有地下水作用边坡中最危险圆弧滑动面的确定

推导了含有地下水渗流作用条件下边坡中圆弧滑动面稳定系数，提出了用非线性规划中变尺度法确定最危险圆弧滑动面位置的方法，并给出计算实例。     

有地下水作用边坡中最危险圆弧滑动面的确定

推导了含有地下水渗流作用条件下边坡中圆弧滑动面稳定系数，提出了用非线性规划中变尺度法确定最危险圆弧滑动面位置的方法，并给出计算实例。     

基于弹性理论设计边坡防护方法研究

边坡防护设计主要是通过边坡稳定性分析,找到稳定系数最小部位（称为最危险滑动面）,然后根据边坡稳定系数要求,计算稳定系数及下滑力,设计所需边坡防护。这种分析方法是把边坡土体假定为刚塑性体,再划分为较小单元,略去影响较小因素后,进行力学平衡分析,最终确定稳定系数和防护形式。然而,边坡岩土体并非理想刚塑性体,边坡的开挖过程是对原有平衡的破坏,而边坡防护则是重新建立这种平衡状态。如何通过边坡防护构建坡体系统平衡或恢复原有平衡系统,是边坡防护要解决的首要问题。采用弹性理论方法计算边坡应力状态,可为建立新的平衡体系提供计算依据。     

高速公路边坡稳定性计算及治理探讨

在对土质边坡稳定性进行分析时,利用极限平衡法对不同的潜在滑动面进行试算,从中寻找出安全系数最小的滑动面,是一种常用的方法。极限平衡法的计算原理简单、清晰,计算简便、快捷。文中应用该方法分析某公路边坡的稳定性及破坏模式,最后探讨了该边坡的治理方案。     

不同降雨条件下露天矿边坡稳定性分析

针对安太堡露天矿西北帮高陡边坡,介绍了边坡的工程背景和滑坡现状。结合工程地质、气象条件等资料,分析了降雨对边坡稳定性的影响机理,并使用SLIDE软件将潜在危险滑体分为50个条块,采用路径搜索方法对强降雨边坡在饱水和排水条件下的稳定性进行了模拟分析。结果表明:边坡降雨饱水条件下的稳定系数约为0.841,且最危险的滑动面位于边坡上部,穿过上层填土和粉土,而边坡在排水条件下的稳定性为1.010,最危险滑动面仍然位于边坡上部,但滑动区域相比饱水条件下明显减小,滑动面也随之减小。     

基于边坡特征的矿山台阶边坡破坏类型及规模分析

台阶边坡破坏是矿山边坡破坏的最主要形式,台阶边坡的稳定性不仅受到结构面的分布和产状影响,而且边坡破坏规模还与台阶边坡的几何特征有很大的关系。通过分析岩质边坡的几何特征,总结出台阶宽度最大的边坡是决定边坡破坏规模的决定性因素,而最大宽度的坡脚则是最大的制约点,由制约点决定不同破坏规模的边界条件,并得到了不同台阶破坏规模的边界条件。与传统的台阶边坡定性分析相比,改进的方法不仅得到了台阶边坡的破坏形式,同时还得到了相应破坏的规模;便于抓住影响矿山台阶边坡的主要结构面或者结构面组合,根据可能的破坏规模来确定需要进一步分析计算的破坏形式,为评估边坡破坏的影响范围提供了定性的依据,并为稳定系数的计算提供了目标;提高了岩质边坡稳定性分析计算的效率,为矿山的安全生产提供指导和依据。     

露天矿高陡边坡蠕滑区滑动机理分析

针对安太堡露天矿东帮北部高陡边坡出现的蠕滑问题,简述了边坡的工程背景和滑坡现状,研究了蠕滑区滑坡的主要形成因素及滑动机理;通过滑坡前后边坡面的形态、后缘张拉裂缝以及剪出口的位置对滑移面进行预测;运用FLAC^3D建立了边坡三维地质模型,并进行边坡的变形破坏分析,结合极限平衡分析软件Geo-slope对边坡稳定性进行计算,开展边坡稳定性评价。研究结果表明：边坡变形破坏分为后缘切层滑动、坐落式顺层蠕滑、前缘底鼓滑动3个阶段;雨季降雨以及地下水是造成边坡滑坡的主要外在因素,边坡面顺倾、软弱夹层的存在是导致边坡蠕滑变形的内在因素;自然状态下边坡研究剖面1 180～1 240 m水平段边坡稳定性系数为1.02,蠕滑区边坡稳定性为存在一定风险,需在该区域开展具有针对性的专项治理措施。     

灰岩矿露天边坡滑动模式及稳定性计算分析

针对矿山开采设计阶段露天边坡稳定性定量分析问题,对河南省大型露天灰岩矿边坡特征、边坡潜在滑动模式及滑动面形态进行了分析研究,并采用极限平衡法和强度折减法对其进行了稳定性计算,结果表明灰岩矿露天边坡稳定性系数为1.48~2.12,整体稳固性好,平面形破坏较圆弧形破坏稳定性系数偏大;强度折减临界破坏时近似为圆弧形破坏,两种方法计算结果接近,与现场终了边坡稳定状态吻合。     

含缓倾软弱夹层矿山高边坡滑动面位置与空间形态反演

滑动面确定是边坡治理中的关键问题,传统的勘探技术在滑动面勘测识别确定过程中往往存在耗时、耗力、对坡体造成损伤、具有安全隐患等问题。为克服传统滑动面确定方法的局限性,以四川黄山含缓 倾软弱夹层石灰石矿山高边坡为例,在边坡应急治理条件下,基于工程地质分析法、空间解析几何法、极限平衡法及强度折减法的综合应用,提出了一种以工程地质分析法为前提判断,空间解析几何法与极限平衡法 为计算分析手段,强度折减法为检验保证的滑动面反演方法。首先根据工程地质分析判断出边坡整体及局部的破坏模式,其次利用空间解析几何法确定了滑坡体前后缘位置滑动面的空间形态,最后采用极限平衡法对 边坡稳定性系数反复试算,进而反演出滑动面的具体位置,并基于有限元强度折减法对滑动面反演结果进行了分析验证。结果表明：边坡整体沿软弱夹层滑动,前后缘位置为圆弧滑动破坏,滑动面位于775 m平台到软 弱夹层垂直距离为26 m的位置;有限元强度折减法计算的边坡稳定性系数为1.00,与滑动面反演结果基本一致,验证了该方法的可行性和准确性。研究结果为边坡滑动面的确定提供了一种新思路,对于类似边坡滑动 面快速识别与确定及危岩体的应急治理具有一定的借鉴意义。     

爆破动力荷载下边坡稳定性的时程分析

针对露天矿开采过程中,爆破开挖作业对最终边坡稳定的影响问题,采用动力有限元法分析爆破过程中边坡的稳定性随时间变化情况。首先建立矿山边坡的二维有限元模型,利用有限元强度折减法求解,得到边坡的最危险滑动面及折减安全系数;再根据得到的最危险滑动面,重新建立边坡和炸药的三维实体模型,布置爆破孔网参数并设置各个炮孔的起爆时间,通过LS-DYNA大型动力有限元程序,求解边坡在炸药爆炸后30 s时间内的动力响应过程。结合极限平衡法和动力有限元法计算结果,计算边坡在同时起爆方式下每一时刻的安全系数。提出应根据边坡时程安全系数及边坡滑面单元是否同时发生整体破坏等条件综合评价边坡稳定性。数值模拟结果能够动态显示爆破过程中边坡的应力、应变状态,计算结果与极限平衡法计算结果接近,可以为露天矿爆破设计提供参考。     

不同坡面形态滑坡的稳定性分析

为了研究坡面形态对滑坡稳定性的影响,设计3种坡度、2种坡高共6组试验,对不同坡面形态的滑坡进行了物理模拟试验,通过抬升试验模型槽模拟滑坡失稳破坏的过程,记录破坏过程和破坏时的临界破坏角度,分析了不同坡型滑坡的稳定性和破坏情况。试验结果表明,相同坡度、相同坡高的情况下,凸坡所需抬升角度最低,其稳定性最差,凹坡最高,其稳定性最好,且凸坡破坏时更易发生分级启动。从滑坡表面角度和滑体重量进行理论分析,对试验结果进行解释。采用稳定性计算获得不同坡度下不同坡面形态滑坡的稳定性系数,结果为凸坡稳定性系数最低,凹坡稳定性系数最高,计算结果与试验结果相同,由此可得在坡度、坡高、纵曲率均相同的条件下,凸坡稳定性最差,直线型坡次之,凹坡稳定性最好。     

人工开挖土质边坡稳定性分析的应力迁移法

在对人工开挖土质边坡失稳机理进行深入分析的基础上，提出了利用应力迁移法进行边坡稳定性分析的方法。该方法利用有限元方法计算土体单元的应力应变，根据破坏单元直接确定临界滑裂面。该方法能够得到边坡的实际工况。开发了利用应力迁移法进行人工开挖土质边坡的稳定性分析计算程序。通过工程实例说明应力迁移法的应用。     

坡面张裂缝充水对平面滑动边坡稳定性影响研究

为了研究平面滑动边坡中张裂缝位于坡面上时边坡稳定性变化情况,根据极限平衡理论,建立坡面张裂缝参数关系式,通过改进水压分布函数获得各水压分布形式下张裂缝和滑动面的水压力表达式,运用Matlab编制程序,探讨不同水压分布形式下各参数对边坡安全系数的影响,以及不同水深条件下,各水压分布形式边坡滑动面临界倾角变化情况。研究表明,地下水位的升高使各水压分布形式下边坡安全系数变小,其中张裂缝与滑动面的连接点透水、滑动面在边坡出露位置不透水且滑动面和张裂缝中均有水压的水压分布形式变化幅度最大,地下水位的升高使该形式的临界倾角变大,使其他形式的临界倾角变小。     

边坡临界滑面三点定弧全局逐点搜寻方法

圆弧型滑坡是自然界中常见的一种破坏模式。在进行此类边坡稳定性分析中,寻找临界滑面都是以圆弧的圆心坐标和半径作为安全系数的自变量,因岩土体边坡的多峰值性,以这类自变量寻找临界滑面容易形成局部优化,达不到全局优化的目标。为了避免这个缺点,提出以滑体的张裂面、滑体的出口以及滑弧的弓形高作为寻找临界滑面的自变量。由于此3个自变量在滑坡中各有其自身的工程含义,在稳定性分析过程中,3个自变量的变化范围可随工程需要、地质特性、边坡形状等任意给定,分析方便、直观,从而实行了全局逐点搜寻,解决了岩土体边坡多峰值优化问题。     

露井协采边坡变形破坏规律与失稳机理研究

基于现有关键层理论,提出了控制露井协采边坡稳定性的"关键岩层"概念,以平朔矿区露井协采为例,研究了露井协采边坡的变形破坏规律及岩层移动规律;采用物理模拟和数值分析相结合的方法对理论分析结果进行了验证。研究结果表明:在"关键岩层"耦合作用下,露井协采边坡各平盘主要表现为沉降滑移破坏和潜在滑移破坏2种变形破坏模式,露井协采边坡的稳定性取决于关键硬岩层提供的滑动力和关键弱层提供的抗滑力之间的抗衡关系,物理模拟、数值分析结果与理论研究结果基本吻合。     

三维加筋折线边坡稳定性上限分析

基于极限分析上限定理,建立了三维加筋土折线边坡的旋转破坏机制,推导了内能耗散和外力功率的解析表达式,同时考虑了加筋强度系数、水平地震力系数以及高度系数、坡角、宽高比等三维折线边坡几何参数对稳定性系数的影响并绘制了相关图表。结果表明,就凸状折线边坡而言,稳定性系数随着上坡角增大而减小,随上级高度系数增大而增大;当宽高比小于4时,三维效应对边坡稳定性系数有较大影响;边坡稳定性系数随加筋强度系数增大而直线增大,采用加筋层提高边坡稳定性效果显著。     

远程在线监测雷达技术在露天矿边坡稳定性监测中的应用

分析现有的边坡监测技术,阐述远程在线雷达监测技术在边坡滑塌破坏过程中的数据采集、数据分析、滑坡预警等方面的特有优势。通过分析边坡雷达实时监测数据,及时发现露天矿边坡的风险区域,了解边坡的变形破坏规律及稳定状态,结合远程在线监测雷达监测边坡滑动破坏实例分析,表明该技术能够准确判断边坡稳定性、预测边坡滑动破坏发生时间,最大限度的保证露天矿山的安全生产。     

含双裂隙组灰岩边坡渐进失稳过程分析

利用离散元MatDEM软件二次开发功能建立了含双裂隙组的灰岩边坡数值模型,重点关注边坡位移和摩擦热的变化情况,分析了含双裂隙组灰岩边坡的渐进失稳过程,再与矿山现场位移监测数据和边坡坡顶破坏模式进行对比。结果表明,含双裂隙组灰岩边坡的破坏过程在竖向裂隙的影响下是一个由表及里逐步“剪切滑移-张拉断裂”的渐进失稳过程,依据滑移面的数量可分为裂隙贯通、初层滑动、二层滑动和三层滑动4个阶段。数值模拟结果与矿山现场监测数据一致,证实了MatDEM软件在研究裂隙边坡破坏模式上的可适用性,可为矿山未来的监测和治理提供参考。     

单折线坡面土坡最危险滑动面范围的几何分区研究

该文在稳定性计算的基础上,得出单折线坡面土坡最危险滑面几何分区的包络线,包络线内任意点和坡顶、坡脚点构成的单折线坡面其最危险滑面将跨越坡顶点和坡脚点。对不同坡比的土坡进行包络线的拟合表明,包络线上下界主要部分呈直线,同时不同坡比的拟合直线的斜率和截距与坡比有极好的线性相关关系。通过拟合方程快速确定包络线,可以很方便的对边坡最危险滑面位置以及滑坡体方量作粗略的估计,可以指导工程边坡的削坡处理。     

近水平岩层边坡工程地质模型及稳定性研究

边坡工程地质模型是研究边坡破坏模式和稳定性计算的基础。说明了边坡工程地质模型的内容、露天矿层状边坡的基本工程地质模型、近水平岩层边坡的破坏模式。在工程地质工作的基础上,划分工程地质岩组,研究岩体结构和地下水影响,建立了某露天矿东南帮边坡的工程地质模型,分析了可能的破坏模式是圆弧滑动和圆弧-顺层滑动,对不同破坏模式下的安全系数进行计算,评价了16#煤开采前后边坡的稳定性。