Abstract ：

为分析浅埋双侧偏压隧道施工过程中围岩压力分布规律，基于极限平衡理论，分析并推导了分离式隧道掘进时对两洞间围岩压力、衬砌结构互不影响的净距临界值；结合公路隧道设计规范，通过引入围岩压力折减系数，对不同净距、不同施工阶段下的双侧偏压小净距隧道围岩压力进行解析，建立了浅埋双侧偏压隧道掘进围岩压力计算力学模型。依托国道109新线高速公路清水2号隧道工程，基于现场监控量测，获取该隧道先行洞不同施工阶段围岩压力变化规律，并将理论解析值与监测数据进行对比分析，误差较小，验证了该计算模型的正确性。

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极限平衡理论 围岩压力 浅埋偏压 隧道工程 监测

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为研究锚固加强对边坡稳定性的影响,基于边坡稳定性分析的整体方法,将锚固力简化为坡面上的集中力,基于锚固力由整个滑坡体而不是单个条块承担的假定,导出了锚固边坡安全系数的计算式.由于整体分析法以整个滑坡体而非极限平衡条分法中的条块为研究对象,通过整体的三力矩平衡方程代替传统的水平、竖向力平衡及力矩平衡方程的形式,使所得到的方程数值特性更好,边坡的内力更为光滑并且适用于各种形式的滑动面.最后通过三个典型算例验证该方法的有效性.

Keyword ：

整体分析法 锚杆 极限平衡法 稳定性 边坡

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依托2022年冬奥会国家跳台滑雪场高切坡工程,为探究新型格宾网箱生态护坡的稳定性,采用有限元软件MIDAS/GTS NX,基于强度折减法开展地震、降雨及地震与降雨共同作用的复杂条件下格宾网箱生态护坡整体稳定性数值模拟分析.基于极限平衡原理推导了格宾网箱护坡结构的自身抗滑移稳定系数计算公式,并对其自身稳定性进行分析评价.结果表明:新型格宾网箱支护结构体系对边坡整体稳定性影响较小,且能够有效限制边坡位移,地震作用下的护坡效果尤其显著,其自身也具有良好的自稳定性,可较好地适用于国家跳台滑雪场高切坡的生态支护,可为类似高山滑雪赛道工程的生态护坡提供参考.

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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...

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拉裂缝 边坡稳定性 位移控制法 Mohr-Coulomb屈服面 塑性本构积分

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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.

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边坡稳定性 拉裂缝 塑性本构积分 位移控制法 Mohr-Coulomb屈服面

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随着国内越江海隧道的快速发展,穿越断层破碎带盾构隧道开挖面稳定性的研究具有重要的理论价值和工程应用意义。文章考虑完整岩体与断层破碎带交界面的影响,改进既有楔形体-棱柱体模型,建立考虑地质交界面的极限平衡分析预测模型。基于极限平衡理论推导得到盾构隧道开挖面极限支护压力表达式,研究盾构隧道掘进趋近完整岩体与断层破碎带交界面过程中的极限支护力和破坏体倾角的变化规律。结果表明:当盾构隧道开挖面距离交界面较远时或已通过交界面后,隧道开挖面前方破坏岩土体范围都处于完整岩体或断层破碎带中,此时极限支护压力与常规的地层楔形体-棱柱体预测模型结果一致。当盾构隧道开挖面掘进至断层破碎带交界面距离小于临界破坏长度后...

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断层破碎带 开挖面稳定性 破坏机理 盾构隧道

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本发明公开了一种隧道穿越富水断层综合考虑其倾角及走向的防突水最小安全厚度计算方法，首先搭建断层薄层单元模型，将断层薄层单元进行受力分析得到断层邻近隧道处的侧向地应力，再搭建隔水岩体力学模型，令断层邻近隧道处的侧向地应力、水压力及断层自重应力的水平分量与隔水岩体的水平切应力相等，得到隔水岩体最短边距离，最后将隔水岩体最短边距离加上受断层倾角走向变化的岩体长度，最终得到隔水岩体的防突水最小安全厚度，完成计算过程。本发明综合考虑了断层倾角及走向的影响，可以更为准确地预测隧道穿越富水断层时的防突水最小安全厚度，求解过程均基于极限平衡法，较为简便，应用于实际工程也更为快速。

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露天采场 降雨 边坡稳定性 极限平衡法 高边坡

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为了解决计算圆形基坑抗隆起稳定性时未考虑空间效应和支护结构的问题,基于圆弧滑动模式的极限平衡法,考虑支护结构的刚度与位移,假设支护结构产生抛物线变形,采用弹性地基梁与轴对称圆环计算方法,考虑滑移面环向应力作用,推导了圆形基坑抗隆起稳定性安全系数的计算公式,建立了验算圆形基坑抗隆起稳定性的三维轴对称滑动圆弧法.通过工程实例验算,与其他计算方法进行了对比分析,同时还分析了支护结构的最大水平位移、基坑半径、开挖深度、嵌固深度以及土体参数对圆形基坑抗隆起稳定性的影响.结果表明:三维轴对称圆弧法与采用其他平面算法的方法相比,不仅考虑了基坑支护结构的刚度与变形的影响,还在滑移面处考虑了圆形基坑的空间效应,...

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支护结构 空间效应 圆形基坑 圆弧滑动 抗隆起稳定性

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为了解决计算圆形基坑抗隆起稳定性时未考虑空间效应和支护结构的问题,基于圆弧滑动模式的极限平衡法,考虑支护结构的刚度与位移,假设支护结构产生抛物线变形,采用弹性地基梁与轴对称圆环计算方法,考虑滑移面环向应力作用,推导了圆形基坑抗隆起稳定性安全系数的计算公式,建立了验算圆形基坑抗隆起稳定性的三维轴对称滑动圆弧法.通过工程实例验算,与其他计算方法进行了对比分析,同时还分析了支护结构的最大水平位移、基坑半径、开挖深度、嵌固深度以及土体参数对圆形基坑抗隆起稳定性的影响.结果表明:三维轴对称圆弧法与采用其他平面算法的方法相比,不仅考虑了基坑支护结构的刚度与变形的影响,还在滑移面处考虑了圆形基坑的空间效应,计算结果更为合理;随着支护结构最大水平位移的增大,滑移体与相邻土体的相互约束降低,圆形基坑的空间效应或自稳性能降低,进而导致圆形基坑抗隆起稳定性安全系数降低;采用三维轴对称圆弧法,圆形基坑的抗隆起稳定性安全系数高于采用其他平面算法,在相同的抗隆起稳定性安全系数情况下,可以优化支护结构的嵌固深度.

Keyword ：

空间效应 支护结构 圆弧滑动 圆形基坑 抗隆起稳定性

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