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黄河小峡水电站导流明渠右侧边坡坡顶拉裂缝成因分析与处理

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电网与清洁能源 2004年第S1期21卷 1-3页

作者：陈雪松国家电力公司西北勘测设计研究院陕西西安 710065

导流明渠右侧边坡坡顶拉裂缝是小峡水电站工程主要问题之一,其稳定与否直接关系到泄洪闸工程安全运行。采用削方减载等措施对边坡进行处理,通过一年多的运行实践证明是合理可靠的。

关键词：拉裂缝分析处理

黄土填方边坡降雨入渗特征及变形破坏模式的模型试验

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中国公路学报 2019年第9期32卷 32-41,50页

作者：张硕裴向军黄润秋张晓超常志璐张子东成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

平山造城、填沟造地等形成大范围近直立的高填方体,这些新型工程为黄土高原带来重要发展机遇的同时,在降雨条件下也将带来前所未有的重大灾变隐患,针对这一状况,开展黄土填方边坡降雨过程中坡体基质吸力、体积含水率、孔隙水压力、湿润... 详细信息

平山造城、填沟造地等形成大范围近直立的高填方体,这些新型工程为黄土高原带来重要发展机遇的同时,在降雨条件下也将带来前所未有的重大灾变隐患,针对这一状况,开展黄土填方边坡降雨过程中坡体基质吸力、体积含水率、孔隙水压力、湿润锋以及变形等动态响应规律的分析,并对坡体裂缝发育与演化及变形破坏模式进行模型试验研究.结果表明:湿润锋下移致使坡体内部的基质吸力减小而体积含水率和孔隙水压力增加,并且其达到峰值以后稳定,虽然基质吸力降低到最低时,坡体未发生滑塌,但随着雨水的继续入渗,坡体会发生局部和大规模的破坏,表明降雨诱发的黄土滑坡具有一定的滞后性;坡体裂缝体系演化机制为临空面附近产生张拉裂缝且向后扩展-坡体侧翼产生剪张裂缝-后缘产生贯通性的张拉裂缝,形成的拉裂缝不仅提供了优势入渗通道,而且也是每次滑塌的后缘边界;短时连续降雨诱发的填方边坡变形具有浅部间歇性和突发性破坏的特点,导致填方坡体产生多级块体滑动破坏;长时连续降雨诱发的填方边坡变形则具有深部渐变连续性破坏的特点,导致填方坡体产生冲蚀及流滑破坏.

关键词：道路工程黄土填方边坡模型试验入渗特征拉裂缝破坏模式

弹塑性有限元分析中几个难点问题的一揽子方案

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岩土力学 2021年第2期42卷 301-314页

作者：郑宏张谭王秋生北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

Mohr-Coulomb准则在Mohr应力空间中具有最简形式,同时也因其非常可靠而在经典的极限分析或极限平衡法中得到了最广泛的应用。然而,应力空间中的Mohr-Coulomb屈服面是非光滑的,这给基于变形分析的弹塑性有限元法中的本构积分带来了巨大... 详细信息

Mohr-Coulomb准则在Mohr应力空间中具有最简形式,同时也因其非常可靠而在经典的极限分析或极限平衡法中得到了最广泛的应用。然而,应力空间中的Mohr-Coulomb屈服面是非光滑的,这给基于变形分析的弹塑性有限元法中的本构积分带来了巨大的麻烦。此外,在求解强度问题时,基于载荷控制法(LCM)的求解器很难将有限元模型带入极限平衡状态。针对这些问题,本研究给出了以下解决方案。首先,设计了适用于带非光滑屈服面的塑性本构积分算法GSPC。GSPC对任意大小的应变增量都收敛,数值特性远优于现有的返回-映射算法。还为弹塑性有限元分析定制了一个位移控制法(DCM)求解器,该DCM能将有限元模型带入极限平衡状态而不存在收敛性方面的问题,计算效率和鲁棒性都远优于现有的基于LCM的求解器。最后,结合强度折减法,建议了求解边坡安全系数的割线法,并给出了极限平衡状态下坡顶拉裂缝位置和深度的确定技术。

关键词：塑性本构积分 Mohr-Coulomb屈服面位移控制法边坡稳定性拉裂缝

同时考虑张拉及剪切破坏的边坡上限原理有限元法

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岩石力学与工程学报 2015年第S1期34卷 2783-2791页

作者：孙聪李春光郑宏孙冠华刘治军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

上限有限元法是一种常用的边坡稳定性分析方法,目前被广泛采用的仅考虑剪切破坏的Mohr-Coulomb屈服准则过高地估计了边坡的抗拉强度,因此在用其进行边坡稳定性分析时,无法得到实际工程中常遇到的位于坡体后缘的拉裂缝。针对这一问题,从... 详细信息

上限有限元法是一种常用的边坡稳定性分析方法,目前被广泛采用的仅考虑剪切破坏的Mohr-Coulomb屈服准则过高地估计了边坡的抗拉强度,因此在用其进行边坡稳定性分析时,无法得到实际工程中常遇到的位于坡体后缘的拉裂缝。针对这一问题,从空间方位离散的角度出发,对上限法中的Mohr-Coulomb屈服面逼近方式进行改造,建立基于方位离散的线性化剪切屈服准则;同时引入张拉破坏准则,保证在每一个离散方位平面上不违背张拉破坏准则,从而形成既考虑张拉破坏,又考虑剪切破坏的线性化上限原理有限元法。该方法可以准确地求出边坡的安全系数和带有拉裂缝的临界失稳速度场。算例证明方法的有效性,同时还表明不考虑拉伸破坏会过高地估计边坡的安全性。

关键词：边坡工程边坡稳定性分析上限有限元法方位离散张拉剪切复合破坏拉裂缝

基于上限理论的孔隙水压力作用下隧道洞口段含裂缝仰坡稳定性分析

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应用数学和力学 2021年第12期42卷 1287-1295页

作者：张京伍张海洋李明东管仲敏东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013 鹏盛建设集团有限公司江西上饶334600

研究了孔隙水压力作用下隧道洞口段含裂缝仰坡的稳定性.采用极限分析上限法,构建了坡顶含竖向裂缝的对数螺旋转动破坏机制,推导了可反映边坡临界坡高的稳定系数计算公式,将计算结果与未考虑孔隙水压力作用下的含裂缝边坡稳定性极限分析... 详细信息

研究了孔隙水压力作用下隧道洞口段含裂缝仰坡的稳定性.采用极限分析上限法,构建了坡顶含竖向裂缝的对数螺旋转动破坏机制,推导了可反映边坡临界坡高的稳定系数计算公式,将计算结果与未考虑孔隙水压力作用下的含裂缝边坡稳定性极限分析结果进行对比,验证了所提研究方法的合理性.通过算例分析,研究了坡顶裂缝最不利位置分布及仰坡整体安全系数.结果表明:坡顶裂缝开裂深度、土体内摩擦角、坡角越大及水位分布越浅,裂缝位置越靠近坡顶边缘处;孔隙水压力系数、坡顶裂缝开裂深度越大,仰坡稳定性系数越小;坡顶裂缝越深、孔隙水压力系数越大、边坡越陡,越不利于仰坡稳定;而坡内水位分布越低,越有利于仰坡稳定.

关键词：极限分析上限理论安全系数隧道边坡孔隙水压力拉裂缝

隧道洞口段非均质及各向异性土质裂缝仰坡稳定性上限解

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计算力学学报 2023年第2期40卷 281-288页

作者：张京伍李明东荣耀刘志丹管仲敏东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013 江西省交通科学研究院有限公司南昌330200 合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 鹏盛建设集团有限公司上饶334600

针对忽略岩土体非均质和各向异性将导致边坡稳定性评价产生误差的问题,应用极限分析上限理论及抗剪强度系数折减法,推导土体强度非均质和各向异性影响下隧道洞口含裂缝仰坡稳定性解析式,探究土体强度非均质和各向异性对仰坡稳定性系数... 详细信息

针对忽略岩土体非均质和各向异性将导致边坡稳定性评价产生误差的问题,应用极限分析上限理论及抗剪强度系数折减法,推导土体强度非均质和各向异性影响下隧道洞口含裂缝仰坡稳定性解析式,探究土体强度非均质和各向异性对仰坡稳定性系数、坡顶裂缝位置、隧道拱顶失稳范围及仰坡安全系数的影响。结果表明,裂缝深度及坡角越大,仰坡稳定性系数越小;非均质系数越大和各向异性系数越小,维持仰坡稳定的临界坡高越大;非均质系数及各向异性系数越大,裂缝距坡顶边缘越远,隧道拱顶失稳范围越大;非均质系数增大有利于仰坡稳定,而各向异性系数越大仰坡越易失稳。

关键词：隧道边坡稳定性非均质性各向异性拉裂缝极限分析

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新铺下二台滑坡变形机制及中长期预报模型

地质科技通报 2022年第6期41卷 35-44页

作者：武生辉仝德富苏爱军郭兵王健谭磊中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站武汉430074 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 重庆市地质灾害研究中心重庆401147

以奉节新铺下二台滑坡为例,基于GPS位移监测数据、裂缝数据、降雨量及库水位等多源数据,总结分析了大型古滑坡的复活规律,引入滑坡中长期预报模型,实现了以季度或月份为时间单位的跨水文年滑坡位移预测,并通过岩土体蠕变压缩模型,验证... 详细信息

以奉节新铺下二台滑坡为例,基于GPS位移监测数据、裂缝数据、降雨量及库水位等多源数据,总结分析了大型古滑坡的复活规律,引入滑坡中长期预报模型,实现了以季度或月份为时间单位的跨水文年滑坡位移预测,并通过岩土体蠕变压缩模型,验证了推移式滑坡后缘裂缝形成机理。结果表明:①降雨是下二台滑坡变形的主导因素,滑坡变形使得滑体产生裂缝并成为降雨入渗通道,加剧了岩体破碎与软弱层软化,降低了滑坡稳定性,集中持续降雨可使滑坡失稳破坏;②通过模型预测值与地表监测数据的比较,将年降雨量作为滑坡中长期预报模型中的主控因素具有实际可操作性且有助于提高滑坡中长预报精度;③推移式滑坡后缘裂缝由滑坡推移式位移和岩土体压缩形成,引入蠕变压缩模型计算的裂缝宽度并和监测数据的比较说明,蠕变压缩模型非常适合该类边坡,同时应用岩土体蠕变压缩模型反推得到岩土体平均变形模量,判断岩体破碎程度,可以为滑坡稳定性分析及后续工程治理提供参考。

关键词：新铺下二台滑坡变形机制降雨驱动型滑坡滑坡预测蠕变压缩模型拉裂缝

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一种典型岸坡集中卸荷带发育特征的工程地质研究

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成都理工大学学报（自然科学版） 2012年第4期39卷 443-449页

作者：任光明夏敏熊靖辉刘昌张富荣吕耀成徐树峰地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院西安710065

在对区域地质背景、构造演化特征及河谷演化历史分析的基础上,对宽阔盆地峡谷岸坡形成的深部拉裂、卸荷带发育分布特征、成因机理进行了研究。结果表明,岸坡集中卸荷带发育的拉裂缝均陡倾坡内或倾坡外,属岸坡卸荷变形的范畴,是在早期区... 详细信息

在对区域地质背景、构造演化特征及河谷演化历史分析的基础上,对宽阔盆地峡谷岸坡形成的深部拉裂、卸荷带发育分布特征、成因机理进行了研究。结果表明,岸坡集中卸荷带发育的拉裂缝均陡倾坡内或倾坡外,属岸坡卸荷变形的范畴,是在早期区域性垂向卸荷的基础上伴随峡谷岸坡形成过程中应力释放、在原有构造结构面基础上形成的浅表生改造的产物。

关键词：集中卸荷拉裂缝成因机制

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地下开采沉陷对滑坡灾害的影响分析

中国安全科学学报 2010年第12期20卷 3-7页

作者：刘新喜陈向阳长沙理工大学土木与建筑学院

我国西部矿区大部分位于山区及丘岭地区,这种条件下开采往往会导致滑坡灾害的发生。利用FLAC3D模拟地下开采地表沉陷规律,分析开采沉陷对滑坡稳定性的影响。通过GeoStu-dio软件模拟降雨入渗下滑坡暂态渗流场,将计算得到的暂态孔隙水压... 详细信息

我国西部矿区大部分位于山区及丘岭地区,这种条件下开采往往会导致滑坡灾害的发生。利用FLAC3D模拟地下开采地表沉陷规律,分析开采沉陷对滑坡稳定性的影响。通过GeoStu-dio软件模拟降雨入渗下滑坡暂态渗流场,将计算得到的暂态孔隙水压力分布用于滑坡的极限平衡分析,并考虑基吸力对非饱和土抗剪强度的影响。探讨渗透系数、裂缝位置和深度对滑坡稳定性的影响。研究表明:降雨是诱发黄土层采动滑坡的主要因素,开采沉陷对采动滑坡稳定性的影响受控于采动区滑坡体结构形态、入渗能力、裂缝位置和深度。

关键词：开采沉陷拉裂缝渗流滑坡稳定性评价