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降雨工况下高填方土石路堤填料剪切试验与稳定性分析

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降雨工况下高填方土石路堤填料剪切试验与稳定性分析

作者：赵晓磊燕山大学

学位级别：硕士

我国自然形成的或者人工回填的高填方土石路堤随处可见,而高填方土石路堤在自然环境下或者人为影响容易下发生滑坡等灾害。因此本课题以北京-秦皇岛高速公路遵化至秦皇岛段为研究对象,现场取样,从剪切特性的角度出发,分析含石量与饱和... 详细信息

我国自然形成的或者人工回填的高填方土石路堤随处可见,而高填方土石路堤在自然环境下或者人为影响容易下发生滑坡等灾害。因此本课题以北京-秦皇岛高速公路遵化至秦皇岛段为研究对象,现场取样,从剪切特性的角度出发,分析含石量与饱和度对土石填料性质的影响,并利用仿真计算软件探讨暴雨与极端暴雨两种工况下土石边坡的稳定性。进行室内大型直剪试验,将含石量、饱和度作为单一变量,对不同法向应力下土石填料的剪切特性进行了分析和探讨。总结了含石量与饱和度对土石填料剪切破坏模式的影响,发现随着含石量的升高,表观黏聚力和内摩擦角呈现先增加后降低的趋势,而随着饱和度的提升,表观黏聚力降低,内摩擦角先降低后升高。借助非饱和渗流的相关理论知识,使用FISH语言对FLAC3D软件进行二次开发。对渗透系数与渗流边界进行修正,利用Mohr-Coulomb强度理论完成非饱和渗流分析模块的开发,利用geometry命令对每个渗流时间步的入渗量进行更新,完成了降雨入渗模块的开发。基于工程设计图纸,使用3D造型软件Rhino与FLAC3D软件建立符合实际尺寸的高填方土石路堤三维计算模型,再将试验所得参数输入该模型,对暴雨与极端暴雨工况下高填方土石路堤边坡的稳定性展开分析。总结了降雨入渗深度、饱和区的发展与降雨时间的关系,得到了两种工况下土石填料边坡的破坏机理与破坏模式的规律。

关键词：高填方土石路堤土石填料直剪试验数值模拟降雨工况

基于皮尔逊Ⅲ型曲线的不同降雨工况下的崩滑地质灾害危险性评价

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地质科技通报 2023年

作者：王灿星朱杰勇喻聪骏刘家恺祝传兵昆明理工大学国土资源工程学院自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室江西省地质调查勘查院地质环境监测所云南省地质环境监测院

降雨是诱发滑坡崩塌等地质灾害的重要因素之一，极大的威胁着群众的生命财产安全，为有依据的采取防治措施以及避险搬迁。本文以叶枝镇为研究区，选取高程、土地利用类型、坡度、坡向、地貌类型、工程地质岩组、土地利用类型、河流距离... 详细信息

降雨是诱发滑坡崩塌等地质灾害的重要因素之一，极大的威胁着群众的生命财产安全，为有依据的采取防治措施以及避险搬迁。本文以叶枝镇为研究区，选取高程、土地利用类型、坡度、坡向、地貌类型、工程地质岩组、土地利用类型、河流距离、断层距离、曲率等9个评价因子，以栅格单元作为评价单元，采用随机森林算法和加权信息量法对评价因子进行权重分析，作出易发性评价，并再此基础上选择降雨量作为危险性评价因子，通过计算和皮尔逊Ⅲ型曲线预测研究区十年一遇、二十年一遇、五十年一遇、百年一遇的降雨量，得出4种不同的降雨工况，作出危险性评价。由统计所得，将易发性评价结果按照自然间断点法分成低、中、高、极高易发区4个等级，分别占据研究区面积32.8%、34.02%、21.96%、11.22%，用ROC曲线对其作精度验证，AUC值为89.2%；4种降雨工况条件下的地质灾害危险性评价结果，分别分出低、中、高、极高危险区4种等级，并对评价结果进行对比分析。通过与实际调查情况对比，本文得出的崩滑地质灾害危险性评价结果与实际情况较为吻合，能够为防灾减灾、避险搬迁提供合理依据。

关键词：加权信息量模型易发性评价降雨工况危险性评价

不同降雨工况下的矿山修复工程边坡稳定性评价

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地质科技通报 2024年第6期43卷 63-77页

作者：涂美义袁世宇陈江军葛云峰湖北省空间规划研究院武汉430071 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 湖北省水文地质工程地质勘察院有限公司武汉430050

山体修复是目前环境工程的主要项目,回填形成的人工边坡填土较为松散,极易受到降雨强度的影响,导致边坡失稳。联合采用数值模拟技术以及现场监测技术对顶冠峰山体修复形成的人工边坡进行稳定性分析,通过建立准确的地质模型,定义材料参... 详细信息

山体修复是目前环境工程的主要项目,回填形成的人工边坡填土较为松散,极易受到降雨强度的影响,导致边坡失稳。联合采用数值模拟技术以及现场监测技术对顶冠峰山体修复形成的人工边坡进行稳定性分析,通过建立准确的地质模型,定义材料参数、设定边界条件,得出边坡在设置的4种不同降雨工况条件下的稳定性系数,模拟边坡在不同条件下渗流场的变化特征,分析边坡在不同条件下的变形分布特征。在现场建立了实时监测云平台,对现场填土边坡的地表水平位移与深层水平位移进行监测,最后与数值模拟分析得到的结果进行对比,定量评价不同工况下的边坡稳定性。研究结果表明,填土边坡在不同降雨工况下的稳定性系数均大于临界面滑动的安全系数,在不同工况下,边坡坡角处部分与靠近坡面部分孔隙水压力上升较大,坡体前缘和坡面陡峭处多发育渗水通道,降雨对此处的稳定性影响也相对较大,随着降雨强度的加剧,边坡中下部的最大水平位移逐渐增加,相同时间内渗透到边坡的降水量增多,导致抗剪强度显著下降,从而使得产生较大水平位移的区域范围扩展,并逐渐向坡体前后缘延伸,通过将数值模拟结果与现场监测得到的数据进行对比,发现两者具有较好的一致性,边坡基本处于稳定状态。因此,今后对于数值模拟分析产生的数据,应与现场监测数据相结合,对工程稳定性进行更加全面的评价。

关键词：边坡稳定性数值模拟地表位移监测深部位移监测渗流分析降雨工况矿山修复

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基于FLAC^(3D)软件FISH语言二次开发的降雨工况下航道工程开挖边坡渗流场的分析

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水电能源科学 2021年第10期39卷 156-159页

作者：蔡军许胜才贺州学院建筑与电气工程学院广西贺州542899

针对FLAC^(3D)软件模拟分析降雨条件下边坡渗流场存在一定局限的问题,基于土体的土水特征曲线及土体孔压、饱和度、渗透系数之间的关系,利用FISH语言对FLAC3D软件进行二次开发编制土体孔压与渗透系数相对应的程序,并以某航道工程开挖边... 详细信息

针对FLAC^(3D)软件模拟分析降雨条件下边坡渗流场存在一定局限的问题,基于土体的土水特征曲线及土体孔压、饱和度、渗透系数之间的关系,利用FISH语言对FLAC3D软件进行二次开发编制土体孔压与渗透系数相对应的程序,并以某航道工程开挖边坡在降雨条件下的渗流场变化为例进行分析验证。结果表明,降雨强度为大雨和暴雨,边坡表层土体的浸润线在短时间内从坡底至坡顶实现贯通,易造成边坡表面土体剥落;降雨强度为小雨和中雨,浸润线会渗入边坡内部土体并在较长时间才能从坡底至坡顶实现贯通,易造成边坡大体积滑坡;研究结果符合降雨期间边坡失稳的普遍规律。

关键词：边坡工程 FISH语言渗透系数降雨工况

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降雨工况下超高黄土边坡稳定性分析

路基工程 2023年第6期 59-65页

作者：汤鹏举阙宏宇王诗元魏静北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

陕西吴起至甘肃华池高速公路沿途经过众多超高黄土边坡,边坡最高达151.7 m,其上覆新黄土强度低、易坍塌,具有自重湿陷性。考虑到该地区降雨主要集中在夏季,偶发暴雨容易产生滑坡等边坡失稳问题,现对该边坡进行稳定性分析。现场设置基于G... 详细信息

陕西吴起至甘肃华池高速公路沿途经过众多超高黄土边坡,边坡最高达151.7 m,其上覆新黄土强度低、易坍塌,具有自重湿陷性。考虑到该地区降雨主要集中在夏季,偶发暴雨容易产生滑坡等边坡失稳问题,现对该边坡进行稳定性分析。现场设置基于GNSS的坡面位移监测系统和雨量监测系统,远程获取边坡坡面变形及降雨量,建立边坡稳定性分析的数值模型,施加不同的降雨条件进行数值模拟。监测结果表明:黄土边坡在监测过程中无过大位移变形,处于安全状态。数值模拟结果表明:降雨强度不变,降雨历时增加,对边坡的稳定性系数产生影响;降雨历时不变,降雨强度越大,坡面孔隙水压力越小及抗剪强度越小导致边坡的稳定性系数减小,呈现失稳趋势;降雨结束后,安全系数逐渐恢复,但低于降雨前的安全系数。

关键词：边坡稳定性数值模拟降雨工况安全系数边坡监测

降雨工况某弃方边坡稳定性及滑动影响范围分析

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汕头大学学报（自然科学版） 2019年第1期34卷 64-70,80页

作者：高东源徐孟龙孙尧甲河南理工大学土木工程学院河南焦作454000

针对某工程实例,在降雨以及坡体随意堆弃工况下对弃方边坡的稳定性进行概念分析,利用FLAC3D有限差分软件对该边坡稳定性以及边坡破坏滑动过程进行数值模拟,并利用能量守恒法计算出该边坡滑动影响范围.结果表明:弃方堆积体边坡在天然状... 详细信息

针对某工程实例,在降雨以及坡体随意堆弃工况下对弃方边坡的稳定性进行概念分析,利用FLAC3D有限差分软件对该边坡稳定性以及边坡破坏滑动过程进行数值模拟,并利用能量守恒法计算出该边坡滑动影响范围.结果表明:弃方堆积体边坡在天然状态下处于临界稳定状态,在暴雨或连阴雨状态下处于不稳定状态,将会发生滑塌;北侧弃方堆积体最大滑程为15.0 m,这将会威胁北侧弃方堆积体边坡坡脚桥墩安全.建议所有实际工程都应分析随意堆弃边坡的稳定性.

关键词：降雨工况弃方边坡稳定性数值模拟

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降雨工况下水工挡土墙稳定分析

水利技术监督 2019年第6期27卷 223-227页

作者：周健侯丽张峰南京市水利规划设计院股份有限公司江苏南京210000 河海大学力学与材料学院江苏南京210098

针对降雨工况下的水工挡土墙稳定性分析问题,分析了降雨对挡土墙稳定影响的机理,推导了降雨工况下墙后暂态水压力、土压力及挡土墙抗滑抗倾计算公式。结合安徽某泵站前池两侧挡土墙,考虑墙后回填不同土类,对不同降雨入渗深度的挡土墙稳... 详细信息

针对降雨工况下的水工挡土墙稳定性分析问题,分析了降雨对挡土墙稳定影响的机理,推导了降雨工况下墙后暂态水压力、土压力及挡土墙抗滑抗倾计算公式。结合安徽某泵站前池两侧挡土墙,考虑墙后回填不同土类,对不同降雨入渗深度的挡土墙稳定性进行了分析。研究结果表明:降雨对挡土墙抗滑稳定和抗倾稳定的影响是一致的,在影响程度上,降雨对挡土墙抗滑稳定的影响大于对挡土墙抗倾稳定的影响;墙后回填砂土时,降雨对挡土墙稳定的影响程度先大后小;墙后回填黏土时,降雨对挡土墙稳定的影响程度先小后大。

关键词：水工挡土墙降雨工况暂态水压力降雨入渗深度

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降雨工况下引航道护坡渗流影响数值分析

水科学与工程技术 2019年第6期 25-29页

作者：杨文浩邵琪张铮沈建霞王东英王飞苏交科集团股份有限公司南京210017 江苏省港口绿色技术集成工程中心南京210017 宿迁市交通运输局江苏宿迁223800

针对苏北地区某船闸引航道护坡,进行降雨工况下的渗流影响数值模拟,通过与现场情况对比,分析坡体内部渗流场的变化、坡面变形趋势、坡体稳定性等特点。基于验证后的数值模型,提出相应的工程措施并模拟其使用效果,进一步探索各措施在该... 详细信息

针对苏北地区某船闸引航道护坡,进行降雨工况下的渗流影响数值模拟,通过与现场情况对比,分析坡体内部渗流场的变化、坡面变形趋势、坡体稳定性等特点。基于验证后的数值模型,提出相应的工程措施并模拟其使用效果,进一步探索各措施在该工程中的适用性,为此领域相关研究提供参考依据。

关键词：引航道护坡降雨工况数值模拟渗流分析

降雨工况下露天矿排土场边坡稳定性与治理措施

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2020年第10期 313-314页

作者：古鹏紫金矿业集团股份有限公司福建龙岩364200

我国的露天矿分布极其广泛,在维护排土场边坡稳定性上面,专家们一直在寻找合适的治理措施。尤其是在降雨天气,如果受到强降雨的影响,地下水增多,排土场的边坡危险系数会明显上升。露天矿的采掘重要一环是把废石运送到排土场,基于边坡的... 详细信息

我国的露天矿分布极其广泛,在维护排土场边坡稳定性上面,专家们一直在寻找合适的治理措施。尤其是在降雨天气,如果受到强降雨的影响,地下水增多,排土场的边坡危险系数会明显上升。露天矿的采掘重要一环是把废石运送到排土场,基于边坡的稳定性进行分析对比,发现排土场边坡治理方面存在很多的局限性。国内外的研究者曾表明,我国的露天矿受地理条件制约,边坡的地层条件和稳定性差异相对较大,为了减轻危险系数,通过工程实例的依据证明,发现需要进行方方面面的改进。从人员管理上来讲,边坡管理的技术人员对施工方法上需要多做改善。当然稳定性的建设与经济基础也是息息相关的,露天矿的开采单位应当对安全建设做好资金准备,结合每一个露天矿的特殊地理位置与实际情况,展开科学合理的分析,使排土场边坡安全系数实现最大化的提高。本文以露天矿降雨情况下排土场边坡的稳定性为话题,从露天矿排土场边坡护理的现存问题、治理的必要性以及治理的方法措施这几个方面展开以下的分析。

关键词：降雨工况露天矿排土场边坡稳定性