如美水电站坡体变形破坏的地质模式

边坡的工程地质模式可归纳为有明显控制性结构面和无明显控制性结构面的边坡工程地质模式。在实际工程中,边坡的破坏大都是受结构面控制的,结构面很大程度上决定了边坡破坏的模式、滑动的方向和滑动坡体的大小。结合祁生文等的研究成果,通过对如美水电站的地质调查,对工程区内坡体的破坏模式进行研究分析。结果表明:坝址区内结构面控制着边坡的变形破坏,其变形破坏模式符合祁生文等提出的当岩质边坡具有明显控制性结构面时,边坡的变形破坏决定于结构面的形态特征及与边坡特征的组合形式。如美水电站坝址区内结构面的形态特征主要表现为缓倾坡外,边坡的破坏形式也主要表现为顺结构面向坡外滑动。     

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。     

极限平衡法下非贯通结构面岩坡稳定性分析

对于非贯通性结构面的边坡稳定性分析是历来岩质边坡研究的重点和热点.本文利用极限平衡法,对库区的岩质边坡进行分析,分析了岩质边坡中非贯通性结构面出露段位置、结构面的强度参数和结构面贯通率对其稳定性的影响.计算结果表明:当结构面的贯入度和结构面的强度相同时,结构面出露段出现在上部时边坡的安全系数大于结构面出露段在下部,上下部都有出露段时,边坡的安全系数最小.当结构面的出露段位置相同时,结构面的强度参数越大,边坡安全系数的变化就越小.     

水利工程楔形体稳定性分析及支护优化处理

岩质边坡失稳是山区坡体破坏的主要形式,而楔形体破坏是岩质边坡失稳的一种常见破坏模式。利用赤平极射投影对多组结构面的边坡进行定性分析,筛选出优势结构面,利用Swedge软件对优势结构面组合的楔形体进行稳定性分析。计算结果表明,结构面J4和J8组合时,该组合形式形成的楔形体易发生潜在滑移,需要对其进行支护处理。利用Swedge软件进行优化支护分析,计算得到最优化的锚杆支护产状为313°∠69°,最优化的锚杆支护位置与结构面交线是垂直的,符合工程实际要求。     

岩质边坡稳定坡角影响因素及其确定方法

目前研究岩质高边坡稳定性的方法很多,但研究边坡开挖后稳定性及边坡坡角与结构面倾角的关系却较少,且多运用数值分析方法确定岩质高边坡的稳定性,很少用解析解的方法。基于块体的极限平衡理论,岩质高边坡发生整体破坏,其滑移面为顺层直面,推导出岩质高边坡受结构面控制的最小安全系数解析解。分析解析表达式中各个参数对确定影响边坡稳定性的敏感性因素,表明受结构面影响的岩质高边坡安全系数与岩体的黏聚力、内摩擦角成线性正比关系,与岩体重度、边坡高度和边坡坡角成反比,随着结构面倾角的增加而呈先减后增的趋势,据此得出在既定的安全系数下岩质高边坡稳定坡角的解析解,分析得出受结构面控制的岩质边坡稳定坡角与黏聚力、内摩擦角、边坡坡高和安全系数等的关系曲线。通过对已有工程实例的计算分析,比较理论公式和数值模拟计算结果的差异,证明理论公式可以应用于实际工程之中。     

石山地区某工程岩质高边坡的赤平投影解析

岩质高边坡的稳定性除了受构成边坡岩体、岩石风化情况、坡脚和坡高、临空卸荷效应等因素的影响以外,主要受结构面的控制和影响。根据岩体地质条件对四川某工程存在的岩质高边坡进行分段,并运用赤平投影来分析各段边坡的稳定性。结果表明:赤平极射投影是一种有效的定性分析方法,对岩质高边坡的稳定性分析起到一定的作用,为高边坡的稳定性计算和支护设计提供有力的依据。     

强震作用下反倾层状岩质边坡变形及破坏模式研究

以反倾层状岩质边坡为研究对象,通过振动台试验,对强震作用下反倾层状岩质边坡的变形规律和破坏模式进行了研究,并通过数值分析对试验结果进行了验证。结果表明,反倾层状岩质边坡在强震作用下坡体内的位移不断增大,能量不断累积,裂隙不断发育延伸;裂隙从边坡的中下部开始发育,沿结构面不断向边坡内部和上部延伸;裂隙的产生、发育和贯通是反倾层状岩质边坡整体失稳的主要原因。反倾层状岩质边坡在强震作用下主要变形规律为,在震动初期坡体表面部分岩体松动,最终脱离坡体坠落;随着震动的持续,裂隙沿坡体内部结构面逐渐贯通,产生崩塌破坏。     

基于3DEC对岩质高边坡的稳定性分析

结合辽宁省境内建兴高速公路某高边坡的施工过程,利用现代非接触测量技术采集岩质边坡结构面信息,采用赤平投影技术对边坡结构面进行分组,从而判断出坡面与节理结构面的空间关系,识别出施工过程中可能出现岩块滑落的区域。然后,在此基础上采用大型三维离散元软件3DEC模拟边坡采用不同的台阶数进行开挖,通过监测边坡岩体位移的变化,找出该岩质边坡不稳定块体存在的位置,并得出采用5级台阶开挖时,边坡岩体的位移量最小,边坡的稳定性更好,从而指导该边坡工程在开挖过程中的安全施工,以及为边坡的后期支护提供理论依据和参考。     

岩质边坡稳定性的有限元分析和数值模拟

基于岩质边坡滑动面和稳定性主要由岩体结构面强度决定的实际,作者首先采用有限元应力分析方法估算了岩体结构面的稳定安全系数,进而利用有限元强度折减法对岩质边坡稳定性进行了数值模拟研究。研究结果表明,采用有限元应力分析方法和强度折减法相结合的方式能快速有效地求解岩质边坡的稳定安全系数,并可为岩质边坡稳定性评价提供一定的指导依据。     

三峡地区岩质边坡滑动面裂隙水力劈裂分析

由于岩质边坡滑坡产生的危害较为巨大,对岩质边坡滑坡启动机理的研究对边坡治理工程具有重要意义.本文根据断裂力学理论,对三峡地区岩质边坡滑动面的水力劈裂作用进行研究.研究成果表明,岩质边坡在一定的水头作用下会发生水力劈裂,水力劈裂使岩质边坡滑动面内的裂隙发生扩张和贯通,使得边坡渗透性增加,渗流速度加快,促使形成新软弱破裂面,如此循环,最终导致边坡岩体发生滑坡破坏.本文所推导出的临界水头公式,通过实际案例的验证,具有一定的参考价值,但是需通过实验和理论进行一定的修正.     

大奔流沟料场高边坡支护设计研究与实践

锦屏一级水电站大奔流沟料场岩质边坡设计最大高度达458 m,综合坡比1∶0.56。根据现场实际地质条件,确定边坡开挖支护设计的主要原则是：沿层面开挖剥离,开挖不切脚;采用喷锚支护对表层岩体结构面的不利组合和岩体局部变形进行支护;采用锚索重点对坡顶、坡腰和坡脚进行深层加固;对岩体完整性不好的坡面采用框格梁连接锚头混凝土进行支护;采用排水孔和坡面排水系统相结合的方式进行排水。边坡于2009年3月开挖施工,至2013年6月底,已开挖形成的边坡最大高度约413.5 m,监测成果表明,边坡整体稳定。     

不同结构面组合对边坡稳定性影响的数值分析

文章以安县芭蕉坪滑坡为研究对象,首先采用赤平投影法分析确定边坡岩体中结构面的不利空间组合,再利用三维离散元软件3DEC模拟岩质边坡在不同结构面组合情况下的位移变形特征,以此分析该岩质边坡不同结构面组合之间的二面角效应,发现当岩层层面产状与坡面相近时,不同产状的节理面与层面的组合对边坡的稳定性影响较大。同时得到如下变化规律:当层面与节理面倾向的二面角减小,位移峰值随之不断减小,边坡稳定性逐渐增大,且当节理面与层面近乎垂直时(85°~95°)边坡处于相对最稳定的状态。     

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。     

基于离散元法的顺层岩质边坡的地震响应分析

基于离散元法,结合某水电站厂房后缘顺层岩质边坡工程,研究缓倾角多结构面岩质边坡的地震响应规律及锚杆的加固效果,提出了该边坡抗震加固优化方案。研究表明:未加固顺层块状岩质边坡在地震过程中位移呈现阶梯式增长,地震结束时刻边坡岩块松散崩落;加固后边坡位移显著减小,且能在地震作用下保持稳定;锚杆的剪力响应与其附近结构面的相对位移相关性强,表明锚杆附近岩层面间的相对位移是激发锚杆加固作用的主要因素,在坡面出露且出露点低的岩层面在地震作用下相对位移较大,对应的锚杆承受剪力也较大,据此可更合理地布置锚杆。     

基于数据统计的西南农村房屋边坡演变规律分析

我国西南地区丘陵地带的农村切坡建房活动频繁,屋后常形成陡立的边坡,汛期此类边坡极易发生剥落掉块。为总结出农村房前屋后边坡发育特征和演变规律,研究团队对潼南区各种边坡的类型和边坡形态等特征数据进行分析。结果表明：潼南区农村的屋后边坡均为岩质边坡,而土质边坡位于房前,为填方边坡。有隐患边坡约占边坡总数的2.0%,以岩质边坡为主。边坡在各个乡镇的分布不均匀,卧佛镇和五桂镇的边坡数量及边坡密度均较大。边坡集中分布在中丘和深丘地貌区,切坡高度多在4—10m,坡度多数大于60°,岩质边坡主要有4种变形破坏模式。     

赤平投影法分析岩质边坡稳定性的图解模板

岩质边坡的变形和破坏主要受岩体中发育的结构面控制。采用赤平投影方法对岩质边坡的稳定性进行分析,可以方便地确定边坡岩体中结构面的相互组合关系,以及结构面组合切割体可能失稳滑移的方向,从而能定性评价边坡的稳定状态。采用赤平投影方法分析岩质边坡的稳定性时,基于"结构面组合交线的倾向和倾角"2个因素,总结设计了赤平投影法分析岩质边坡稳定性的图解模板。借助赤平投影图解模板进行边坡的稳定性分析,使问题变得更加直观、明朗,分析工作更加简化、快捷。通过工程实例的应用,进一步验证了图解模板用来分析岩质边坡稳定性的有效性、实用性和便捷性。     

工程优势结构面在岩质边坡稳定分析中的应用

边坡岩体结构中含有众多结构面,结构面的存在关系岩质边坡稳定与否。结合某溢洪道边坡工程实际,对工程地质条件进行分析,即根据边坡的产状以及优势结构面的产状,判断该边坡的工程优势结构面,并将其投影到边坡剖面中,确定优势结构面在剖面上的视倾角。利用计算程序对某边坡进行多工况下的稳定分析。     

利用赤平极射投影法对大石门水电站构筑物稳定性分析

岩质边坡稳定性评价更多地依靠工程地质分析,但大石门水电站构筑物稳定性采用赤平极射投影法进行评价,从岩质边坡的结构面和边坡的临空面的空间组合关系入手,更能直观、合理做出边坡稳定性状态评价。     

强震作用下中倾外层状岩质边坡动力失稳机理研究

中倾外层状岩质边坡在静力条件下的稳定性一般较好,但是在对"5·12"汶川地震中失稳边坡调查的过程中,却发现了大量的中倾外层状岩质边坡动力失稳案例。为了得出该类型斜坡动力变形失稳机理,采用三维离散元数值模拟技术,对该类型边坡在地震作用下失稳机理进行数值模拟。结果表明:在地震荷载作用下,坡表各监测点PGA放大系数随高程增加呈现非线性增大且均大于1。在边坡水平剖面上PGA放大系数先增大,在距坡表50 m后逐渐降低;而竖直剖面上PGA放大系数在1/2高度下整体变化不大,超过该高度其急剧增大。地震作用下整个边坡的失稳机理为:边坡顶部优势层面逐渐张开,缓倾坡外的结构面发生剪切变形;随着变形的发展,坡体上部拉张裂缝向深处扩展,坡内锁固段岩层被破坏,控制性结构面贯通;滑坡沿贯通滑面快速滑下,摧毁坡脚铁路线并堵塞河道,整个边坡发生拉裂-滑移-剪断型失稳破坏。研究成果为类似地区的边坡工程地震失稳分析提供参考和依据。     

复杂层状高陡岩质边坡变形与稳定性研究

我国西南地区坡高谷深,蕴含着丰富水能资源的同时,高陡岩质边坡变形与稳定问题亦相对突出。以乌东德水电站右岸厂房进水口边坡为例,重点研究层状岩质工程边坡变形与稳定问题,以及工程边坡对环境边坡变形与稳定性的影响。该处边坡结构复杂,顺向坡、斜向坡、横向坡、反向坡均有分布,不同边坡结构坡段变形破坏模式差异明显。在地质条件详细调查的基础上,分析不同边坡结构坡段变形破坏特征,并以此为依据进行有针对性的个性化设计。此外,工程边坡的开挖对上部环境边坡稳定性的不利影响也应予以足够的重视。充分考虑工程边坡开挖后顺层滑移、顺层倾倒等作用对上部环境边坡的变形影响,有针对性地提出了"先环境边坡变形影响区支护,后工程边坡开挖"的设计理念,治理效果在数值模拟中表现明显,实际效果将在边坡施工完成后得到进一步验证。本研究成果可为工程建设提供技术支持,亦为类似工程提供借鉴。