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考虑植被护坡的河道生态岸坡稳定性分析

长江科学院院报 2021年

作者：胡炜刘宇峰秦卫星长沙理工大学水利工程学院水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室长沙理工大学国际学院

为研究河道生态护坡的稳定性变化规律，以湖南省常见护坡植被为研究对象，分析护坡类型、降雨条件、水位骤降速率对生态护坡稳定性的影响，定量分植被根系对生态护坡的加固效果。研究结果表明：植被根系能有效减缓护坡水流入渗，提高其... 详细信息

为研究河道生态护坡的稳定性变化规律，以湖南省常见护坡植被为研究对象，分析护坡类型、降雨条件、水位骤降速率对生态护坡稳定性的影响，定量分植被根系对生态护坡的加固效果。研究结果表明：植被根系能有效减缓护坡水流入渗，提高其稳定系数，其固坡效果分别为草乔混播>乔木>草皮；水位骤降速度越快，边坡安全系数下降趋势越快，1-3天内的安全系数下降最为明显，3天后趋势逐渐变慢，草乔混播受水位骤降的影响最小，其次是乔木和草皮；降雨量和降雨时间相同的条件下，最大雨强出现时间越早，边坡稳定性能越差，草乔混播的最小稳定系数最大，能有效提高边坡的安全性。研究成果可为降雨和水位骤降工况下不同类型护坡的稳定性研究提供借鉴和参考。

关键词：生态护坡稳定性能护坡类型水位骤降降雨

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关于边坡稳定性分析中几个问题的讨论

工程勘察 2006年第12期34卷 1-7页

作者：周宏磊张在明北京工业大学

通过对极限平衡分析方法发展过程的回顾,总结了条分法的基本思路和普遍共识。在此基础上,通过推导建立"不平衡推力法"的显式解和隐式解,以实例的对比计算分析,讨论了该方法与极限平衡方法因假定条件不同所导致的计算结果差异,分析讨论... 详细信息

通过对极限平衡分析方法发展过程的回顾,总结了条分法的基本思路和普遍共识。在此基础上,通过推导建立"不平衡推力法"的显式解和隐式解,以实例的对比计算分析,讨论了该方法与极限平衡方法因假定条件不同所导致的计算结果差异,分析讨论了不平衡推力法及其安全系数的适用合理性。最后简要分析了边坡外侧水位骤降对边坡稳定性的重要影响。

关键词：极限平衡分析方法不平衡推力法安全系数水位骤降

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土水特征曲线和骤降对土石坝边坡稳定影响

水利水电技术（中英文） 2022年第S2期53卷 234-238页

作者：庞春强吉顺文李飞李雪梅天台县水利局浙江台州317299 浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310020 浙江省水利防灾减灾重点实验室浙江杭州310020

对浙江省土石坝典型填筑土料进行土水特征曲线试验(SWCC),得到吸力范围内应力相关土水特征曲线(SWCC),利用Fredlund-Xind模型对非饱和土水特征曲线和相应的非饱和渗透系数进行曲线拟合。建立土石坝二维有限元分析模型,对非稳定非饱和渗... 详细信息

对浙江省土石坝典型填筑土料进行土水特征曲线试验(SWCC),得到吸力范围内应力相关土水特征曲线(SWCC),利用Fredlund-Xind模型对非饱和土水特征曲线和相应的非饱和渗透系数进行曲线拟合。建立土石坝二维有限元分析模型,对非稳定非饱和渗流条件下库水位骤降对坝坡的浸润线和边坡稳定影响进行仿真计算,分析不同水位骤降速率和不同土体对土石坝边坡稳定的影响。结果表明,库水位骤降速度越快,坝体内部浸润线前半段向下弯曲越明显,坝坡安全系数越低;同样骤降速率下,采用黏性土计算出的安全系数要小于砂性土。

关键词：土水特征曲线非饱和浸润线水位骤降边坡稳定

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小浪底水利枢纽大坝变形特性及成因分析

水利水电科技进展 2009年第4期29卷 39-43页

作者：李立刚小浪底水利枢纽建设管理局河南郑州450000

阐述小浪底水利枢纽大坝的结构特点及变形特性,对大坝变形进行监测,监测结果表明,各监测点变化连续、平顺、无突变,且逐渐趋于稳定,但相同高程的下游测点位移量大于上游测点位移量。分析大坝变形成因,认为时效是引起大坝变形的主要因素... 详细信息

阐述小浪底水利枢纽大坝的结构特点及变形特性,对大坝变形进行监测,监测结果表明,各监测点变化连续、平顺、无突变,且逐渐趋于稳定,但相同高程的下游测点位移量大于上游测点位移量。分析大坝变形成因,认为时效是引起大坝变形的主要因素;而引起大坝不均匀变形的主要因素包括水库初次蓄水、水位骤降、坝体分区材料差异、河床深覆盖层、施工速率快和库水作用力等。通过与设计值对比、工程类比以及对正常蓄水位变形量的预测分析认为,坝体变形不影响大坝安全稳定运行。

关键词：不均匀变形初次蓄水水位骤降坝体材料覆盖层施工速率小浪底大坝

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坝顶通车对库中坝坝坡稳定性的影响

南水北调与水利科技 2015年第S1期13卷 196-198,233页

作者：王涛张宏伟刘健曹智邱珍锋重庆市水利电力建筑勘测设计研究院重庆400020 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074

基于极限平衡法的静力分析方法,考虑线性强度指标,以重庆市天仙湖库中坝为例,分析了坝顶通车与否,上下游坝坡在正常运用与水位骤降工况下的稳定性。分析表明,坝顶通车时上下游坝坡安全系数比不通车时小,即坝顶通车对坝坡稳定性存在一定... 详细信息

基于极限平衡法的静力分析方法,考虑线性强度指标,以重庆市天仙湖库中坝为例,分析了坝顶通车与否,上下游坝坡在正常运用与水位骤降工况下的稳定性。分析表明,坝顶通车时上下游坝坡安全系数比不通车时小,即坝顶通车对坝坡稳定性存在一定影响,但影响较小。且坝顶通车对上游坝坡稳定性的影响较大。就滑弧而言,坝顶通车时坝坡滑弧穿过灌浆区与盖重。对于库中坝,上下游水位对坝坡稳定性的影响是显著的,必须同时考虑上下游坝坡的稳定性。

关键词：库中坝坝顶通车坝坡稳定水位骤降

影响浸水高土石路堤稳定性因素的正交试验研究

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公路 2014年第11期59卷 31-35页

作者：梁燕李同录李家春李培长安大学公路学院特殊地区公路工程教育部重点实验室西安市710064 长安大学地质工程与测绘学院西安市710054

研究影响浸水高土石路堤稳定性的主要因素,可以为沿河或库区路堤设计提供理论依据。采用正交试验设计方法制定数值模拟计算方案,研究了路堤高度、坡率、次级边坡高度和水位降幅对水位骤降后高土石路堤稳定性的影响,得出各影响因素的重... 详细信息

研究影响浸水高土石路堤稳定性的主要因素,可以为沿河或库区路堤设计提供理论依据。采用正交试验设计方法制定数值模拟计算方案,研究了路堤高度、坡率、次级边坡高度和水位降幅对水位骤降后高土石路堤稳定性的影响,得出各影响因素的重要性由大到小是:水位降幅;坡率;次级边坡高度;路堤高度。在这几个影响因素中,水位降幅对浸水高土石路堤稳定性的影响最大,它的贡献率是69.26%;路堤高度对浸水高土石路堤稳定性的影响最小,它的贡献率仅为1.94%。比较分析计算结果,得出路堤边坡越陡、次级边坡越高、水位降幅越大,水位骤降后高土石路堤越不稳定;但不是路堤越高,水位骤降后路堤稳定性越差。

关键词：道路工程正交试验设计方法高土石路堤稳定性水位骤降影响因素

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高烈度区岸坡防护填方体静动力稳定性研究

高烈度区岸坡防护填方体静动力稳定性研究

作者：樊俊廷重庆交通大学

学位级别：硕士

在高烈度区水库沿岸公路工程建设中,经常遇到水库岸坡失稳对公路工程造成损毁的问题。为了保护公路设施安全,需要对稳定性较差的岸坡进行治理或加固。采用填方体提高水库岸坡的稳定性,对沿库岸公路路基边坡进行防护,是可行的选择。对于... 详细信息

在高烈度区水库沿岸公路工程建设中,经常遇到水库岸坡失稳对公路工程造成损毁的问题。为了保护公路设施安全,需要对稳定性较差的岸坡进行治理或加固。采用填方体提高水库岸坡的稳定性,对沿库岸公路路基边坡进行防护,是可行的选择。对于高烈度区的水库岸坡防护填方体而言,由于研究的不够深入,尚不清楚库水位动态变化、地震作用等对其稳定性的影响,有必要开展相关研究。本文以云南省格巧高速高粱地特大桥岸坡为工程背景,进行了岸坡填方体材料的垂直渗透特性试验研究,并结合ABAQUS和FLAC 3D有限元软件,研究分析了岸坡填方体在静水位作用下和水位骤降作用下的稳定性、变形规律以及密实度对岸坡填方体稳定性的影响;研究分析了岸坡填方体在地震作用下的稳定性和动态响应特性。对比分析了三种不同的岸坡防护方案,确定出了最优方案。具体研究内容及结论如下:(1)基于常水头渗透试验,探讨了颗粒级配和试样干密度对岸坡填方体渗透特性的影响。并结合数值模拟,研究了静水位作用下和水位骤降作用下密实度对岸坡填方体的稳定性影响。结果表明,岸坡填方体渗透系数与粗颗粒含量成正比,与干密度成反比;岸坡填方体的稳定性受填方体干密度的影响,在一定范围内,密实度越高,岸坡填方体稳定性越好。(2)利用ABAQUS有限元软件,研究了静水位作用下和水位骤降作用下岸坡填方体的稳定性及影响规律。结果表明,随着水位高度的增加,岸坡填方体的安全系数先减小后增大。同一高程下各点的孔隙水压力在水位骤降过程中都呈现减小的趋势,并且内侧高于外侧。随着水位骤降高度的增加,岸坡填方体的应力和位移都增加,安全系数减小。当水位骤降高度超过一定值时,岸坡可能失稳。(3)基于拟静力法和动力有限元原理,通过数值模拟方法,研究分析了地震作用下岸坡填方体的稳定性及动态响应特性。结果表明,静水位作用和地震作用可以互相减缓由单一作用造成的稳定性降低这一影响,填方体中下部的峰值加速度和水平位移更大,即填方体的中下部稳定性较上部更差。(4)以格巧高速高粱地特大桥工程为例,通过对比分析三种不同坡比的岸坡填方体的稳定性以及破坏形式,认为填方体坡比为1:2.5时最优,既能满足稳定性要求,又能节约成本。

关键词：岸坡填方体静水位水位骤降地震稳定性

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浸水路基稳定性研究

浸水路基稳定性研究

作者：孙巧银长安大学

学位级别：硕士

随着西部公路交通建设的快速发展,沿河流、水库修建的高速公路越来越多,浸水路基的稳定问题引起广泛的关注。本文以浸水路基在水库水位骤降条件下的稳定性分析作为研究内容,比较系统地总结归纳了国内外在这方面的研究现状和成果,在此基... 详细信息

随着西部公路交通建设的快速发展,沿河流、水库修建的高速公路越来越多,浸水路基的稳定问题引起广泛的关注。本文以浸水路基在水库水位骤降条件下的稳定性分析作为研究内容,比较系统地总结归纳了国内外在这方面的研究现状和成果,在此基础上,把用于渗流场分析的有限元方法和边坡稳定分析的极限平衡方法结合起来,考虑浸水路基在渗流作用下的稳定性。在研究浸水路基土体中的水对路基渗透作用时,主要从以下几个方面来研究: 1、考虑静动水压力作用,利用质量守恒定律,建立渗流微分方程,引入边界条件,利用有限元法求解渗流场,在水库水位发生骤降时,由于坡外水位迅速下降,而坡内水明显滞后于库水位下降,在坡内形成高浸润面,从而发生坡内水向临水坡渗流,当坡面处渗流坡降达到其临界值将引起临水坡处渗透破坏,既路基局部稳定问题;2、把计算所得的孔隙水到压力场引入边坡稳定分析方法中,当水库水位持续下降,坡内的饱和土体中的孔隙水压力逐渐减少,有效应力增加,引起边坡的整体滑塌,计算此时浸水路基的安全系数,以此来判断浸水路基的安全性;3、通过浸水路基边坡稳定性验算,对不稳定边坡采用加筋土处理,以加筋材料的拉力计算和外部稳定性计算来设计加筋,并根据初加筋来验算加筋路基边坡的稳定性,力求加筋的经济合理。

关键词：浸水路基水位骤降有限元极限平衡稳定性分析

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库水骤降对内河框架码头桩基承载性状的影响

库水骤降对内河框架码头桩基承载性状的影响

作者：吴洋重庆交通大学

学位级别：硕士

三峡工程建成蓄水后,由于库区水位正常调度需要,以及受干旱、汛期泄洪等情况的影响,水位骤降已成为库区码头建设、运营阶段不可回避的工况条件。本文依托“十二五”国家科技支撑计划课题“山区河流渠化河段港口码头建设关键技术研究”,... 详细信息

三峡工程建成蓄水后,由于库区水位正常调度需要,以及受干旱、汛期泄洪等情况的影响,水位骤降已成为库区码头建设、运营阶段不可回避的工况条件。本文依托“十二五”国家科技支撑计划课题“山区河流渠化河段港口码头建设关键技术研究”,基于重庆港主城港区果园二期工程实例及三峡库区实际水文地质条件,在现有桩基理论及前人研究成果的基础上,采取模型试验与数值模拟相结合的方式研究了库水骤降对内河框架码头桩基承载性状的影响,具体研究内容及成果包括:(1)依据相似理论对模型试验进行规划设计,确定模型比尺方案、模型布置方案、水位降速方案以及试验加载方案。通过单轴抗压试验、机械破碎及筛分试验、击实试验、直剪试验、三轴试验等土工试验,确定桩身材料力学参数、地基岩土体颗粒级配、压实指标以及抗剪强度参数。(2)通过对降水前后砂土地基、砂泥岩混合料地基中模型桩基进行静载试验研究,分析了降水前后不同地基土质中桩基承载性状,对比了砂土地基与砂泥岩混合料地基承载能力,研究了降水前后桩身轴力、弯矩以及侧摩阻力分布规律、桩-土荷载传递机理、桩侧与桩端岩土体荷载分担比例等内容。(3)通过对水位骤降过程中砂土地基、砂泥岩混合料地基中恒载条件下模型桩基进行观测,分析了水位骤降过程中桩基受力特性、桩-土差异性沉降等内容,具体研究了水位骤降过程中地基内部浸润线、桩周土与桩体沉降变化规律,探求了水位骤降过程中桩体不同区段受力特性、侧摩阻力发挥机制,得出了水位骤降过程中荷载传递规律以及中性点的位置与数量变化趋势。(4)基于PLAXIS 3D Foundation对模型试验进行数值模拟,并通过对果园二期码头岸坡进行了有限元分析,研究了不同水位降幅及水位降速条件下码头岸坡安全系数、岸坡潜在滑动区域变化趋势,桩基竖向最大位移与桩基横向最大位移、桩基竖向受力最大值与横向受力最大值变化规律及其出现的桩基位置。(5)通过对试验成果及数值模拟成果统筹分析,可以认为:当码头岸坡较缓或不考虑岸坡失稳破坏时,降水完成之后桩基承载能力将有一定程度的提高;码头桩基最危险阶段为库水骤降过程中,此时桩基所受不利因素主要为负摩阻力所造成的附加荷载以及可能发生的岸坡失稳破坏所导致的桩-土体系失效崩溃。

关键词：水位骤降桩基模型试验数值模拟桩-土相互作用