边坡渐进破坏多参量评价指标

传统的强度折减法就是以强度折减表征岩土体破坏后区的软化力学行为,该折减系数实质为描述边坡的整体稳定系数,但物理意义不明显。边坡稳定性是一个与众多因素相关的复杂科学课题,当边坡局部处于破坏后区应力状态时,其整体并不一定发生破坏,这种由破坏区和非破坏区组成的整体实质为非稳定力学系统,难以用连续介质力学的方法获得真实解。该研究提出了描述边坡点、面(滑面)和体(滑体)的多参量稳定性评价指标;定义了点破坏、面破坏(破坏面积比、破坏应力率、破坏应变率、摩擦力变化系数、正压力变化系数、下滑力变化系数、滑面位移变化系数等)和体破坏(富余摩阻力稳定系数、主推力稳定系数、富余摩阻力稳定系数、综合位移稳定系数、富余位移稳定系数等)边坡多参量稳定性评价指标,用来对边坡点破坏、滑面扩展、连通等实施全方位演化过程描述。并充分利用部分强度折减法、理想弹塑性模型、全过程本构模型等揭示滑坡点、面和体多参量随位移和力的变化规律;以传统和推广的不平衡推力条分法为例,利用多参量描述边坡的渐进破坏过程,揭示了在边坡临界状态一步一步移动过程中点、面及体的全过程多参量稳定性演化特征。大冶市桃花山边坡计算结果表明:多参量稳定性评价指标可以较好地描述桃花山边坡各特征量的演化规律,且基于理想弹塑性模型的部分强度折减条分法点、面描述参量(破坏率、破坏比等)的值小于全过程剪应力-应变本构模型的值,边坡整体稳定系数(主推力法、综合位移法和富余位移法)描述指标大于全过程剪应力-应变本构模型,但富余摩阻力法稳定系数则相反等。该研究重点是建立了边坡多参量稳定性评价指标,并使传统的稳定系数可以和该文建议的方法加以比较,为边坡监测预警提供了理论支撑。     

重庆武隆"五一"滑坡成因分析

分析了边坡工程地质条件和地质成因机制；根据现场调查数据建立了滑坡地质剖面，反演了滑坡发生时滑动面的抗剪强度参数；分析了原坡形及降雨所引起孔隙水压力对其稳定性的影响，并以反演获得的强度参数结合类似边坡岩体结构面强度试验统计结果，对原边坡进行了可靠度分析，获得了原边坡的潜在破坏概率，从而又在定量角度上获得了滑坡发生的原因。     

百色RCC重力坝坝基稳定性数值模拟研究

结合广西百色水利枢纽坝址区地形地质特性，针对坝基含断续节理裂隙岩体的强度特点，动用三晨线性寞型对右河床最危险坝段坝基稳定性展开系统研究，揭示该坝段地基变形与超载特性，给出坝基整体稳定的超载安全度、强度储备安全度及综合安全度，文中还根据数学模拟分析得到的坝基破坏模式，提出了进一步提高坝基稳定安全度的工程处理措施。     

岩质边坡稳定的体系可靠度分析及工程应用

对岩质边坡存在多个滑动面时的体系可靠度进行分析,可以对边坡的稳定性作出更加合理的评价。采用非线性有限单元法,通过降低岩体的强度参数,寻找边坡的潜在滑动面,并定义滑动面上所有单元同时破坏时,作为边坡的失稳模式;针对岩体破坏的特点,按Druker-Prager屈服准则和单轴抗拉强度准则构建失稳模式中单元的功能函数,再采用响应面法和蒙特卡罗法计算单元的可靠指标和相关系数;单一失稳模式是由滑动面上的单元组成的并联体系,为此,研究了一种逐步等效线性化求交法用于计算单一失稳模式的可靠指标;最后,用Ditlevsen窄界限公式估算由各失稳模式组成的串联体系的可靠指标。上述方法得到的可靠指标可用于边坡的稳定性评价。作为工程实例,对某水电站左岸坝肩边坡的体系可靠度进行了分析和评价,验证了本方法的合理性和可行性。     

边坡稳定性分析与加固综述

边坡稳定分析一直是岩土工程中的重要研究内容,边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。其物质构成并无本质的差别,但其在结构上完全不同。两种边坡稳定性分析为边坡预测预报及整治提供依据,边坡加固为边坡稳定提供了保障。目前,边坡稳定性分析采用的主要方法有定量分析方法、定量分析方法。而在加固过程中主要针对岩体边坡的破坏形式及影响因素这两个方面来进行。本文就是针对边坡的稳定性分析和加固方法,以及破坏形式及影响因素等问题进行地综述。     

拱坝坝肩稳定的三维地质力学模型试验研究

本文引用强度储备的概念，通过拱坝坝肩稳定的三维地质力学模型试验，采用变温相似材料来模拟岩体及断夹层力学参数在工程长期运行中逐步降低的演化过程。总结出了新技术和方法并结合工程实例，用强度储备与超载相结合的方法，探讨论了拱坝坝肩失稳的破坏过程，破坏机理和破坏形态，得出了综合稳定安全度，提出了坝肩需要加固处理的具体措施和建议，为工程设计和施工提供了参考依据。     

“叠合悬臂梁”模型在层状反倾岩石边坡计算中应用的探讨

层状反倾岩石边坡的破坏模式以倾倒折断破坏为主,目前在进行边坡设计和稳定性评价时,一般依据各向同性介质理论,采用极限应力法确定近似圆弧滑面,作为边坡稳定性计算和设计参数选择的依据,这种计算方法用于层状反倾岩石边坡显然是不合适的。本文建立"叠合悬臂梁"计算模型,来对层状反倾边坡进行分析,得出了增大反倾岩层层面之间的粘聚力和内摩擦角,以及增大层状岩体的层厚,均可增大反倾边坡的稳定性的结论,并结合具体的工程案例进行初步计算,给出了初步估算反倾边坡发生倾倒折断破坏的方法,从而为定量的分析层状反倾边坡的破坏机理及影响因素提供了参考依据。     

锦屏一级水电站高边坡开挖爆破动力稳定分析

将时程法引入滑裂面的抗剪断强度比值法中,以某个爆破步长进行整个爆破计算,得到了潜在滑动体的稳定系数随爆破振动荷载作用下的变化过程。利用该方法对锦屏一级水电站左岸EL.1885m以上边坡开挖爆破进行动力稳定性分析,计算结果较好地反映了边坡稳定性在爆破过程中的变化过程,为优化爆破参数、指导减振措施和边坡支护提供了依据。本研究的成果对以后类似的特高陡边坡爆破开挖分析具有积极的指导意义。     

锦屏一级水电站高边坡开挖爆破动力稳定分析

将时程法引入滑裂面的抗剪断强度比值法中,以某个爆破步长进行整个爆破计算,得到了潜在滑动体的稳定系数随爆破振动荷载作用下的变化过程。利用该方法对锦屏一级水电站左岸EL.1885m以上边坡开挖爆破进行动力稳定性分析,计算结果较好地反映了边坡稳定性在爆破过程中的变化过程,为优化爆破参数、指导减振措施和边坡支护提供了依据。本研究的成果对以后类似的特高陡边坡爆破开挖分析具有积极的指导意义。     

土质边坡的单元失效概率与失效模式研究

土质边坡系统失效概率与土体抗剪强度参数以及地下水位息息相关，在传统边坡可靠度分析中一般只考虑了土体抗剪强度参数的变异性，忽略了地下水位随机性带来的影响。该文将有限元离散技术、上限法理论、相关非高斯随机场模拟方法以及随机规划理论结合起来研究随机地下水位作用下考虑参数空间变异性的边坡系统失效概率。采用有限单元离散边坡土体，将边坡地下水位作为随机变量并考虑土体抗剪参数的空间变异性，基于塑性极限分析上限法构建边坡可靠度分析的随机规划模型；采用基于蒙特卡洛的迭代方法进行求解，得到边坡稳定性系数和速度场；根据边坡中单元的失效信息首次采用AP聚类分析方法来估算边坡的系统失效概率，发展了边坡系统可靠度分析理论。对一个经典的边坡算例进行了系统分析并与极限平衡分析方法、有限元方法结果进行对比，结果表明：随机地下水位作用下考虑参数空间变异性时，边坡存在多种失效模式，AP聚类分析方法可以根据失效单元的位置信息识别出边坡所有失效模式以及对应的失效概率；基于Matlab编制了高效的上限法并行程序，大大提高了计算效率。     

复理石顺层边坡最危险岩层倾角及简化的单一层面模型

最危险岩层倾角为0°～90°范围内使边坡安全系数最小的岩层倾角,该倾角是对顺层边坡稳定性最不利的岩层产状。以由岩块和岩层面组成的层状边坡为分析对象,采用有限元极限分析法的隐式节理模型分析了不同坡角对应的最危险岩层倾角。结果表明:最危险岩层倾角随坡角的增大而增大,对应安全系数的变化规律相反,最危险岩层倾角下的破坏均为整体顺层滑移破坏;通过极限平衡法得到最危险岩层倾角的理论公式,计算结果与有限元极限分析法偏离不超过2%;在众多岩层面中,对缓倾顺层边坡稳定性起决定性作用的为过坡脚的层面,采用单一层面简化模型得到的边坡破坏模式与常规模型相近,安全系数偏离不超过3%,缓倾顺层边坡可利用此模型进行简化的边坡稳定分析。     

开挖边坡的稳定性研究

某电站厂房后的自然边坡高达４００余米，厂房及调压井开挖边坡高达１２０－１５０米，在开挖过程中出现局部滑动，本文利用三维弹塑性有限元法对该层状岩体高边坡进行稳定性研究，用提出的一个衫稳定系数公式，考虑边坡的分级开挖，分别得出了各级开挖情况下各夹层面上岩体的稳定系数值，结果与实际相符，为工程实践提供了理论依据。     

爆破能量传播方向与边坡夹角对露天矿边坡稳定性的影响

大量爆破现场边坡破坏现象表明爆破能量传播方向与所造成损伤的差异性研究对边坡保护很重要,以往对爆破能量传播方向对露天矿边坡稳定性的研究较少,而研究这一关系对实际工程有理论和实际意义。首先对国电平庄西露天矿台阶爆破进行超声波检测试验研究,再对试验数据进行对比分析,获取该爆破场地地质条件下的角度与损伤关系,对该矿区爆破生产产生的边坡损伤进行较为准确的预测及判断。     

爆破震动对高陡边坡稳定影响的数值模拟研究

在高陡边坡下进行爆破作业,为确保边坡及生产的安全,需对振动条件下边坡的动态稳定性有所了解。相关的研究成果已表明,FLAC 3D用于爆破荷载作用下边坡的动态响应分析是可行的。利用FLAC3D软件建立了丽江阿海电站左岸高陡边坡的三维模型,将现场实测的振动数据从边坡底部输入,分析了爆破结束后边坡体内位移场、应力场以及速度场的分布情况,从而判断该边坡在爆破荷载作用下的稳定性。     

爆破荷载作用下露天边坡稳定性分析

露天边坡的稳定性受爆破振动作用影响较大,为进一步分析研究爆破振动作用下露天边坡的稳定性特征,对露天边坡的静力稳定性进行分析,得到边坡在静力条件下的位移、应力和静力安全系数,并在静力计算的基础上,计算边坡在爆破振动下的动态响应特征,进而求得爆破荷载下边坡的位移、应力及动力安全系数等响应特征,可以来分析边坡在爆破振动作用下的稳定状态.利用ANSYS有限元软件,采用强度折减法对别矿露天边坡在静力和动力荷载条件下的稳定状态进行分析,得出爆破荷载下边坡的安全振速和临界振速.仅考虑边坡自重下时的安全系数为1.66,处于稳定状态;在不同强度爆破荷载作用下边坡的安全系数分别为1.46、1.5、1.56、1.62,相对静力条件下安全系数衰减了2.4％ ～12％.通过安全系数与水平径向振动速度关系,推导出了南帮边坡的安全振动速度为10.64 cm/s,临界振动速度为13.16 cm/s.     

基于坡面卸荷的土质边坡应力状态及稳定性分析

边坡稳定性分析中极限平衡法难以考虑土体应力状态,坡体滑面应力计算又长期停留在数值方法上。为解决这一问题,提出坡面卸荷应力等效思路,将坡面按半无限边界考虑后利用弹性理论求解坡体应力,并根据滑面应力进行稳定性安全系数计算,最后结合多个算例将潜在滑动面位置、滑面应力分布、安全系数与已有理论进行比较。研究结果表明:坡面卸荷应力等效思路概念清晰,符合边坡受力特征,且通过该思路求得的滑面应力与有限元分计算结果基本一致,搜索得到的潜在滑动面位置,以及对应的稳定性安全系数与有限元强度折减法、极限平衡法计算结果十分接近。此外,该计算方法还能有效与支护结构预应力结合,体现预应力的加固作用。     

隧道弃渣填料高路堤边坡稳定性影响因素数值分析

为了研究各因素对路堤边坡稳定性的影响,通过有限元强度拆减法,对各影响因素进行了分析,强度参数及破率对路堤的安全性影响较大,并与极限平衡理论法计算结果进行了比较,吻合程度比较好。     

理县某冰碛物堆积体斜坡三轴试验及边坡稳定性研究

通过对理县某冰碛物堆积体边坡进行工程地质调查及现场取样，以常规三轴试验为基础，得出冰碛物力学强度参数。应用不同工况的试验结果对边坡进行稳定性计算，得出边坡稳定性状况，为边坡稳定性计算提供依据。     

软岩高陡边坡的稳定性分析评价

本文以某软岩高陡边坡作为例子,针对软岩高陡边坡的前期变形破坏迹象、水文地质以及岩体结构特征等进行了介绍,从而对该边坡的可能破坏模式进行了判断,同时以此为基础,评价了软岩高陡边坡的稳定性。     

岩体空间变异性对边坡可靠性的影响研究

岩体特性研究是边坡稳定性研究的前提和基础,岩体力学参数取值合理与否,直接关系到工程的安全性和经济性。本文应用地质统计学的理论和方法,对现场实测的岩体强度参数进行了分析,求出了反映岩体性质的参数：相关距离和相关函数,并将其用于边坡的稳定性分析中。结果表明,考虑岩体强度的空间变异性可提高边坡的可靠性指标。