深圳某边坡工程变形及稳定性数值分析
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【基于极限平衡法―数值分析法的边坡工程稳定性分析】数值分析数值稳定性摘要:随着人类经济的发展以及工程活动的加剧,在自然界中形成了大量的边坡,这些边坡对人类的生命财产安全造成了极大的威胁,有关部门已将其列入重大地质灾害之一,进行重点研究。
边坡稳定性分析作为工程地质学领域的一个重要问题,自1773年库伦试图解决陡直边坡的稳定问题以来,已取得了很大的发展,出现了很多种分析方法。
边坡稳定性分析方法主要集中在刚体极限平衡法及数值分析法两个方面,由于它们都依赖于一定的假设条件,因此目前尚没有形成一套可靠的评价分析方法。
基于以上考虑,本文以边坡工程稳定性分析为脉络,分析了传统的刚体极限平衡法以及数值分析法在评价边坡稳定性的特点与不足,提出了依据边坡自身的特点、工程地质条件以及边界条件,利用数值分析法对刚体极限平衡法进行不断的修正的综合评价方法。
极限平衡法;数值分析法;边坡工程;稳定性分析Abstract: with the development of economy and human engineering activity intensifies, in the nature of slope formed, the slope to the human life andproperty have posed a serious threat to the safety, the department has been included in the geological disaster, one of the key research. The slope stability analysis in the field of engineering geology as an important issue, since 1773 the coulomb trying to solve the stability of the slope built since the problem, has made great development, the emergence of a very DuoZhong analysis method. The slope stability analysis mainly focus on the rigid body limit equilibrium method and numerical analysis two, because they are dependent on certain assumptions, so there is not at present formed a reliable evaluation method. Based on the above considerations, in this paper, the stability of slope engineering analysis for the analysis of the traditional context, rigid body limit equilibrium method and numerical analysis in the slope stability evaluation of the characteristics and shortages, and puts forward some basis for its own characteristics, the slope engineering geological conditions and boundary conditions, the use of themethod of the rigid body limit equilibrium method constantly revising of comprehensive evaluation method.Key words: the limit equilibrium method; Numerical analysis method; The slope engineering; Stability analysis中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:一、引言边坡包括天然边坡和人工切坡。
开挖边坡变形监测及稳定性分析摘要:现阶段公路、水库等工程施工中边坡变形监测的应用较为常见,可通过边坡深部位移变化的监测进行滑动趋势预测,结合对相关措施实施来加强边坡稳定性控制。
本文从开挖边坡变形监测的分析入手,在此基础上阐明边坡稳定性分析方式。
关键词:开挖边坡;稳定性;变形监测;GPS现阶段公路、水库等项目工程建设中边坡稳定性控制愈发受到施工企业的重视,需采取科学技术方法来实现对开挖边坡的全面、实时测量,实现在施工期间做到对边坡变形趋势的全面掌握,结合应对方案的科学制定来保证现场施工安全。
因此,需结合工程特点与性质的分析,借助相关技术手段构建完善边坡变形监测系统,为开挖边坡稳定性的强化控制提供参考。
一、开挖边坡变形监测分析(一)监测方法1.GPS一机多线现阶段工程边坡开挖施工中GPS一机多线方法的应用较为常见,主要是基于对多个GPS天线传输的架设,配置一台GPS接收机来实现对信息的全面接收。
要建立基于变形监测技术体系的GPS一机多线检测技术机制,优化相关成本控制工作内容。
考虑到变形监测精准性等方面存在显著优势,可做到在施工阶段进行开挖边坡的全面变形监测[1]。
在深入探讨GPS一机多线过程中,需要了解其组成结构内容,确保引入GPS多线控制器技术内容,优化相关数据处理过程,建立数据传输基站。
在这一基站中也建立了天线阵列与数据传输机制,确保有效统筹供电数据内容,同时建立数据处理中心完善GPS一机多线背景下的变形监测系统核心内容。
当然,也可在运行期间发挥数据管理、数据接收、数据传输、数据处理等工作。
依托于VC++或高级编程语言进行变形监测系统开发,为边坡变形监测提供功能齐全、整洁美化的人机界面。
基于现场情况分析进行监测系统的合理布设,可对监测范围内开挖边坡进行全天候监测分析。
无需现场测量即可实现对变形数据的远程化、自动化采集、存储、传输以及处理,基于对开挖边坡现场数据的全面采集,通过系统自动计算与处理来实现对边坡变形情况的预测、预报。
广东地质2004年9月GUANGDONG GEOLOGY 第19卷第3期深圳市6-109人工边坡稳定性评价和治理建议刘泽宇王瑞峰刁尚东(广东省地勘局756地质大队,惠东516300)摘要通过对深圳市龙岗区布吉镇6-109稳定人工边坡的勘察,获得边坡体的有关参数,分析了边坡不稳定的原因,通过计算对其稳定性做出定量评价,并提出治理建议。
关键词人工边坡变形稳定性评价人工边坡6-109位于深圳市龙岗区布吉镇。
该人工边坡全长310.0 m,坡高10.0~18.0 m,挡土墙均采用浆切块石,俯斜式,靠坡面近直立,其顶部宽1.00 m,底部宽4.50 m,局部用混凝土加强墩加固。
墙后填土主要由粉砂岩风化残积土构成。
坡顶建筑物主要为8~11层的楼房,楼边距人工边坡0~6 m,大多采用桩基础,附属结构倚挡土墙而建,坡顶建筑物出现了地面开裂、下沉,裂缝沿边坡平行方向发展,延伸几米至几十米,垂直人工边坡方向30~45 m范围内的地面均有开裂下沉现象,水平位移最大达2 cm,垂直位移最大达5 cm。
为不稳定人工边坡。
挡土墙形态和地层结构见图1。
本次勘察采用瑞雷波法测定挡土墙的厚度及形状、坡体地层结构;高密度电法测定坡体基岩的完整性及其赋水性;反射波法测定建筑物桩(柱)的长度;采用钻探验证物探成果;查明了坡顶建筑物的基础型式及埋深、坡顶建筑物和支护结构的变形及破坏情况;调查了解边坡周边状况。
1 边坡变形原因分析(1)该边坡为坡顶建筑物修建时人工开挖。
由于人为开挖和建筑堆填,改变了斜坡外形,使坡体失去自然平衡状态,引起坡体应力重新分布,引发边坡的变形。
(2)该边坡坡顶生活废水、地表水未采取有效的疏排措施,导致地表水或生活废水排入本文2004年6月收到,8月改回。
2 广 东 地 质 第19卷坡体,使坡体岩土重度增加、抗剪强度降低而导致边坡变形。
(3)支挡结构过于简单,边坡顶建筑或围墙直接置于挡墙上,使挡土墙下沉,从而加剧边坡的变形。
边坡工程常用的稳定性分析方法摘要:本文简述了一些边坡稳定性常用的定性分析方法、定量分析方法和非确定性分析方法。
重点介绍了常用的定量分析方法的优缺点以及应用。
在实际边坡工程稳定性的问题分析中,应选择适当方法,确保结果的准确性。
关键词:边坡;稳定性;分析方法;定量分析法边坡稳定性问题一直是岩土边坡一个重要研究内容。
它涉及水电工程、铁道工程、公路工程、矿山工程等诸多工程领域,能否正确评价其稳定性直接关系到建设的资金投入和人民的生命财产安全。
边坡稳定性分析方法很多,不同的方法又各具特点,有一定的适用条件,正确的选择分析方法对研究边坡稳定性分析有重要意义。
边坡的稳定性分析方法由早期的定性分析方法发展到定量的分析,又向不确定性的分析方法发展。
1 定性分析方法定性分析方法主要是通过工程地质勘查,对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等的分析,对已变形地质体的成因及其演化史进行分析,从而给出被评价边坡一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性的说明和解释,其优点是能综合考虑影响边坡稳定性的多种因素,快速地对边坡的稳定状况及其发展趋势作出评价。
自然(成因)历史分析法是通过研究边坡的形成历史和所处的自然地质环境、变形和物质组成、变形破坏行迹,以及影响边坡稳定性的各种因素特征和相互关系,从而对它的演变阶段和稳定状况作出评价和预测。
实际上是针对已有多年历史的边坡进行分析,对判断边坡稳定现状和边坡稳定性演化作出预测。
工程类比法是将已有边坡同新边坡进行类比,将前者的研究设计经验用于拟建边坡的研究设计中去。
因此,需要类比的两个边坡要全面分析研究其工程地质条件和影响边坡稳定的各种因素,比较其相似性和差异性。
其缺点是只有相似程度较高的边坡才能进行类比,也就是说类比的原则是相似性。
工程类比法虽然是一种经验方法,但是在新边坡(特别是中小型边坡)的设计中时常采用的一种方法,根据这种方法可以确定合理的边坡角、选取稳定的计算参数、预测新边坡的变形破坏形式和发展变化规律。
边坡稳定性分析方法至今为止,广大学者针对边坡稳定性的分析方法主要包括以下两个方面。
(一)定性分析方法此方法的研究对象主要包括边坡稳定性的影响因素、边坡失稳破坏时的力学作用、边坡的工程价值等,以及结合边坡的形成历史,从定性的角度解释和说明了边坡的发展方向及稳定性情况。
该方法的优势在于充分地分析了影响边坡稳定性中各个因素的相互作用关系,能够快速地评价边坡的自稳能力。
具体包括以下几个方面:(1)自然历史分析法自然历史分析法主要是通过分析边坡发育历史进程中的各种自然影响因素,包括边坡自身的变形情况、发育程度以及边坡分布区域的地貌特征、岩层性质、构造活动等,进而评价边坡的总体情况和稳定性特征,同时也可以预测将来可能导致边坡变形和失稳的触发因素。
该方法对边坡稳定性所做出的评价是从边坡的自然演化方面入手的。
(2)工程地质类比法工程地质类比法首先需要对边坡概况进行充分了解,包括组成边坡的岩体岩性、产状和结构面特征。
然后将目前已知的边坡稳定性情况和需要研究的边坡进行对比,记录两者之间的相似性与差异性,以此分析出所要研究边坡的稳定性情况和破坏模式。
为了能够准确地类比分析,就需要对现有边坡的环境地质条件进行全面的调查记录,并建立数据库。
该方法能够大致判断出研究对象的稳定性发展状况和趋势。
(3)图解法图解法通过在示意图上表示出边坡本身各类参数的组合关系来对边坡的稳定情况、破坏特征、破坏因素以及未来的发展方向进行分析。
常用的图解法包括极射赤平投影、边坡等比例投影等。
该方法的优势在于可以直观地表示影响边坡稳定性的因素。
(二)定量分析方法此方法主要通过数值法和极限平衡法等数学手段,依靠计算软件,更加精确地给出满足实际情况的边坡稳定性分析结果。
(1)极限平衡法主要是按照摩尔-库伦强度准则,通过分析作用在土体上的静力平衡条件来判断边坡的稳定性情况,最常见的极限平衡法是条分法,该方法经过100多年的发展,已经成为目前工程实践中使用最为广泛的一种方法。