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长期干旱条件下不同坡度松散堆积体的降雨影响研究: 2015年; 针对近年来我国西南出现的大范围长期干旱-强降雨的现象,考虑长期干旱造成的松散堆积体表层裂缝发育,基于饱和-非饱和渗流理论,通过有限元方法,利用Geo-studio软件中的seep/w模块对降雨入渗过程进行模拟,然后基于暂态渗流场利用slope/w模块进行边坡稳定性分析,研究了坡体在一定表层裂缝发育情况、降雨强度等因素下不同边坡坡比(1∶1、1∶1.2、1∶1.4)对松散堆积体边坡稳定性的影响。结果表明:边坡坡比越大,降雨对其稳定性影响越大,对其稳定性越不利,其计算过程中及最终最小安全系数降幅均越小。针对长期干旱-强降雨条件下的松散堆积体边坡,提出了相应的应对措施,可为此类条件下的边坡设计提供参考。; 巨昆仑汤华李同录; 关键词：堆积体边坡稳定性降雨入渗

隧道锚承载特性及其破坏模式探究被引量：8: 2019年; 隧道式锚碇的楔形结构造成锚-岩系统在不同的加载阶段表现出不同的承载能力,其中极限承栽力又因锚-岩系统的破坏类型不同发掘空间巨大。首先基于一般力学原理和方法,分析锚-岩系统可能的破坏类型和隧道锚承载的阶段性,提出不同阶段隧道锚的承载力估值公式。利用数值试验和自编的破坏面追踪程序,揭示锚-岩系统的破坏演化规律,同时探究锚体结构楔形角和埋深对隧道锚的破坏面形态、破裂角和承载力的影响,主要结论如下:(1)破坏性数值试验追踪得到的锚-岩系统最终破坏形态为下窄上开口的倒喇叭形,室内2D模型试验结果验证了该破坏形态。(2)锚-岩系统的承载具有显著的三阶段特征,加载初期锚-岩界面无附加应力产生,中期界面压应力随工程荷载近似呈线性增长,加载后期界面压力随围岩破坏迅速降低。阶段承载的力学机制在于:隧道锚初始承载力仅依赖于锚体结构自身,由锚碇自重和由自重产生的界面挤压力、抗剪力两部分组成;而极限承载力取决于锚碇夹持岩体的范围,因而依赖于破坏面的位置、形态和破裂角等数据。数值试验揭示的锚-岩界面的应力随荷载变化曲线和锚-岩系统塑性区的扩展过程佐证了力学模型概化和阶段划分方法的合理性。(3)根据锚体楔形角和埋深的敏感性分析结果,发现:浅埋深、大楔形角情况下,破坏面倾向于圆台状;当埋深在35?45m、楔形角为2°?6°时则破坏面呈喇叭状,埋深较大时倾向于界面破坏。喇叭形较窄段破裂角为2?3倍楔形角,较宽段破裂角则在20°?25°范围内,拐点位置距后锚面的距离稳定在1/2H处。(4)隧道锚的埋深不影响初始承载力,但极限承载力随埋深增加而增大;随楔形角的增加,初始承载力逐渐走低,但极限承载力呈先增后降的变化规律,表明锚碇结构存在优势角。; 王东英汤华汤华葛修润尹小涛; 关键词：岩土工程隧道锚承载力附加应力敏感性

基于应变软化的隧道锚渐进破坏过程探究被引量：5: 2019年; 隧道锚的破坏模式可以揭示其承载力的组成和阶段特征,隧道锚渐进破坏过程及其最终破坏形态的研究是隧道锚领域的基本科学问题。为探究隧道锚在工程荷载下的渐进破坏过程,弄清该过程中锚岩系统承载特性,首先基于FLAC^3D内置的应变软化本构,并借鉴边坡滑面搜索方法,成功追踪锚岩系统破裂面的产生、扩展过程,确定破裂面的最终形态。进而分析破裂面上岩体参数弱化规律以及附加应力随工程荷载的变化规律,同时也分析附加应力、抗剪力沿锚体轴向的分布规律。在此基础上深入剖析工程荷载下隧道锚的承载特性,所得主要结论如下:(1)隧道锚的破坏具有明显的渐进特征,破坏面多自锚碇底端与围岩接触处启裂,并逐渐向上延伸至周围岩体,直至整体剪出。隧道锚的破坏模式既非沿锚-岩界面剪切破坏,也非圆台形破坏,而是自下而上整体呈下窄上宽的喇叭形。(2)峰值承载力前,附加应力沿锚碇轴向近似呈梯形分布;越靠近锚碇底部,附加应力值越大;(3)伴随着破坏过程,破坏面上强度参数逐步弱化,应力扰动区域内岩体参数也伴随发生不同程度的弱化,(4)隧道锚渐进破坏过程中,隧道锚的承载力也在发生变化,依托工程的初始抗力为2.26×10^6 kN,极限承载力为5.90×10^6 kN。; 王东英汤华汤华尹小涛邓琴; 关键词：隧道工程隧道锚承载力

基于局部安全系数的边坡滑面搜索被引量：1: 2020年; 边坡的破坏过程可以理解为潜在滑面上局部区域应力首先超出应力峰值并破坏,而后扩展成面逐步破坏,最终导致整个滑面贯穿的渐进破坏过程,该潜在滑面应与整体安全系数最小的滑面相对应。根据控制论中的最优性原理,当滑面上各处的安全系数均达到最小时,边坡的整体安全系数能达到最小值。基于上述认识,探究了一种基于局部安全系数由点及面确定边坡滑面的方法,并推导了基于局部安全系数的边坡整体安全系数表达式。通过算例分析,验证了所提方法的可靠性,并指出布点的合理间距应小于0. 04倍坡长。; 王东英杨光华姜燕姜燕

基于岩土材料软化特性的滑坡多级滑动面分析方法研究被引量：11: 2015年; 在实际工程中,滑坡经常呈现出多级破坏的特征,而一般计算和设计中仅关注最危险的滑动面及对应的最小安全系数,这往往遗留安全隐患。在考虑岩土材料软化特性的基础上,借助FLAC3D和Matlab软件平台构建了无需人工干预便可有效模拟与评价滑坡多级破坏的理论框架。以旬阳县党家坝廉租房小区滑坡为例,通过对塑性剪应变、塑性拉应变、剪切应变增量等特征变量的渐进发展规律分析发现:滑坡多级滑动面的形成,其时间和空间顺序并不一定相对应。各级滑动面在时间上按产生的先后顺序依次为第1级主滑面、第2级主滑面、次级滑面;而在空间上按照从前到后的顺序依次为第1级主滑面、次级滑面、第2级主滑面。从计算所得的滑坡最终破坏形态中发现,坡体内部出现的滑动面条数与现场采集的拉裂缝数基本保持一致;第1级主滑面的入口位置与滑坡前缘拉裂缝位置基本吻合;而第2级主滑面及次级滑面的位置与现场勘查到的拉裂缝位置出现偏差。从材料参数的渐进发展规律中发现,滑面上强度参数的分布及大小均随着滑面的产生、发展而逐渐变化,其变化区间为峰值强度到残余强度,这是此方法可以有效模拟多级滑动面形成过程与各级滑动面之间相互影响的核心所在。借助矢量和法成功地实现了基于滑面上强度参数渐进发展规律的安全系数演化过程的确定。通过对安全系数演化过程的分析发现,在滑坡多级滑动面的形成过程中安全系数大小顺序呈现出3种不同的状态,这很好地揭示了各级滑动面在形成过程中的主、被动关系。; 薛海斌党发宁尹小涛雷曼杨超; 关键词：安全系数

Properties and Hydration Mechanism on High-strength Anchorage Grouting Material for Highway Slope被引量：2: 2013年; The rheological and mechanical properties of high-strength anchorage grouting materials for highway slope were investigated to optimize the mix proportion. The experimental results showed that the optimized mix proportion of high-strength anchorage grouting material(HAGM) was C3(FA:SP:SF= 1:2:2; AG1:AG2=3:7 and 0.03% FC), which is agreement with the limitation of JCT 986-2005. Moreover, the XRD and FTIR results showed the addition of expansive components was in favor of the formation of ettringite. The intensity of AFt peak of the samples increased with the increasing of hydration time.; TANG HuaLI XiangguoZHANG FachunHE ChaoTAN HongboFANG Rui; 关键词：水化机理公路边坡灌浆材料 X射线衍射

隧道锚承载机制及承载力探究: 隧道锚的承载性能是隧道锚设计和工程应用需要解决的基本科学问题。隧道锚是底部大、上部小、呈倒塞体形的锚体结构,这一几何特征使得荷载作用下锚-岩界面产生附加应力。为探究不同加载阶段隧道锚承载部位和承载力的差异,通过分析各阶段...; 王东英尹小涛汤华邓琴; 关键词：隧道锚附加应力; 文献传递

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国家自然科学基金(41202226)

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