石棉县某崩塌体稳定性分析与治理方案研究

四川省泸定县MS6.8级地震引发大量地质灾害。石棉县王岗乡挖角村后坡由地震引发花岗岩强风化层剥落、滑塌,造成岩土体裸露,并进一步演化形成危岩体6处。经计算,大部分危岩体在天然状态下处于基本稳定状态,在暴雨工况下处于欠稳定状态,在地震工况下处于欠稳定-不稳定状态。“9·5”泸定地震震后应急抢险工程中已在斜坡坡脚修建3段拦石墙。本次在有效治理灾害的基础上,兼顾生态修复问题。针对1^#危岩带斜坡采取“削坡+格构+植生袋绿化”的治理方式;对危岩带坡脚堆积体采用草藤搭配治理方法;对挡土墙采用藤本植物爬墙绿化方案。     

三峡库区香溪河吴家沟滑坡成因机制分析

三峡库区吴家沟滑坡原先是处于稳定状态的松散堆积岸坡，在工程活动、暴雨、库水降落等综合作用下失稳破坏。以勘察、现场监测等手段查明岸坡地质结构特征，运用极限平衡分析法评价地形、暴雨、库水对岸坡稳定性的影响，探讨了滑坡的形成机制。结果表明，吴家沟滑坡主滑面为粉砂质粘土岩弃渣与基岩层的接触带，受库水长期浸泡软化，力学强度降低，为香溪河河岸人工堆积岸坡易滑地层；岸坡上进行的坡顶堆载、坡脚卸载等工程活动，使岸坡局部形成“上陡下缓”地形，为滑坡的形成和发展提供了临空地形条件；库水位降落到对岸坡最不利水位，与同时发生的暴雨共同诱发滑坡。研究成果可为后续库区工程建设提供借鉴。     

凝灰岩夹层对桥址岸坡稳定性的影响

综合分析桥址区凝灰岩夹层的特征,结合现场勘察资料,采用极限平衡法和数值模拟法,对桥址岸坡岩体在天然状态、地震条件下的应力状态进行数值模拟分析。研究结果表明:桥址岸坡稳定性主要受t3和t2凝灰岩软弱夹层的控制。在两种工况条件下,边坡最小安全系数均处于稳定状态,岸坡稳定。     

金沙江特大桥岸坡稳定性研究

岸坡的稳定性能是影响桥梁工程使用寿命的重要制约因素之一,以金沙江特大桥左岸土质岩坡为例,采用Morgenstern-Price方法,按照不同的工况对左岸岸坡的稳定性能进行了计算。结果表明:金沙江特大桥左岸岸坡在最低通航水位(540 m),在地震作用下可能发生坡体表面碎石土的不稳定滑塌,在汛期限制水位(560 m)条件下,可能发生沿坡体表面的局部小型滑塌。因此,建议对按照设计坡率开挖后的岸坡进行防护,防护措施可采用浆砌片石抹面,必要时对第2级边坡深层土体进行适当的加固。     

锚索加固措施在高边坡治理工程合理应用

2010年6月中旬三明市境发生持久大暴雨,致使发生高边坡滑塌地质灾害。位于邵三高速公路三明段YK2＋715～YK2＋840段右侧高边坡一级、二级、三级边坡发生滑塌病害,原有的支挡防护工程全部失效导致该边坡整体下滑,部分坍塌体已堆至路面且坡体变形仍在继续,边坡处于不稳定状态。为保证公路运营安全,提出有针对性路堑边坡防治措...     

库水位升降作用下填土岸坡稳定性的分析

库水位升降是诱发库岸滑坡的重要因素之一。将渗流场有限元计算与极限平衡分析结合起来,针对潘口库区水位升降对鳌鱼沟填土岸坡稳定性的影响进行分析。结果表明:该岸坡的安全系数随库水位的升降均呈现先减小后增大的变化规律,岸坡变形加剧主要可能发生在蓄水、泄水的初期,但水位升降过程中该岸坡仍将处于稳定状态。     

黄土区水库库岸稳定分析

黄土区的水库岸坡失稳以塌岸形式居多,并且带来较大的危害。从岸坡临空面土体的土压力及水压力的角度对库岸失稳的机理进行分析,认为岸坡失稳的主要因素是水的作用,当水位骤降时,坡土体两侧的土压力和水压力平衡现象被打破,进而导致了塌岸现象的出现。     

地下采空诱发陡倾层状岩质斜坡失稳机制研究

 我国西南灰岩山区的褶皱山体经长期强烈的地质抬升运动与河流侵蚀,山体呈现出中上部厚层-巨厚层灰岩地层陡峭,下部页岩、泥岩地层平缓的“靴状”地貌形态,加之下部煤层、铝土矿层的开采,成为我国大型层状岩质崩滑灾害的高发区。本文以重庆武隆鸡冠岭陡倾层状岩质斜坡滑动为例,采用FLAC3D模拟分析了地下采空诱发陡倾层状岩质斜坡“弯曲变形-层间错动-采矿加速倾倒变形-下伏岩体阻滑-下伏岩体剪切破坏-整体失稳”的渐进失稳过程,认为鸡冠岭山体滑动是一类层状岩体的倾倒-滑移失稳的复合破坏模式。模拟结果表明：(1) 陡倾临空的斜坡在长期重力作用下,坡体沿山梁方向发生蠕滑变形,坡体逐渐产生拉裂缝;同时由于该斜坡位于背斜核部附近,应力集中导致上覆层状岩体呈现出弯曲变形的特征;(2) 长期岩溶作用加速坡体裂缝的发育与扩张;(3) 斜坡下部煤层开采时,导致鸡冠岭山梁发生应力发生重分布,上覆层状岩体逐渐发生层面分离,层状岩体下部产生裂缝,岩体强度逐渐降低;(4) 当斜坡下部煤层逐渐采空后,上覆层状岩体变形急剧增大,发生倾倒破坏,挤压矿层下伏稳定岩体,发生剪切滑移,最终从临空处剪出形成高速碎屑流。因此,对于西南灰岩褶皱山区,认识长期地下采空对层状山体的扰动作用,对大型灰岩山体防灾减灾与风险区划具有重要的现实意义。     

水盘城际铁路北盘江特大桥岸坡岩体稳定性分析

北盘江特大桥是水(城)-盘(县)城际铁路的控制性工程,岸坡岩体的稳定性直接控制了桥梁选址方案的可行性.文章通过现场调查、现场试验和室内试验分析了岸坡的工程地质条件,基于地形地貌,结合岸坡岩体风化和卸荷特征,建立了岸坡的工程地质数值计算模型.采用结构面空间几何分析法及岸坡岩体应力应变的数值模拟相结合的方法,研究了岸坡岩体的变形破坏趋势及可能的失稳特征,对岸坡岩体的稳定性进行了定性和定量的评价.赤平投影分析的结果表明,边坡在自然状态下保持基本稳定;数值分析的结果显示,由于受到卸荷裂隙的影响,岩体的稳定性较差,优势结构面存在下滑的趋势,岸坡总体稳定性一般;建议设计时将桥墩基础埋深,并对桥墩处岸坡岩体采取必要的加固措施.     

锦屏一级水电站IV～VI山梁雾化边坡稳定性分析

针对锦屏一级水电站左岸IV～VI梁部位岸坡“深部裂缝”发育、坡脚阻抗段岩体单薄等结构特点,分析岸坡潜在失稳的边界条件及变形破坏模式。基于多个水电工程边坡雾化失稳实例的启示,从雾化降水对岸坡岩体的作用机制入手,指出雾化对该段岸坡稳定性影响的关键是深部裂缝充水及坡体饱水。据此,按坡内不同水位对稳定性系数的影响进行初步的敏感性分析。分析结果表明:在泄洪雾化情况下,IV～VI梁边坡稳定性问题较为突出,不能满足工程边坡安全稳定要求,应加强相应的工程处理。     

金川电站左岸引水发电系统进水口边坡块体稳定性分析

边坡开挖为边坡岩体中的岩石块体创造了新的临空条件,块体的初始稳定状况受到了外界影响,因此需要重新对结构面组合块体稳定性进行评价。通过对金川水电站左岸引水发电系统进水口边坡的岩性、构造、变形失稳机制以及岩体质量和力学参数的研究,利用空间坐标建立了边坡和结构面的三维地质模型,结合边坡的开挖设计,进行平行和垂直轴向边坡方向的剖切,从而得到块体组合情况。然后,利用商用岩石边坡块体稳定性计算程序对各潜在不稳定块体进行计算。计算结果表明:除了在极端的工况下局部块体会失稳外,其它块体均较稳定。     

大型复杂岩质高边坡安全监测与分析

 岩石高边坡稳定性是水电站建设能否顺利进行的关键问题之一。锦屏一级水电站左岸开挖高边坡地应力高、断层裂隙发育、岩体卸荷深度大,地质条件十分复杂,边坡在施工期和运行期的稳定性问题特别突出。介绍左岸边坡的监测布置,并对岩体表面变形趋势、空间分布形态、变形与开挖的关系进行分析,对多点位移计变形大小、岩体变形与结构面的关系进行探讨,对平洞石墨杆收敛计变形、谷幅平距观测、锚索荷载和抗剪洞变形等监测结果进行综合分析,得到边坡岩体的变形规律。研究结果表明,锦屏一级水电站左岸边坡岩体受开挖影响的范围较大,超过80 m,边坡岩体卸荷松弛变形量级较大,边坡岩体应力释放与转移过程较长,边坡达到完全稳定需要的时间较长。该工程的监测成果可供其他类似工程参考和借鉴。     

白鹤滩水电站左岸边坡岩石损伤变形反馈分析

为研究白鹤滩水电站左岸边坡岩石微破裂损伤状态下的宏观变形,基于现场微震监测数据以及宏观变形资料,运用震源半径表征岩石破裂尺度,采用考虑岩石破裂尺度的损伤本构关系,通过将岩石微破裂信息导入左岸边坡准三维数值模型,再现开挖工况左岸坝肩岩体卸荷变形过程,建立微震损伤与边坡宏观变形的定量联系。反馈分析结果表明:边坡岩体开挖工况下考虑微震损伤模型较未考虑微震损伤变形特征更接近于实际位移测值。考虑微震损伤效应的反馈分析方法作为一种初步的探索性工作,可为高陡边坡稳定性研究提供新思路。     

岩石边坡工程块体系统稳定性预测、监测与控制

根据工程地质的岩体结构控制观点及“突破”观点，岩石边坡工程的稳定性往往由其中的块体分布及其稳定状态所控制，因此，及时确定与实时控制这些块体系统的稳定性就十分重要。为此，以某大型岩石高边坡为例，在分析该高边坡的工程地质条件，尤其是结构面分布特征基础上，首先，采用块体理论分析了该复杂岩石边坡工程块体系统的分布规律，找出了控制该大型边坡稳定性的关键块体的位置、规模及开挖后的稳定性系数，并据此指导优化岩石边坡稳定性的监测布置与加固控制；其次，根据监测信息对块体系统加固前后的受力及稳定性动态进行了分析。     

Deformation mechanism and stability evaluation for the left abutment slope of Jinping I hydropower station

There are very complicated engineering geological conditions in the left abutment slope of the Jinping I hydropower station with the stress-release opening of fractures along existing faults and where lamprophyre veins are present. Prior to the excavation for the dam, the slope generally consisted of a thick marble mass between fault f₅ and the free face. As a consequence of the removal of some of the marble to create the abutment, the stability of the slope would be reduced. The paper reports the stability assessments undertaken, based on engineering geological analysis and block theory and the results of the analysis of key rock masses under four conditions: natural, heavy-rain, earthquake and heavy-rain plus earthquake.     

地震作用下陡岩崩塌颗粒离散元数值模拟研究

 基于江坪河水电站陡岩边坡,进行块体倾覆分析确定地震影响下潜在的破坏位置,推导地震波在颗粒介质内中传播时的边界条件设置公式,用二维颗粒离散元模拟分析地震作用下陡岩的崩塌灾害。结果表明：基于颗粒离散元的崩塌灾害分析方法可通过颗粒运动轨迹来判断边坡是否稳定,研究边坡破坏扩展过程,并可通过修改边界颗粒的属性来模拟入射地震波及透射边界,可最大限度模拟荷载–岩性–灾害发展的耦合作用;地震作用下顺坡向陡倾角卸荷裂隙发育是影响陡岩边坡稳定的控制性结构面,表层发生局部崩塌、块体失稳的可能性较大,其破坏机制为高烈度地震作用下从表层局部块体崩落开始,继而沿着节理裂隙快速扩展直至上部岩体产生崩塌,破坏规模则主要取决于顺层向裂隙的发育深度。该方法可为崩塌失稳边坡的稳定性研究及灾害预测提供理论依据。     

Measurement and interpretation of long-term deformation of a rock slope at the Ikura limestone quarry,Japan

More than 10 years of displacement measurements at the Ikura limestone quarry in Japan have clarified aspects of rock slope deformation arising from excavation in the quarry. Although the cause of most deformations can be explained theoretically, those occurring in a rock slope just behind the Tarumi working face proved perplexing. Contraction continued to occur on the rock slope although excavation of limestone had ceased at this face. The cause of this continuous deformation was evaluated through numerical analysis employed to assess the stability of the rock slope. An automatic 3D mesh generation technique was used to model the complex topography of the quarry resulting from the excavation and a finite element mesh model was rendered for each of the successive excavation stages. Elastic analysis then allowed the resulting rock slope deformation to be predicted. The calculated results reveal that the rock slope continued to deform elastically after excavation had ceased on the Tarumi face and that the on-going excavation at the Kawamukai working face, located 400 m away from the rock slope, was the probable cause. The calculated results using appropriate elastic moduli were in good agreement with measured results. The rock slopes are assessed as stable and the continuous deformation is believed to be elastic.     

李家峡拱坝左岸高边坡岩体变位与安全性态分析

实际工程中常遇到山体单薄,地质构造发育,表层岩体卸荷松弛,甚至蠕变或滑移等高边坡安全稳定性问题,因而加强对此类高边坡岩体的变位监测并对实测数据进行及时的处理与分析,对于确保工程安全具有十分重要的意义.据此,以李家峡拱坝左岸高边坡为例,探讨如何通过岩体变位监测资料来全面分析和评价高边坡安全稳定性.在对水库初次蓄水以来的谷幅位移和左岸高边坡岩体变位监测资料进行时空定性分析和变形疑点物理成因分析的基础上,应用最小二乘法建立了岩体变位各测点的逐步回归模型,并以其对测值年变幅的拟合与分离结果,定量分析水压、温度、时效等因子对高边坡变位的影响效应.研究结果表明:(1)在库水位逐步抬升至正常蓄水位的过程中,李家峡左岸高边坡岩体主要产生朝河心方向的下滑变位,但位移量相对较小;(2)库水位在2002年1月趋于相对稳定后,高边坡岩体变位逐步趋于收敛并保持稳定,目前其安全性态基本正常;(3)由于局部岩体 仍存在轻微下滑趋势,建议加强对这些部位的监测.     

双滑面岩质边坡稳定性极限平衡计算方法

基于极限平衡理论,综合考虑张拉裂缝积水深度、滑面出流缝是否堵塞、坡顶超载、地震荷载效应以及被动块倾角等因素的影响,推导出了多影响因素条件下含主控弱面双滑面岩石边坡抗滑稳定性系数的表达式,并分析了几种相关参数组合对双滑面破坏岩石边坡稳定性的影响。分析表明:滑面出流缝被堵塞比滑面出流缝未堵塞时对边坡稳定性的影响更大,边坡稳定性随着坡顶张拉裂缝积水深度增加、坡顶附加荷载增大、地震影响效应的增大而减小,在滑面出流缝未堵塞的情况下被动块倾角为20°时双滑面岩石边坡抗滑稳定性系数最大,滑面出流缝被堵塞的情况下被动块倾角为9°时双滑面岩石边坡抗滑稳定性系数最小。针对工程实际,提出了相应的工程建议。     

考虑水–岩作用特点的典型岸坡长期稳定性分析

大型水库库岸边坡长期经受库水位升降变化的影响,其作用效应主要表现为两个方面,一方面是水压力升降变化的影响,另一方面是岸坡消落带岩土体的水–岩作用劣化效应。基于此,在前期研究基础上,考虑消落带水–岩作用的影响深度及时间效应,建立了岩体强度劣化模型,并结合典型库岸边坡进行了计算分析。研究表明:库水位变化对库岸边坡稳定性影响明显,尤其在一定时期以后,在高水位运行期间安全系数将会出现骤减后迅速恢复的现象,说明坡体下滑力与阻滑力的平衡被打破后又得到调整至新的平衡,随着水–岩作用次数的增加,这种骤减在年循环周期内,逐渐向前推移,且频率与减幅均有所增大,进一步说明当水–岩作用程度越大时,岩体平衡越容易被打破且库岸边坡稳定性越差,而新的平衡对应的安全性逐年降低。这一现象符合重力背斜型滑坡在库水作用期间的破坏堆积过程,研究成果对库区岸坡的稳定性计算具有一定指导意义。