岩质边坡优势结构面强震崩塌破坏机制研究

据统计,5.12汶川大地震产生的次生地质灾害(如崩塌、滑坡、泥石流等)带来的危害远远大于地震本身直接造成的危害。震区广泛分布高陡的岩质边坡,故而对于边坡的结构面,特别是优势结构面的研究就显得尤为重要。针对震区一典型高陡岩质边坡崩塌地质灾害,利用赤平投影原理分析优势结构面组合情况,并结合离散元数值模拟软件UDEC对边坡稳定性进行分析计算,得出如下的结论:对于多组结构面组合的陡倾岩质边坡,在地震力作用下,局部裂隙逐渐加大并且向下发展,并且中部出现剪切变形,局部块体被挤出,随着变形的发展,裂隙贯通,悬空岩体重心不断外移,最终导致大面积的滑移-崩塌。     

软弱结构面位置对岩质顺倾边坡稳定性的影响

为研究软弱结构面的位置对岩质顺倾边坡稳定性的影响,以耿马县河底岗某石灰岩矿山为例,采用GeoStudio及MIDAS/GTS软件,对该岩质顺倾边坡的稳定性进行研究。结果表明,软弱结构面愈接近坡脚,边坡沿软弱结构面发生失稳破坏的可能性越大,潜在滑移面可能穿越软弱结构面;随着软弱结构面距离坡脚位置越远,其对对边坡稳定性的影响越小,此时边坡失稳的潜在滑移面与软弱结构面无关。     

基于优势节理几何特征的岩质边坡变乡响应研究

在边坡工程稳定性分析中,优势节理的几何特征对边坡稳定性有很大影响.通过数值模拟的方法并结合工程实例,在考虑工程扰动的情况下,研究优势节理的几何特征对岩质边坡的变形和应力的影响规律.结果 表明,在岩土体其他参数不变的前提下,随着优势节理倾角与边坡坡角的比值从小到大,边坡的稳定性先减小后增大,节理倾角和边坡坡角的比值接近0...     

顺层岩质边坡稳定分析中的水力作用研究

地下水作用导致岩质边坡稳定性降低的过程是复杂的。将边坡地下水分为出流处被堵塞和顺利出流两种情况,并针对传统岩层结构面静水压力分布假设的不足,提出了新的静水压力分布假设。基于水压分布假设,得到了岩质边坡静水压力与结构面的长度、岩层倾角及后缘张裂隙充水深度有关。以顺层岩质边坡为例进行分析计算,表明边坡地下水出流处被堵塞情况对边坡稳定最不利,施工中应当加强截排水工作;新假定计算结果与实际情况较吻合,比传统静水压力分布假设更为合理,稳定性计算结果更为保守;动水压力对边坡稳定性的降低作用可忽略不计;边坡后缘张裂隙的充水深度与边坡结构面上的静水压力大小呈正相关,充水深度越大,地下水对边坡的稳定性影响就越突出。     

基于ANSYS的岩质边坡软弱结构面非线性接触分析

采用增广拉格朗日算法,借助有限元分析软件ANSYS,建立了某岩质边坡软弱结构面接触模型。考虑到软弱结构面的工作性态对边坡稳定的影响,利用非线性有限元技术为边坡稳定性分析提供参考。     

西安市李家河水库工程左坝肩岩质边坡楔形体稳定性分析及加固措施

李家河水库工程左坝肩拱肩槽上游岩质边坡中发育多组节理裂隙、软弱夹层等,岩体被结构面切割形成楔形体.运用块体理论及赤平极射投影等方法,研究了该岩质边坡楔形体的地质结构特征,并采用《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2007）附录D中“楔形体法”及理正岩体计算软件对楔形体稳定性进行分析,根据计算结果提出了加固措施.     

基于随机响应面法的岩质边坡稳定可靠度分析

为客观描述岩质边坡中广泛存在的参数不确定性问题,同时解决传统的可靠度分析方法存在的不足,本文提出了基于随机响应面方法的岩质边坡稳定可靠度计算框架,并以一个典型的岩质边坡工程算例验证了本文方法的有效性。计算结果表明：2阶、3阶和4阶随机响应面法都能够较为有效计算岩质边坡结构稳定问题,计算结果与100万次蒙特卡洛方法的CDF曲线基本一致。此外,参数敏感性分析表明黏聚力c和内摩擦角φ变异系数的变化对失效概率的影响呈现正相关关系,单宽拉裂面面积z变异系数的变化对失效概率的影响呈现负相关关系。     

考虑结构面分布特征的岩质边坡地震响应分析

为探索岩质边坡在地震荷载作用下的动力响应问题,运用3DEC离散元软件,定量分析了地震荷载作用下岩质边坡结构面发育位置、结构面数量、以及结构面间距对边坡加速度放大系数的影响规律。结果表明：在单条结构面的情况下,其发育位置对岩质边坡加速度响应的影响比较明显,结构面距坡面越近,加速度峰值放大系数越大;随着结构面数量的增多,加速度峰值放大系数呈现出明显的递减趋势;在结构面数量一定的情况下,结构面间距的变化对加速度峰值放大系数的影响不大。研究结果有助于进一步揭示岩质边坡在地震作用下的动力响应规律。     

塑性应变能判据在含组合软弱结构面岩质边坡动力稳定分析中的应用

由于地质构造作用,一处岩质边坡往往在几个软弱结构面的共同作用下发生失稳,其破坏形式与单一软弱结构面的破坏形式有较大差异,尤其是在地震的往复作用下,其稳定性分析十分复杂,需要合适的判据对其稳定状态进行判别。鉴于塑性应变能具有客观性强,能真实反映岩土体稳定性的特点,本文基于有限元软件ABAQUS 使用强度折减法建立某一实际水利工程含组合软弱结构面岩质边坡震后塑性应变能与折减系数的关系曲线,以震后塑性应变能突变为失稳判别准则对边坡在地震作用下的稳定性进行了分析,并将计算结果与常用特征点位移突变、塑性区贯通判据结果进行对比。结果表明：塑性应变能突变判据与特征点位移突变、塑性区贯通判据得到的结果相近,准确性有保证,且不受观测点选取等主观因素影响,得到的结果唯一,是在分析含组合软弱结构面岩质边坡动力稳定性时的较优选择。     

优势结构面理论在岩土工程中的应用

本文介绍了优势结构面理论的发展和在岩土工程中的应用。其应用范围包括岩土工程区域稳定性问题、岩体结构面力学参数问题、岩体质量问题、岩体地基沉降变形问题、土体中的宏观优势结构面问题和岩土工程加固问题等。实践证明：优势结构面控制和评价区域稳定性有6种基于优势结构面理论的新方法；当测试结构面的力学参数时，应测优势结构面上的力学参数，同时要考虑围压效应；在评价岩体质量时，应加大优势结构面上岩体质量的权重值；在相同应力条件下，考虑优势结构面效应时，计算的地基变形量比不考虑优势面效应时要大，说明优势结构面对地基变形有明显影响；工程加固中要抓住优势结构面这一关键因素。     

分形几何理论在岩土边坡稳定性分析中的应用

本文利用岩土边坡的位移监测资料，依据关联维数Ｄ２的原理，确定了状态空间维数的充分和必要值，然后，依据Ｒｅｎｙｉ熵Ｋ２的原理，提出了和Ｋ２和Ｋ２来分析岩土边坡的稳定性和稳定程度，并结合碧口水电站库区青崖岭滑坡的位移监测资料，分析了滑坡的稳定状态，得到与实际一致的结论。     

裂隙岩体边坡稳定性的渗流与应力耦合分析

用裂隙岩体渗流与应力耦合分析的四自由度全耦合法对岩质边坡进行耦合分析,通过强度折减有限元法求解岩体边坡的稳定安全系数。四自由度全耦合法建立了同时以渗流水压和位移为未知量的耦合方程组,使得渗流场与应力场的求解能够一次性完成,与两场交叉迭代分析方法相比达到了彻底的完全耦合。通过强度折减,整个系统达到不稳定状态,有限元计算将不收敛,此时的折减系数就是安全系数。算例表明由此求得的边坡稳定安全系数和滑动面都与传统方法十分接近。     

岩质边坡稳定性分析方法比较与探讨

水电工程建设中,边坡开挖导致的滑坡事故屡见不鲜,如何科学分析和评价工程边坡的安全稳定是亟待解决的重要课题。利用刚体极限平衡法及有限元法对某水电站大坝右岸缆机平台边坡典型剖面稳定性进行计算,探讨了两种方法计算结果的差异,分析了边坡的静力特性,为该工程建设与安全运行提供科学依据。     

块体理论在边坡稳定分析中的应用

块体理论是近十几年来发展起来的一种岩体工程稳定分析方法，它适合于分析裂隙岩体稳定性。介绍块体理论的基本概念和基本方法，并结合具体工程实例，运用赤平投影法分析确定失稳的块体，运用相关程序计算块体的安全系数，叙述了块体理论在边坡稳定性分析中的应用。     

极限平衡分析中加固力对岩质边坡稳定性的影响

分别对考虑加固力作用边坡稳定性分析的Morgenstern-Price法、严格Janbu法和Sarma法,推导了安全系数的计算过程。在不考虑力矩平衡的情况下,分析加固力对条块抗滑力和安全系数的影响,然后在考虑力矩平衡的情况下,分析Morgenstern-Price法中加固力对条块安全系数的影响。结果表明,边坡的安全系数随着加固力和内摩擦角的增大而增大。当滑裂面与水平面的夹角小于某一角度时,条块的安全系数随着加固力与水平面的夹角的增大首先呈现先增大的趋势,在达到极大值后呈现减小的趋势。当滑裂面与水平面的夹角大于某一角度时,条块的安全系数随着加固力与水平面的夹角的增大而减小。最后通过一个边坡稳定性分析的简单算例,说明本文理论分析是正确合理。且在同等条件下,加固力作用在边坡下部比作用在上部的效果要好。     

三峡船闸高边坡岩体稳定性断裂损伤模型研究

用杆加固节理裂隙央体，其效果是十分明显的，但目前尚缺乏相应的有效计算。根据应变能等效假设和自洽理论，建立了加锚节理岩体在复杂应力状态下的本构关系及其损伤演化方程。应用所提出的本构关系和损伤演化方程，对长江三峡工程的船闸高边坡的稳定性进行了分析，重点分析了节理尖端产生次生裂纹的生、用加锚来减小节理损伤演化区和边坡有量的效果。分析所得的开挖边界上的位移植与原型观测值颇为一致。     

岩质边坡倾倒破坏的稳定分析方法

本文提出了一种边坡倾倒破坏地质力学模型的概化方法，并对Ｇｏｏｄｍａｎ和Ｂｒａｙ的极限平衡分析理论作了改进，改进后的方法考虑了岩体结构面的具体分布特征和岩体结构面连通率即岩桥的作用。该方法已在龙滩工程中实际应用。