国家自然科学基金(41002127)
- 作品数：13 被引量：223H指数：9
- 相关作者：王浩廖小平龚匡周吴栋梁方雪晶更多>>
- 相关机构：福州大学学研究院中国科学院力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金福建省自然科学基金福建省交通科技发展项目更多>>
- 相关领域：天文地球建筑科学交通运输工程环境科学与工程更多>>
- 路堑边坡全寿命周期风险评估及管理的技术框架被引量：29
- 2017年
- 路堑边坡在设计、施工和运营过程中边坡灾害、承灾对象及其成灾模式有较大的不同,将面对不同的风险事件及可能性,需要开展差异化的风险评估和全寿命周期的风险调控。提出一个基于霍尔三维结构的路堑边坡系统分析模型和路堑边坡全寿命周期风险评估及管理的技术框架,在边坡规划设计、施工建造和运营服务这3个典型的工程寿命周期内,阐明风险分析中范围界定、数据采集和信息编目的工作要点,危险性分析中破坏概率的不同定义与分析方法,危害后果分析中承灾体识别、灾害到达承灾体的概率、承灾体的时空概率和易损性等关键指标的定义与确定思路,以及各阶段风险定性与定量估算的适用方法;分别论述在上述3阶段开展边坡风险评价与效益分析、风险调控方案比选及控制规划、风险调控对策实施及监测、校核与修正的技术流程与实施要点;并讨论了风险容许标准的确定原则和提高风险评估精度及可靠性的思路。研究成果初步规范了路堑边坡全寿命周期风险评估及管理的工作流程和技术方案,希望能抛砖引玉,并在实践中逐步发展和完善。
- 王浩豆红强豆红强廖小平
- 关键词：公路路堑边坡风险评估风险管理全寿命周期
- 渗流作用下花岗岩类土质路堑边坡稳定性分析被引量：5
- 2012年
- 以南厦高速公路K36+600～+700段类土质路堑边坡为例,采用Slide软件对其是否考虑渗流工况下的边坡稳定性进行定量计算对比,评估其治理措施效果,并进一步对边坡渗流敏感性进行分析.研究表明:①考虑渗流作用的边坡稳定安全系数Fs=0.963比不考虑渗流的Fs=1.252低了0.289,说明渗流对边坡的稳定性非常不利;②加固处治后,边坡的稳定安全系数只提高了0.128,边坡仍处于欠稳定状态;而后增加排水工程,边坡安全系数提高了0.232,体现地下水对边坡稳定性影响明显,排水工程十分必要;③在不同水位下,考虑加固与排水工程前后的边坡稳定性对比结果表明:安全系数与水力梯度成反比,水位越低,安全系数越高,边坡越稳定.
- 方雪晶王浩龚匡周吴栋梁
- 关键词：路堑边坡边坡稳定性水位变化
- 路堑边坡平面滑动演化过程及远程滑动机制的模拟与分析被引量：4
- 2015年
- 永宁高速公路K117滑坡路段原为在泥质粉砂岩单斜地层内开挖2级形成的路堑边坡,开挖后产生典型平面滑动,在中部滑床形成长约25m的滑动槽,产生最远达35m的远程滑距,其成因机制复杂。本文在对滑坡基本特征及孕育过程开展详细调查研究的基础上,采用节理有限单元法对该滑坡经路堑开挖导致高位坍滑、刷方变更后触发高速远程滑塌、滑塌后壁残留滑体牵引松动,以及对其实施卸载、支挡回填及锚固的治理过程开展数值模拟,再现了该滑坡孕育发展全过程及其稳定性演化规律;分析了该边坡破坏的平面滑动机构及滑动面的物理力学特征,论述了该类滑坡启动高速远程滑动的开挖松弛致滑机理和裂隙充水致滑机理,最后提出了预测及治理该类滑坡的6点建议。研究表明,在单斜地层开挖路堑,使顺倾向软弱结构面临空暴露时,可能诱发边坡整体卸荷松弛,产生较大的不平衡滑坡推力,而卸荷松动产生的张裂隙导致滑坡对降雨入渗十分敏感,不平衡力和裂隙水压力的共同作用可迅速剪断滑面,伴随势能向动能的转化,产生高速远程滑动。
- 王浩孙木子马新凯廖小平林一夫吴志刚
- 关键词：路堑边坡强度折减法
- 复杂路堑高边坡病害治理效果模糊层次评价被引量：16
- 2014年
- 双永高速公路K227滑坡由于地形高陡、地质复杂、环境敏感、施工困难等因素成为典型的复杂超高路堑边坡和项目建设及运营养护的关注焦点。为评价该边坡病害治理效果,在长期参与其治理过程的实践、思考、评价和监控基础上,从地形条件、地质条件、环境条件、应力调整和变形控制等方面构建复杂路堑高边坡安全评价指标体系、特征状态量化标准和各评价指标权值。结合模糊综合评判法、专家权威系数修正和最大隶属度原则,建立复杂路堑高边坡安全评估的模糊层次评价模型和评估方法,并与极限平衡法和有限元法计算成果、以及治理前后的现场变形迹象调查和持续性变形监测结果对比分析,对K227滑坡病害治理效果进行综合评判,并证明其是评价复杂路堑高边坡病害治理效果的有效方法。
- 王浩林一夫吴栋梁泮俊赵晓峰王晓东
- 关键词：路堑边坡层次分析法
- 超高路堑边坡治理工程案例研究Ⅰ:边坡失稳机制模拟分析被引量：52
- 2017年
- 概要介绍龙岩双永高速公路K227超高路堑边坡的地形地貌、地质条件、变形破坏过程及特征,结合边坡稳定度反分析思路、强度折减法和开挖有限元仿真技术对该边坡变形孕育过程进行模拟分析和定量评估。采用一种基于应力张量差值的增减变化及其变化量的正负分区来确定边坡开挖松弛区的数值方法,解释路堑高边坡开挖卸荷松弛的力学机理;模拟重现了挖方边坡经历稳定性缓慢上升的卸荷回弹阶段、稳定性线性下降的剪切破裂阶段和稳定性急剧下降的失稳破坏阶段的全过程中应力调整、塑性屈服、滑面孕育和变形破坏的演化规律和发展趋势,揭示了边坡由于快速工程开挖扰动,使潜在软弱带充分暴露,并切断坡脚力学支撑,伴随岩土卸荷松弛及强度弱化,产生坡顶岩土张裂变形、深层软弱带剪切蠕动和坡脚沿结构面临空剪出的失稳机制;间歇性降雨入渗的岩土增重及附加水压使滑坡表现出时滑时停的特征;边坡整体处于临界状态,在继续开挖或持续暴雨冲击条件下,可能导致稳定性骤降,从滑动阶段转化为剧滑阶段。最后,对应急抢险对策、治理方案规划及线路调整设想等问题进行讨论与反思,为边坡病害治理提供了理论依据。
- 王浩王晓东泮俊
- 关键词：边坡工程滑坡反分析
- 大型土坡宽平台优化设计研究被引量：5
- 2014年
- 对一大型土坡加固设计的宽平台设置宽度、最优位置、多个宽平台组合方案及其实施效果进行优化分析,揭示了边坡宽平台分解效应的力学机理和演化规律,得出以下结论:通过在大型边坡中部设置宽平台,将其潜在整体剪切变形带分解成相对独立的非贯通剪切带,可将边坡整体失稳机制转化为被宽平台分割形成的若干块体的局部失稳,从而实现宽平台的分解效应;随着分解平台宽度递增,边坡整体稳定度稳步提高,当宽平台增至一定宽度以后,边坡稳定安全系数趋于稳定,可据此确定最优平台宽度;宽平台的高度位置选择在边坡中上部实施效果较显著,当宽平台位置过于靠下时常常难以发挥作用;多个宽平台组合效果与边坡坡体结构特征、宽平台的设置宽度、设置位置和设置个数等因素有关,实际工作中需要大量的计算对比综合确定;宽平台设置方案可以采用较少的加固工程量使边坡支护取得更好的实施效果,并且更有利于保证边坡实施过程中的安全。
- 陈国俊王浩泮俊赵耀陈秀晖
- 关键词：稳定性
- 球状风化花岗岩边坡滚石灾害防护设计研究被引量：11
- 2016年
- 以闽东南典型球状风化花岗岩边坡滚石灾害为对象,采用工程地质分析与数值模拟相结合,研究边坡滚石的运动轨迹、停滞概率和冲击特性等成灾规律;模拟分析坡形坡率优化、平台缓冲介质和滚石拦挡措施的减灾机理和工程效果;最终提出一套系统的边坡滚石灾害防护设计方案.
- 林镇王浩龚匡周陈国俊
- 关键词：边坡冲击荷载
- 闽东南花岗岩球状风化不良地质发育特征及其工程地质问题被引量：45
- 2011年
- 闽东南沿海花岗岩广泛出露,其矿物成分差异明显,且受区域地质构造和湿热交替气候影响,花岗岩球状风化不良地质及其诱发的工程地质问题极为突出。粒径大小不一的风化球体受外界环境扰动,形成高空落石或坡面滚石,坚硬的风化球与残积土或全风化岩混杂的斜坡受降雨或开挖触发产生崩塌和滑坡,形成复杂的斜坡地质灾害。富含孤石的花岗岩地段开挖浅埋隧道,由于围岩不均匀引起初期支护局部应力集中,诱发围岩大变形、地表沉降和塌方冒顶等事故。隐伏的孤石易被误认为基岩,并造成桩基工程成孔困难;而裸露的孤石对斜坡地段桩基及墩台构成威胁。
- 王浩刘成禹陈志波
- 关键词：花岗岩球状风化
- 一种确定挖方边坡开挖松弛区的数值分析方法被引量：4
- 2011年
- 基于挖方边坡应力重分布与应变局部化过程的数值模拟,将边坡开挖松弛过程划分为弹性松弛、塑性松弛产生、塑性松弛扩大和整体松弛失稳4个阶段;分析结果表明:正负分区揭示边坡开挖松弛的力学本质,可以用来确定开挖松弛区的范围,进而提出接近挖方坡面的开挖松驰区(负值区)、远离开挖坡面的原岩应力区(零值区)和介于两者之间的应力集聚区(正值区)的分区方案;并通过与相关方法的比较,表明该方法力学概念明确,计算方法简单,是挖方边坡设计中确定开挖松弛区的实用方法。
- 王浩
- 关键词：挖方边坡开挖卸荷数值模拟
- 降雨作用下崩岗形成细观机理模拟被引量：16
- 2013年
- 崩岗是我国南方地区一种特殊水土流失现象。利用颗粒流PFC3D软件,结合流体力学数值模拟有限体积法,通过三轴实验与数值试验结果对比,获得与宏观参数相匹配的细观参数,建立崩岗坡体模型。通过模拟不同降雨强度,再现崩岗坡体渐进性破坏过程。崩岗的形成历经裂隙发生、发展直至崩滑面贯通,最后崩岗产生。在高强度降雨条件下崩岗具有分块、分级特点。与此同时,对崩岗形成过程中岩土体渗透系数、孔隙水压力与坡面渗流量等变化发展规律也进行了研究。渗透系数总趋势随着时间的推移先增大,到达峰值后减小;而渗流量却表现为增加,当降雨强度大时,还表现为跳跃式增长。孔隙水压力在低降雨强度下,增长后随后稳定;在高降雨强度下,波动较大。研究结果与实际较为吻合,表明采用颗粒流研究崩岗的形成机理是可行的。
- 熊传祥王涛鲁晓兵
- 关键词：降雨颗粒流细观数值模拟
