降雨作用下高路堤边坡渗流特征及其稳定性分析

采用Geostudio岩土工程有限元计算软件中Seep模块对某高速公路二级高路堤填方边坡在降雨条件下的路堤内部渗流状态变化趋势进行了分析,得到其变化规律;采用简化Bishop法对边坡安全系数进行了计算,得到不同降雨时间内边坡安全系数的下降趋势;同时对比分析了不同降雨时间内边坡潜在滑动面的位置,得到不同降雨条件下高路堑边坡在发生滑坡时最容易受损的位置。     

地震作用下边坡潜在破坏面预测研究

实际边坡在地震作用下的潜在破坏面往往并不是预先可以确定的。本文利用时程分析法对地震作用下的均质土坡和顺层岩质边坡进行动力响应分析,以地震波正向峰值时刻和震后瞬间所对应的塑性云图作为研究依据,利用极限平衡法对理想弹塑性边坡的安全系数Fs×(1+5%)范围及其对应的潜在圆弧破坏面范围和塑性区之间的关系进行研究。最终发现对于均质土坡而言,地震波正向峰值时刻和震后瞬间安全系数Fs×(1+5%)所对应的潜在圆弧破坏面范围以及所对应的塑性贯通区具有相似的区域;对于顺层岩质边坡,地震波正向峰值时刻和震后瞬间安全系数Fs×(1+5%)所对应的潜在直线破坏面范围集中在岩层交界面附近,而且两个时刻所对应的潜在破坏面范围十分接近。     

强度折减有限元法分析边坡稳定性的精度探讨

对强度折减有限元法分析边坡稳定性中的精度进行了探讨.对比分析表明:边坡安全系数随着剪胀角ψ的增大略有增大,但总体上可以忽略不计,有限元计算中,可取ψ=0°进行边坡稳定性分析;弹性模量E和泊松比ν对安全系数基本上没有影响;采用位移是否突变和塑性区是否贯通作为边坡的失稳判据,对比前后计算步骤中的位移和塑性区特性,可以减少或消除非确定性因素对安全系数的影响;计算模型的边界范围大小,需根据具体边坡的变形需要来确定,其大小应足以让边坡的破坏滑动面自由发展.通过算例分析表明,在采用合理的失稳判据条件下,用有限元强度折减法得到的边坡安全系数与极限平衡法的结果相当,说明采用强度折减有限元法分析边坡稳定性是合理可行的.     

柔性防护条件下露天矿山边坡稳定性模拟分析

针对柔性防护系统条件下山区矿山边坡稳定性问题，利用弹塑性理论建立数值分析模型，并对边坡安全系数进行计算分析。研究结果表明，柔性防护系统可有效地提高边坡安全系数，在技术上和经济上都具有一定的优越性。     

软弱土层的位置和坡角对分层土质边坡的稳定性影响研究

针对不同层数和软弱土层处于不同位置的分层土质边坡工程,采用FLAC3D有限差分数值计算软件,以安全系数和边坡位移等值线图为边坡稳定性的评价指标,运用强度折减法模拟分析不同坡角对每种分层土质边坡稳定性的影响。在分析每种分层土质边坡不同坡角下稳定性的基础上,得出安全系数的变化规律,进而细化边坡达到临界稳定的坡角范围,并在此范围内分析边坡稳定性。     

考虑非均质性与各向异性的阶梯式边坡三维稳定分析

以极限分析上限法为基础,通过建立阶梯式边坡三维模型,考虑牛角状对数螺旋圆锥体滑动面,对土体重力产生的外功率以及滑动面上产生的内能耗散率进行计算,得到了安全系数F_S的显性表达式。通过编程的方式进行优化寻求所有可能结果中的最低解。通过算例计算以及参数分析,考虑阶梯式边坡台阶宽度参数、高度参数、内摩擦角、上下层边坡坡角、土体非均质性与各向异性等几何参数和土体参数,计算分析了阶梯式边坡在不同宽度条件下的安全系数变化规律,分析结果对于三维阶梯式边坡的稳定性评估和设计施工具有一定参考价值。     

顺层岩质边坡稳定性影响因素灰色关联分析

首先用离散元软件UDEC计算出顺层岩质边坡稳定性安全系数在不同因素影响下的大小,再依据该结果用灰色关联方法分析7个不相关因素(岩层倾角、岩层厚度、岩体密度、层面内摩擦角、层面粘聚力、岩体内摩擦角、岩体内聚力)对顺层岩质边坡安全系数敏感性影响。研究结果表明:层面粘聚力和岩体内聚力对顺层岩质边坡稳定性影响比较敏感,岩层倾角、岩体密度、岩层厚度以及层面内摩擦角次之,岩体内摩擦角相比之下较不敏感。该结论为以后顺层岩质边坡的设计及其治理提供了评价依据。     

某公路扩建工程边坡稳定性分析与治理

介绍了都匀至新寨公路改扩建工程YK146+400~+530路段右侧边坡水文工程地质条件。根据边坡现场勘察资料确定了潜在滑动面,并计算了潜在滑动面在不同安全系数下由坡体到路堑的剩余下滑力。据此评价分析了边坡的稳定性并提出了治理方案。     

电站外边坡稳定性分析

通过对某变电站站外边坡的实际情况建立模型,计算在一般工况下和地震工况下边坡的稳定性,分别计算出边坡的滑动安全系数与相关规范进行比对,最终对边坡的实际稳定性进行评价。     

基于有限差分FLAC3D坡角优化

运用FLAC3D有限差分法对边坡的优化选择及稳定性进行了分析,得出了最优边坡角,并进一步指出在一定范围内,随着边坡角的增大,安全系数减小,边坡稳定性降低,以位移及塑性贯通区作为判据判定边坡稳定性是行之有效的方法.     

边坡稳定分析的一些进展

本文介绍近年在用极限平衡法与有限单元法 ,分析边坡稳定性方面的一些进展 ,在基于极限平衡的解析法上 ,我们导出了多阶斜坡的稳定安全系数与滑裂面角度的计算公式。这对岩质边坡的设计有很高的实用意义。导出了目前采用的各种条分法的统一计算公式。对于非严格条分法 ,用一个平衡方程并假设条间力的作用方向 ,即能求得安全系数 ;对严格条分法 ,用二个平衡方程 ,并假设条间力的作用方向或条间力的作用点位置 ,就能求出安全系数。统一式是一简单的迭代式 ,因而计算简便 ,并有很高精度。提出了两种用有限元法求边坡稳定安全系数的方法 :一种基于极限平衡法 ,对土质边坡采用圆弧搜索法 ,对岩质边坡采用在滑移面上布置节理单元的方法。另一种采用有限元强度折减法 ,便于采用大型软件 ,是一种很有前途的求边坡稳定安全系数的新方法。     

井工开采作用下某露天矿边坡强度稳定性数值分析

根据平朔安太堡露天矿边坡的工程实际,运用数值分析方法对井工开采前后露天矿边坡的稳定性进行了分析,同时对边坡坡表和内部岩土体的速度矢量进行了预测研究.结果表明:自然状态下边坡的安全系数较高,井工开采作用会大幅度地降低边坡的稳定性;由数值模拟所得出的速度矢量图可知,坡表砂岩和泥岩接触面附近网格点的速度较大,易发生滑动,此处需要进行加固设计.最后考虑了岩土体的剪胀角ψ=φ/2时边坡的安全系数,结果表明:剪胀角为0时,边坡的安全系数较小;剪胀角为φ/2时,边坡的安全系数较大;四种工况的安全系数平均增大了4.2%.     

动力影响下山区露天矿合理边坡角的确定

针对山区露天开挖和岩石边坡工程实际，根据极限平衡理论和模糊数学理论，建立了相应的理论分析模型。考虑矿山生产爆破振动动力因素作用和影响，利用所建立的数学模型对某大型金属露天矿山边坡稳定性进行了具体计算分析，并依此对矿山边坡总体边坡角进行了评价。将理论计算分析结果与露天矿山工程实际情况进行了对比，表明所采用的理论模型和计算分析方法符合矿山工程实际。     

节理岩体边坡模糊稳定性分析方法研究

节理岩体边坡失稳破坏同时受控于节理与岩体抗剪强度。在对具有两组平行节理的岩体边坡失稳破坏机制研究基础上，探讨节理岩体边坡几何物理参数为模糊数情况下边坡稳定性评价的分析方法，给出节理岩体边坡模糊安全系数的计算公式，编制基于潜在滑动面自动搜索边坡模糊稳定性研究程序。算例研究成果表明，采用模糊分析方法可以对节理岩体边坡稳定性有更全面客观的了解，能为潜在不稳定边坡的稳定性评价和锚杆设计等提供重要的参考依据，避免发生由于计算参数不确定性引起的加固节理岩体边坡破坏情况。     

考虑结构面震动劣化的岩质边坡动力稳定分析

 通过试验获取结构面震动劣化效应的数学表达式,并将之运用于岩质边坡的动力稳定性分析中。采用3DEC作为计算引擎,在每一动力计算时步内根据动力响应值实时刷新结构面的强度参数,同时由网格净节点力的矢量计算获取该时刻作用于边坡岩体上的地震惯性力。根据极限平衡理论计算该瞬时岩质边坡的稳定性系数,通过动态计算获取整个地震历时过程的稳定性系数时程曲线,以最小平均安全系数作为最终动力稳定性评价指标,从而提出一种考虑结构面震动劣化的岩质边坡动力稳定性计算方法。将该方法运用于汶川地震区岩质边坡实例研究中,稳定性分析结果与实际地质调查情况相符,验证该方法的可行性和工程实用性。     

基于有限元应力的三维边坡稳定性分析

在有限元应力分析的基础上,采用剪应力定义的安全系数来评价边坡稳定性也是较常用的一种分析方法。针对简单三维边坡体,将该方法得到的数值解与其推导出来的解析解进行对比分析,结果表明,材料泊松比对滑体的应力分布及安全系数计算均有一定的影响,当泊松比逐渐接近于0.5时,采用该方法得到的简单边坡体的数值解与解析解完全一致。最后将该方法应用到具体岩质高边坡工程实例中,并与有限元强度折减法进行对比分析,结果显示2种方法的计算结果具有较好的可比性。     

多年冻土区木里露天煤矿边坡稳定性分析

为论证木里四井田首采区非工作帮边坡最优边坡角,通过对该地区工程地质条件以及冻土特征初步分析,并结合室内岩土力学试验,选用两条典型计算断面分别从8种工况条件出发,对首采区非工作帮边坡稳定性做了分析,认为露天矿原边坡设计坡角31°过于保守,提出的34°可以满足露天安全生产。     

锦屏一级水电站开挖边坡安全监测设计及应用

针对锦屏一级水电站岩石高边坡的工程实际,在边坡布设了多套位移计、锚杆应力计和锚索测力计,进行了边坡的安全监测。监测数据表明：边坡的锚固效果良好,边坡的变形得到了有效的控制。     

极端冰雪条件下岩石边坡倾覆稳定性分析

 探讨极端冰雪作用,推导典型岩石边坡在极端冰雪条件下倾覆稳定系数的表达式。通过计算分析,揭示饱水岩石边坡倾覆稳定系数在不同的坡角、坡高、滑面倾角和张裂隙深度情况下随冻深变化的规律性,绘制饱水岩石边坡倾覆稳定系数与边坡几何要素之间的关系图;同时分析非饱水状况下岩石边坡倾覆稳定系数随冻深、坡角、坡高、滑面倾角、张裂隙积水深度等变化时的变化规律。研究表明,当考虑极端冰雪灾害影响时岩石边坡倾覆稳定系数发生较为明显的变化：随冻深、滑面倾角、张裂缝深度、坡高等的增大而下降,随坡角的减小而减小,冻结深度是影响岩石边坡倾覆稳定性的主要因素之一。     

基于矢量和方法的边坡动力稳定性分析

 边坡矢量和方法是基于力的矢量特性和边坡体真实应力场的分析方法,动力有限元法可模拟得到边坡体在天然地震动荷载作用下每一时刻的应力状态,在此基础上采用边坡矢量和法进行动力稳定性分析,可得到边坡体在地震动过程中的安全系数时程曲线,进而对其动力稳定性进行评价。针对一高陡边坡,在静力稳定性分析的基础上,针对软弱结构面控制的深层滑移面采用矢量和法进行动力稳定性分析,计算中考虑小震(50 a超越概率63%)和大震(50 a超越概率2%)作用下的动力响应。计算结果表明,在小震和大震作用下的动力安全系数分别为1.86,1.66。矢量和法能够较真实地模拟边坡在地震动过程中的动力特征和稳定性状态,为边坡动力稳定性分析提供一种切实可行的分析途径。