信息

在考虑开挖引起土体回弹和土体强度特性、应力状态变化的基础上,提出了开挖条件下非均质地基中竖向受荷单桩非线性计算方法,并与已有试验结果对比,证明了简化方法的正确性,并对开挖前、后单桩的竖向承载特性的变化以及开挖后土体回弹对基桩受力和变形的影响进行研究分析。研究表明,常规试桩法和套管试桩法高估了基桩竖向极限承载力和桩顶刚度,采用常规试桩和套管试桩法得到的承载力作为设计值偏于不安全;开挖卸荷引起桩周土体回弹使得桩身出现拉力,开挖深度较大时桩身中、下部的配筋应充分考虑由于开挖引起的沿桩身的拉力,防止开挖过程中基桩被拉断;桩周土体的卸荷回弹将会引起桩顶刚度的明显降低。

关键词：开挖极限承载力土体卸荷回弹桩顶刚度超固结

开挖黄土高边坡的应力路径及变形破坏机制分析

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岩土力学 2014年第S2期35卷 548-555页

作者：侯晓坤李同录李萍长安大学地质工程与测绘学院西安710054 中国地质调查局西安地质调查中心国土资源部黄土地质灾害重点试验室西安710054

采用室内试验与数值计算相结合的方法研究开挖形成的黄土高边坡的稳定性及破坏机制。以甘肃环县华能电厂人工高边坡为例,采用线弹性有限元模拟分级开挖过程中潜在破坏面上的应力路径,在边坡上取代表性土样,参考此应力路径做天然含水率... 详细信息

采用室内试验与数值计算相结合的方法研究开挖形成的黄土高边坡的稳定性及破坏机制。以甘肃环县华能电厂人工高边坡为例,采用线弹性有限元模拟分级开挖过程中潜在破坏面上的应力路径,在边坡上取代表性土样,参考此应力路径做天然含水率和饱和含水率下的三轴试验。依据试验所得强度参数,建立不同开挖坡比下的弹塑性有限元模型,计算各开挖阶段潜在滑动面上土体的应力状态,揭示边坡的破坏机制。结果表明,开挖过程中边坡潜在破坏面上土体应力路径为平均应力减小,剪应力先减小、后增大;开挖过程对潜在破坏面作用为先卸载、后加载,当开挖坡比较大时,高边坡坡肩处先发生屈服破坏,屈服范围随着开挖深度的增大逐渐向下扩展,直至形成连通的屈服面,为典型的推移式破坏模式。

关键词：黄土高边坡开挖应力路径三轴剪切试验有限元推移式破坏模式

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开挖卸荷对既有群桩竖向承载性状的影响分析

岩土力学 2014年第9期35卷 2602-2608页

作者：伍程杰俞峰龚晓南林存刚梁荣柱浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室杭州310058 浙江理工大学建筑工程学院杭州310018

既有建筑下增层开挖对已有桩基础的影响不同于基坑开挖对坑内桩基的影响。基于工程实例验证的有限元参数,用硬化土弹塑性模型模拟土体,用接触面单元模拟桩土相互作用,建立了桩筏基础-地基-增层开挖三维有限元模型,对增层开挖后群桩基础... 详细信息

既有建筑下增层开挖对已有桩基础的影响不同于基坑开挖对坑内桩基的影响。基于工程实例验证的有限元参数,用硬化土弹塑性模型模拟土体,用接触面单元模拟桩土相互作用,建立了桩筏基础-地基-增层开挖三维有限元模型,对增层开挖后群桩基础的竖向承载性状进行研究。分析了桩顶刚度、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩端阻比以及土体回弹的变化规律,并研究了不同桩端土体刚度和增层开挖深度对这些参数的影响。结果表明,增层开挖后群桩中不同基桩表现出不同的承载性状,增大桩端土体刚度可明显提高单桩承载力和端阻比临界值;随着增层开挖深度的增加,侧阻和端阻的发挥程度也随之提高。研究结果有望为地下室增层开挖施工中的结构托换变形控制和补桩设计提供依据。

关键词：既有建筑开挖群桩基础三维有限元法

开挖条件下黏土中单桩竖向承载特性模型试验与分析

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岩土工程学报 2016年第2期38卷 202-209页

作者：纠永志黄茂松同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 中原工学院建筑工程学院河南郑州450007

利用已有的离心机预固结加荷装置,开发了一套可以有效控制超固结比的模型桩竖向加荷系统,进行了开挖条件下饱和黏土中单桩竖向承载特性的室内模型试验。在模型试验用高岭土单元体试验的基础上,考虑开挖引起土体K0系数和不排水抗剪强度... 详细信息

利用已有的离心机预固结加荷装置,开发了一套可以有效控制超固结比的模型桩竖向加荷系统,进行了开挖条件下饱和黏土中单桩竖向承载特性的室内模型试验。在模型试验用高岭土单元体试验的基础上,考虑开挖引起土体K0系数和不排水抗剪强度变化对桩侧极限摩阻力的影响,提出了开挖卸荷条件下饱和黏土中单桩竖向承载特性的非线性简化计算方法,并通过与模型试验结果进行对比验证了计算方法的正确性,算例分析表明:开挖将会使得竖向桩顶刚度和极限承载力的降低,合理的预测方法应该既要考虑开挖卸荷引起的桩侧土上覆压力的减少,又要考虑桩侧土体K0值和不排水抗剪强度的提高。

关键词：模型试验开挖极限承载力抗剪强度超固结比

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开挖致使古滑坡复活变形机理研究

岩土工程学报 2020年第7期42卷 1276-1285页

作者：黄晓虎易武龚超黄海峰余庆三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002 宁夏回族自治区电力设计院有限公司宁夏银川750000 云南省煤田地质局云南昆明650034

以三峡库区兴山县大礼溪村古滑坡为例,通过地质勘察、近1a的现场宏观巡查、人工GPS位移监测数据、自动GPS监测数据等,在剖析该滑坡存在的古滑坡特征的基础上,分析了滑坡复活过程中地表裂缝发育的时空规律以及变形特征,并结合Geo-Studio... 详细信息

以三峡库区兴山县大礼溪村古滑坡为例,通过地质勘察、近1a的现场宏观巡查、人工GPS位移监测数据、自动GPS监测数据等,在剖析该滑坡存在的古滑坡特征的基础上,分析了滑坡复活过程中地表裂缝发育的时空规律以及变形特征,并结合Geo-Studio模拟确定了开挖和降雨两种作用对古滑坡复活变形的影响及主次关系。研究表明:①大礼溪滑坡为地质历史时期形成的含软层中—陡倾顺层岩质古滑坡;②滑坡复活变形与开挖作用密切相关,前期集中于临近最早开挖区域的前缘Q3附近,并沿着开挖方向逐渐在前缘Q4、Q5出现,最终在前缘Q5附近演化出次级滑坡,与此同时,纵向上变形逐渐向中后部推进,表现出渐进后退的发育特征;③开挖作用是滑坡变形复活的主要因素和诱发因素,降雨为激发因素,两者共同作用促使变形持续发展。

关键词：古滑坡变形复活开挖变形特征

开挖及动荷载作用下边坡响应的DDA方法研究

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岩石力学与工程学报 2012年第A1期31卷 2612-2618页

作者：付晓东盛谦张勇慧中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

对适用于分析边坡在开挖及动荷载作用下的响应情况的不连续变形分析(DDA)方法进行研究。首先,利用基于生死单元的DDA方法模拟边坡的开挖过程,并分析边坡的开挖变形,通过与有限元法计算结果对比,证明该方法的正确性;其次,为克服传统的DD... 详细信息

对适用于分析边坡在开挖及动荷载作用下的响应情况的不连续变形分析(DDA)方法进行研究。首先,利用基于生死单元的DDA方法模拟边坡的开挖过程,并分析边坡的开挖变形,通过与有限元法计算结果对比,证明该方法的正确性;其次,为克服传统的DDA方法不考虑介质中产生的散射波在边界的反射问题,实现基于黏性边界理论的地震波输入方法;此外,在DDA方法中引入自由场边界,通过实例分析表明在利用DDA方法进行动力分析时,模型两侧施加自由场边界的模拟效果要优于两侧施加黏性边界的模拟效果。将改进的DDA方法运用于边坡工程的动力响应分析,通过与经典有限元法的对比,证明了改进DDA方法的正确性。

关键词：边坡工程不连续变形分析(DDA)方法有限元法开挖地震波输入自由场边界

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开挖作用下的深基坑变形神经网络监测模型

上海交通大学学报 2009年第6期43卷 990-993页

作者：王宁黄铭上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

为使监测模型深入揭示深基坑在开挖期间的变形规律,从土体遗传蠕变机理出发,提出等效开挖深度概念,将变形影响因子构造为考虑开挖深度的瞬时变形影响因子和考虑蠕变效应的历史变形影响因子.利用径向基函数神经网络的强大的非线性映射能... 详细信息

为使监测模型深入揭示深基坑在开挖期间的变形规律,从土体遗传蠕变机理出发,提出等效开挖深度概念,将变形影响因子构造为考虑开挖深度的瞬时变形影响因子和考虑蠕变效应的历史变形影响因子.利用径向基函数神经网络的强大的非线性映射能力,以已有的实测数据为训练样本,构造相应的输入因子,建立了深基坑变形的监测模型,可实现对后期开挖的深基坑变形的非线性预测.实例验证表明,该模型效果好、有利于对开挖作用下的深基坑变形进行监测分析和预测,为保障深基坑变形安全提供了有力工具.

关键词：深基坑监测模型等效开挖深度开挖蠕变径向基函数神经网络

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块体单元法在龙滩边坡开挖与加固分析中应用

大连理工大学学报 2006年第Z1期46卷 178-184页

作者：郑惠峰汪卫明陈胜宏武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

龙滩工程右岸坝肩边坡高近300 m,且地质条件复杂．针对边坡中特定岩石块体的稳定性分析表明,在开挖过程中,边坡局部部位,特别是小块体和中块体所在部位,稳定安全系数不足．利用弹粘塑性块体单元法,对龙滩右岸坝肩边坡的开挖和加固进行... 详细信息

龙滩工程右岸坝肩边坡高近300 m,且地质条件复杂．针对边坡中特定岩石块体的稳定性分析表明,在开挖过程中,边坡局部部位,特别是小块体和中块体所在部位,稳定安全系数不足．利用弹粘塑性块体单元法,对龙滩右岸坝肩边坡的开挖和加固进行了分析,所建立的块体单元计算模型对边坡复杂的开挖过程和加固措施进行了有效的模拟．计算结果显示各开挖步位移变化趋势和典型结构面屈服区分布合理;支护措施控制边坡变形效果明显,同时,相对于无支护情况下,各特定块体在各计算工况下稳定安全系数均有所提高．研究表明弹粘塑性块体单元法应用于岩石工程具有有效、适用和方便的优点．

关键词：块体单元法弹粘塑性开挖加固岩石边坡