强降雨条件下隧道洞口边坡开挖渗流特征以及支护方案研究

针对数值模拟软件难以模拟分析强降雨过程中隧道洞口边坡开挖渗流场分布的问题,依托某隧道洞口边坡工程,对FLAC^3D软件中的FISH语言进行二次开发,确定降雨渗透过程中不同饱和状态下土体渗透系数值并实时更新降雨入渗的边界条件,分析了不同降雨时长情况下不同支护方案隧道洞口边坡孔隙水压力、基质吸力分布以及安全稳定性。结果表明,历经24 h强降雨,原边坡和采用抗滑桩+锚索支护的边坡表面土体均达到饱和状态,即从坡脚至坡顶浸润线形成贯通;而采用台阶型放坡+锚杆支护的边坡仅在坡脚至边坡二级平台处的表面土体达到饱和状态;降雨过程中采用抗滑桩+锚索支护的隧道洞口边坡与原边坡安全系数的变化规律较为一致,安全系数均为先快速降低后逐渐趋于稳定,直至安全系数达到1.2;而采用台阶型放坡+锚杆支护的边坡安全系数降低幅度较小,其值基本保持在1.8以上;在选择隧道洞口边坡工程扩建方案时,从隧道洞口边坡工程开挖支护方案的安全系数、土方开挖量、总投资等多个角度考虑,抗滑桩+锚索支护方式优于台阶型放坡+锚杆支护方式。     

福建LNG输气干线漳州段ZZ034G+2号桩边坡治理

福建LNG输气干线漳州段ZZ034G+2号桩附近由于国道加宽开挖,形成了人工高陡边坡。受雨季及不良地质条件影响,该边坡已出现部分滑塌,边坡顶部出现较宽的张性裂缝,严重威胁到边坡顶部天然气管道的安全运营。根据工程地质条件及勘探成果,该边坡被分为两段进行治理。采取了土方反压、抗滑桩、锚索、格构梁及挡土墙等多种加固措施,设置了截排水沟及泄水孔等排水措施,采用了信息化施工及边坡监测技术,取得了良好的边坡治理效果。     

露天边坡稳定性影响因素分析及防治措施

陡帮开采条件下,露天边坡的稳定对生产的持续性及高效性影响重大。综合考虑锦丰露天金矿受岩体结构面控制的平面破坏、楔形破坏、倾倒破坏、圆弧形破坏、土质边坡破坏5种失稳类型,以及地表地下水、开挖爆破的影响,分别提出长锚索+喷锚网支护、长锚索+钢网（局部区域喷锚网）支护、长锚索+喷锚网+抗滑桩支护、长锚索+钢带支护、HDPE防渗膜等支护手段, 地表截(排)水沟及仰斜泄水泄压孔等疏水措施,及逐孔起爆修边爆破的爆破控制方案,有效保证了陡帮开采条件下的露天边坡稳定性。同时结合矿山多年实践经验,阐述了各种边坡加固方法的实际应用效果。     

南芬露天铁矿边坡开挖稳定性实验研究

以南芬露天铁矿“298~370滑坡”为例, 基于相似理论构建地质力学模型实验和FLAC^3D数值模拟, 研究不同开挖阶段边坡滑体和锚索的变化特征, 对比分析不同开挖方式对边坡稳定性的影响。地质力学模型实验结果表明, 开挖过程中锚索发生变形弯曲, 滑体破坏前与水平岩体有明显位移差。数值模拟结果表明, 露天矿开采后, X方向产生最大位移17.06 cm, Y方向产生最大沉降10.31 cm, 锚索明显约束滑体竖向位移; 锚索处发生应力集中和位移突变, 与地质力学模型实验结果一致。在实际工程中, 位移突变可作为边坡失稳的监测依据; 分台阶开挖时, 位移和应力变化均小于无台阶开挖, 边坡稳定性更好。     

道路施工下高边坡及附近房屋的安全分析

针对长沙市井圭路改建工程遇到的高边坡失稳及房屋出现裂缝的问题,结合边坡工程地质条件,提出了抗滑桩与锚杆等联合加固的措施,同时对建筑物及边坡进行了施工安全监控。监测结果表明:路基开挖及边坡处理过程中地表的最大沉降量为12 mm,建筑物的裂缝伸张量一般在1.5 mm以内,说明施工过程中建筑物下部基础没有产生明显的不均匀沉降。进一步应用MADIS软件建立了施工仿真模型,分析了边坡与支护结构的变形受力特性,并与监测结果进行了对比分析。监测方案与研究可供类似工程参考。     

预应力锚索在平庄西露天煤矿边坡加固中的应用

介绍了预应力锚索在平庄西露天煤矿边坡加固中的应用情况。通过与抗滑桩加固方案对比分析,认为预应力锚索具有安全可靠、易于施工、经济实用等优点,预应力锚索在我国露天煤矿中有广阔的应用前景。     

某矿山高边坡锚索防护施工中滑坡成因分析及其预防措施

修建矿山公路时,常要进行岩石边坡开挖、施工锚索或抗滑桩等整治工程,当对施工中的影响因素没有处理好时,就会导致滑坡。以一工程为例分析了高边坡锚索防护施工中的滑坡成因,并给出了可行的预防措施。     

露采边坡加固工程的施工技术

该文简述了四川某矿露采边坡综合治理工程情况 ,对其中抗滑桩与预应力长锚索的施工技术作了详细的介绍 ,经监测与实践表明边坡稳定 ,加固效果好 ,可为国内外软岩不良构造的边坡成功治理提供借鉴资料。     

高速公路高边坡滑坡治理

修建高速公路时，常要进行岩石边坡开挖和锚索施工。施工时当有破碎岩体和天降大雨等不利因素共同作用时，边坡容易滑动。分析了某高速公路高边坡加固施工时发生滑坡的原因，介绍了边坡加固设计方案及施工技术，对相关工程有参考价值。     

预应力锚索、抗滑桩加固设计与施工

以莱州金仓矿业有限公司仓上金矿北帮西部边坡预应力锚索、抗滑桩加固工程为例，重点介绍了锚索、抗滑桩加固设计和施工方法、施工工艺、施工效果。     

打入式锚管在高填方边坡治理中的应用研究

针对某工程工业广场高填方边坡治理中,传统方法存在难以成孔、施工难度大等工程难题,采用对地层适应能力很强的打入式锚管进行加固。对打入式锚管加固高填方边坡的加固机理进行数值模拟分析,分析其应力、位移和塑性区等变化规律,最后给出具体的施工工艺,为类似工程的治理加固提供参考。     

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。     

某铁矿北采场下盘边坡稳定性及治理方案的研究

根据边坡工程地质和水文地质条件及滑坡现状，采用极限平衡分析SLOPE软件对边坡开挖现状，两个削坡方案进行了稳定性分析。为边坡治理方案的确定提供了依据，最终确定了该矿边坡削坡的技术方案，矿山采用该方案正在实施过程中。     

水电站坝址区高边坡变形规律分析

水电站边坡是否稳定直接影响工程运行期坝址区安全生产，对整个水电站的发电效益也至关重要。某水电站在施工过程中，形成了包括左岸的厂房边坡和缆机边坡、右岸的坝肩边坡共3个主要高边坡，在对坝址区高边坡所获取的实测安全监测资料进行分析的基础上，指出该水电站边坡不同高程部位变形存在以下规律:即坡脚最大、坡中次之、坡顶最小；对同一区域垂直河流向的月累计位移变化速度和月累计位移量可用来量化边坡发生滑坡的条件。另外，边坡位移量与降雨存在直接关系，但有一定的滞后性。通过对该水电站坝址区高边坡安全监测资料分析，可为坝址区边坡变形预测和预警提供依据。     

索道建筑基于桩锚共同作用的悬臂桩加固设计

结合武当山风景区某护坡工程,介绍了一种预应力锚索与悬臂桩(墙)组合补强加固高边坡变形的设计方案。通过对边坡地层的补充勘察,对护坡桩结构内力的受力分析,找出了高边坡变形加剧和桩身局部裂缝的原因,设计采用了预应力锚索补强加固悬臂桩(墙)。经过长期监测,加固后3年来的桩顶最大位移累计30.1 mm,小于国家规定的规范要求。实践表明,桩锚支护补强设计安全可靠,其成功经验和体会对类似项目有借鉴意义。     

煤炭资源开采对坡体变形影响规律模拟研究

为了研究煤炭开发造成的地表沉陷对坡体变形影响规律，基于FLAC数值模拟软件建立背坡和向坡开采两种数值模拟模型，分析对比了向坡和背坡开采对坡体变形的影响规律。研究结果表明:水平地表下煤炭资源开采对坡体的影响较小，坡体变形量较小；而坡体下煤层开采时，坡体的水平与垂直变形增加幅度均较大。背坡开采的垂直变形较向坡开采有大幅度增加，背坡开采的垂直位移最大值发生在坡体中部，向坡开采垂直位移发生在坡体端部，背坡开采和向坡开采垂直变形量最大值分别为3.9 m和1.5 m。研究成果可为类似条件下煤炭资源开发提供参考依据。     

考虑加筋切向阻力的土坡稳定分析

讨论了在加筋土坡稳定分析时,加筋的切向阻力在加筋工程中起到的作用。认为在加筋边坡的极限平衡稳定分析中,也应考虑加筋的切向阻力作用;并给出了计算公式,编制了相应的程序,列举了算例。     

露天矿多煤层软岩复合边坡底摩擦实验研究

以新疆某露天矿设有排土场的东帮复合边坡为研究对象,采用正交设计法设计实验方案,研究利用底摩擦实验相似模拟边坡的破坏过程。4种典型露天矿生产状态模型的底摩擦实验全面反映了露天矿多煤层软岩复合边坡的破坏过程,实验结果表明:21煤底板弱层是边坡滑动的关键因素,结合监测点位移变化规律分析得复合边坡的潜在滑移面具有4种形态,直线形、斜直线形、折线形、圆弧曲线形,通过分析实验现象得出边坡的破坏模式有2种,沉降、蠕滑-拉裂。讨论了弱层、时间和排土场对边坡稳定的影响以及底摩擦实验需要改进的地方,提出了提高边坡稳定性的合理加固时间,上覆排土场对边坡稳定性具有的两面性,它与弱层共同控制了潜在滑体的规模,以及合理制作底摩擦模型的重要性。     

不同倾角采动边坡移动变形特征及稳定性分析

为了研究采动对不同倾角的坡体稳定性影响,基于FLAC3D数值模拟,分析了不同倾角的采动坡体位移变形情况。运用强度折减法计算出煤层开挖前后不同倾角的坡体安全系数,并对坡体稳定性进行了分析。研究表明:坡体倾角越大,受采动影响及位移越大,不同倾角下最大垂直位移均集中在坡脚处,最大水平位移随坡体倾角增大向坡顶转移;坡体倾角越大,安全系数越低。煤层开采后,最大安全系数为30°坡体时的1.22,最小安全系数为75°坡体时的0.73。;坡体倾角大于60°时,采动坡体处于易失稳状态,应采取必要的边坡防治措施。     

下伏复杂空区山体斜坡滑塌形成机理与数值模拟研究

以某金属矿山山体斜坡滑塌为研究背景,分析了矿山滑坡地质灾害产生过程及形成机理,并采用数值模拟方法模拟了山体斜坡潜在滑弧面与斜坡发生的位移。结果表明,山体斜坡滑塌主要由三个阶段构成:山体地表塌陷裂缝形成阶段、山体地表塌陷裂缝扩展阶段和山体斜坡滑塌阶段,并分析了每个阶段形成与发展机理; 岩层结构面产状对山体斜坡稳定性有重要影响,它加速了塌陷坑的扩展; 斜坡原始状态安全系数为1.23,大于许用安全系数,原始状态斜坡处于稳定状态,在井下矿体开采影响下,山体斜坡沿着潜在滑弧面形成上牵引式-下推移式复合形式的山体滑坡。数值模拟得到的潜在滑弧面与机理分析的滑弧面基本一致,验证了机理分析的准确性。滑坡体水平方向长度为243 m,垂直方向深度为128 m,斜坡坡脚处最大位移为4.0 m,整体斜坡滑塌基本沿着分析得到的潜在滑弧面发生滑坡。研究结果可为矿山地质灾害治理设计提供参考。