降雨强度对第四系边坡稳定性影响机理分析

降雨是影响边坡稳定性的一个重要因素。 以巴润露天矿边坡为例,运用 Sigma / W、Seep / W、Slope / W 3 种分析模块耦合分析的方法研究不同降雨条件(1. 61、4. 17、7. 21 mm / h)下第四系边坡的稳定性,并基于正交试验法 和蒙特卡罗法分析边坡稳定性影响因素敏感性及失稳概率。 结果表明:第四系土体的体积含水率上升速度和影响深 度与降雨强度呈正相关关系;对边坡稳定性的影响程度从大到小依次为降雨强度、黏聚力、内摩擦角、重度;考虑到边 坡稳定计算的不确定性和参数的空间变异性,对边坡稳定性进行抽样计算,得到 3 种降雨工况下边坡失稳的概率分别 为 7. 75%、34. 58%、69. 70%,可见降雨强度的增强提高了边坡失稳的概率,增加了滑坡灾害的可能性。     

杨家岭软硬互层高边坡稳定性分析与治理对策

该文结合勘察成果应用极限平衡、有限差分数值计算方法分析了杨家岭石灰石矿中采区软硬互层高边坡的稳定性特征,深入探究了边坡破坏模式及失稳机理,提出了相应的治理对策。结果表明:饱和工况条件下受到泥岩软弱夹层的影响,边坡极易发生"滑移"或"弯曲-滑移"类型的破坏。采用护面+锚索的支护方案能够有效延缓岩体风化,减少降雨入渗,增大边坡抗滑力,提高边坡稳定性。支护后边坡稳定性系数可提高36%,能满足采掘安全生产及规范要求。     

露天转地下开采边坡稳定性概率分析

结合室内岩石力学实验,对岩石内聚力、内摩擦角等力学参数进行了统计分析,针对矿山工程现状进行了参数折减,实现了在采空区影响下的边坡稳定性分析。研究结果表明:选取截面边坡平均安全系数为0.75,失稳概率达到99.7%;边坡的失稳概率随着随机参数c、φ均值、变异系数的增大而减小,其中风化围岩带的内摩擦角φ变化对失稳概率的影响较为明显,在进行边坡稳定性分析时应考虑风化围岩带内聚力和内摩擦角力学参数的随机变化,以便更科学合理的进行安全评价。     

基于有效降雨量的排矸场边坡稳定性分析

降雨对排矸场边坡的稳定性有重要影响,研究降雨入渗过程中排矸场边坡材料物理力学性质的变化,可以更好地确定降雨对排矸场稳定性的影响程度。本文通过分析排矸场的降雨入渗过程,确定了基于湿润峰推进距离的边坡入渗降雨量计算方法。考虑到降雨入渗的时间效应和累计作用,提出了利用有效降雨量确定连续降雨下边坡雨强的估算方法。通过对Bishop方程和Vanapalli方程的对比分析,确定了降水作用下矸石材料的强度计算方法。基于上述理论对降雨作用下王家岭选煤厂排矸场的稳定性进行了分析。计算结果表明:随着降雨量的增大,矸石的湿润峰逐步加深,材料的基质吸力从上到下逐步降低;边坡的稳定性系数随降雨量的增大也在不断降低,当降雨量大于90mm/d时下降速度会加快。结合排矸场近10年的降水数据,计算出排矸场边坡在最大有效降雨量下的稳定性系数为1.2。分析结果表明:此排矸场边坡的稳定性较好,现有降雨条件不会导致边坡失稳破坏。     

降雨工况下覆盖层边坡渗流特性及稳定性分析

基于饱和-非饱和理论, 结合武靖高速实际工程地质条件和气候条件, 采用有限元软件研究了降雨工况下覆盖层边坡的渗流特性以及降雨影响下渗流特性变化对覆盖层边坡稳定性的影响。结果表明, 降雨过程中覆盖层边坡表现为逐层入渗, 基质吸力逐层消散, 渗流梯度的峰值随入渗深度增加逐渐减小, 边坡逐渐发生局部失稳, 安全系数逐渐降低; 降雨停止后, 边坡暂态饱和区逐渐向边坡内部转移, 基质吸力逐渐恢复, 边坡失稳模式逐渐由局部失稳发展为整体失稳, 安全系数持续下降。     

降雨入渗作用下排土场边坡动态稳定性分析

在排土场边坡设计中,通常采用传统的稳定性计算理论,仅考虑固体和饱和静水的作用,而没有考虑降雨入渗对坡体内非饱和带孔隙水压力变化的影响,即基质吸力变化对土体强度的影响,从而计算的安全系数偏高,很容易造成雨季排土场边坡失稳。为解决此问题,借助非饱和土力学理论,采用数值模拟降雨入渗时间域内基质吸力的分布状态,得到土体抗剪强度随降雨入渗的实时值;然后采用弹塑性有限元计算方法,得出边坡应力状态的力学响应;最终用应力有限元法计算整体排土场边坡随降雨入渗的动态稳定性安全系数。计算过程采用己被非饱和土力学界认可的GEO-Studio系列软件实现。计算结果表明,排土场边坡安全系数随降雨入渗基质吸力的降低而降低,随着蒸发作用基质吸力增大而增大。因此,在排土场设计时,要考虑降雨工况作用下的安全系数作为设计安全系数,并且在边坡坡顶和坡面设置截排水沟,有组织地将雨水排出排土场界限以外,进而保证排土场边坡的安全稳定性。     

长历时降雨入渗对多台阶排土场边坡稳定性影响研究

降雨是边坡滑坡失稳的主要诱发因素之一。由多相土石混合料构成的人工排土场边坡因其滞水蓄水特性,在长历时降雨条件下极易发生滑坡事故。以充沛雨量地区某排土场为例,分析了长历时降雨造成现状单台阶高陡边坡临界失稳的原因。在此基础上,以经优化设计后的多台阶边坡为例,运用非饱和土力学方法,开展长历时降雨条件下瞬态渗流场演化规律及其对边坡稳定性影响研究。研究结果表明,长历时降雨条件下,单台阶浅层滑坡较深层滑坡更易发生失稳,下部台阶边坡受降雨影响的程度较上部台阶更大,停雨阶段各台阶边坡稳定性恢复速率相对较缓。优化控制排土段高和坡度、修建截排水设施等可有效维护排土场边坡的稳定性。     

降雨条件下含缓倾软弱夹层矿山高边坡稳定性分析

降雨是诱发边坡失稳的重要因素之一,为探究降雨对含缓倾软弱夹层矿山高边坡稳定性的影响,结合工程实际,基于饱和-非饱和渗流理论,模拟了不同降雨工况下矿山边坡的渗流过程,并运用强度折减法对降雨作用下边坡的稳定性进行了计算。结果表明：软弱夹层会阻碍降雨渗流通道,导致孔压曲线发生畸变;边坡竖直截面上的孔压增长率自上而下呈减小趋势,在相同时间段内浸润深度与坡面孔压的增量逐步减少;降雨过程中边坡主要沿软弱夹层发生塑性变形,降雨6 h后坡面的整体位移会发生突变;4种工况下坡中位置位移的变化量最大,暴雨工况下坡脚处的位移相较于其他工况会发生陡增;暴雨工况降雨24 h后边坡的稳定性系数达到最低,且小于技术规范的要求,边坡处于危险状态。研究结果可为类似地质条件下边坡稳定性的预测、防护与评价提供参考。     

基于突变理论的降雨条件下露天矿边坡动态稳定性研究

为研究降雨条件下露天矿边坡的动态稳定性,根据滑移-拉裂-剪断"三段式"边坡失稳机制,建立了考虑降雨因素的边坡突变分析模型;根据建立的模型,推导了边坡自稳临界高度的计算公式,并提出了降雨条件下边坡失稳判据,分别探讨了锁固段、滑动段滑面材料在降雨情况下强度弱化对边坡临界自稳高度变化的影响;并以黑岱沟露天矿阴湾排土场为例,计...     

土工加筋对露天矿排土场边坡加固效果分析

针对加筋土挡墙在某露天矿排土场边坡的适用性,采用模型试验模拟了加筋对回填土边坡稳定性的作用机理,探讨了加筋土挡墙模型的失稳特性;进而对比分析了不同加筋方案对露天矿排土场边坡的加固效果以及不同工况条件下(持续降雨、地震、排水条件)边坡稳定性的状态。结果表明:适当加筋对不同条件下边坡的稳定性均有明显提高作用;第1级排土场边坡是滑坡防治的重点,适当的加密布筋可有效减小强降雨条件下边坡局部滑塌和整体失稳的危险,而土工筋带的嵌固作用可以较计算结果更大程度的提高坡体的抗震性能。     

考虑降雨因素的废石堆场边坡稳定性研究

针对凡口铅锌矿废石堆场在降雨作用下可能失稳滑坡的问题，采用FLAC^3D数值模拟方法对比分析了考虑50年一遇降雨条件和不考虑降雨条件下废石堆场边坡的稳定性，并模拟了削坡处理对边坡稳定性的影响。结果表明，降雨会明显增加废石堆场边坡失稳风险，不考虑降雨条件下最大安全边坡角度为43°，考虑降雨条件下最大安全边坡角度为37°，削坡处理后边坡安全系数在降雨条件下达到1.43，表明削坡处理后边坡稳定性良好。     

庙沟铁矿露天扩界最终边坡角的确定

通过对庙沟铁矿边坡进行现场原位试验与边坡风化破碎带测试、边坡结构面调查、岩体质量评价、边坡岩体强度参数及岩体强度指标反演分析、边坡稳定性计算,提出了庙沟铁矿露天最终边坡角可由原设计48°进一步提高到52°,并进行经济效果分析。     

降雨条件下多级台阶排土场边坡渗流及稳定性分析

降雨是导致边坡失稳的主要因素之一。以滇中地区某磷矿排土场边坡为例,研究持续降雨对6^#排土场边坡的稳定性影响,基于饱和-非饱和土渗流理论,使用室内非饱和土静力三轴试验结合GeoStudio有限元方法,对持续强降雨条件下的饱和-非饱和渗流场的动态变化、变形破坏和稳定性进行数值模拟和计算。结果表明：降雨初期基质吸力越大边坡安全系数越高,但是降雨12 h后边坡岩土体趋于饱和后,安全系数基本不受基质吸力的影响,并与理论计算结果基本一致,边坡整体稳定性良好,与排土场实际情况相符;雨水不断入渗时多级台阶排土场塑性变形区域主要集中在坡脚台阶处。模拟结果总体可靠,可为持续强降雨地区多级台阶排土场以及对滇中地区矿山排土场安全生产提供参考。     

沂源隽家峪滑坡稳定性分析

降雨是土质边坡失稳的最大诱因,研究降雨对土质边坡的稳定性影响具有重要意义。雨水渗入土体,水在边坡内富集,软化滑带,使滑带土层的粘聚力、摩擦角减小,力学强度降低,从而导致滑体土沿滑动带滑动。通过对唐庄滑坡的破坏分析,采用不平衡传递系数法计算滑坡稳定性系数和剩余下滑力,计算结果说明土质边坡在无降水的情况下保持基本稳定。降雨后,滑坡区域的各项岩体力学指标发生改变,滑坡区域的整体稳定性变差。     

庙沟铁矿露天扩界采场边坡稳定性研究

通过对露天采场边坡岩体特征分区勘查、露天采场边坡风化破碎带测试分析结果、露天采场边坡岩体质量评价结果和露天采场现状边坡稳定性计算,得出边坡安全系数计算结果,对边坡安全系数计算结果进行分析,并提出边坡防水等建议。     

庙沟铁矿露天扩界最终边坡角的确定

通过对庙沟铁矿边坡进行现场原位试验与边坡风化破碎带测试、边坡结构面调查、岩体质量评价、边坡岩体强度参数及岩体强度指标反演分析、边坡稳定性计算,提出了庙沟铁矿露天最终边坡角可由原设计48°进一步提高到52°,并进行经济效果分析。     

基于“三带”理论的沉陷区边坡失稳过程分析

地下开采扰动给沉陷区内边坡稳定性带来不利影响。以抚顺老虎台矿开采沉陷区内某边坡失稳破坏为例，分析沉陷区内边坡失稳的动态演化过程。根据开采沉陷学“三带”理论，将处于开采沉陷区的东露天边坡岩土体划分为冒落带、裂隙带、弯曲下沉带和原生带4个特征区域,并分别计算出边坡处于3种“临界状态”时对应的地下开采深度。     

边坡稳定性的GIS评价方法

对矿区山体边坡进行稳定性评价,可以实现边坡失稳的空间预测,以避免生命财产损失。选取影响边坡稳定的12个因素(地层岩性、地质构造、风化蚀变、坡度、坡向、地形曲率、水文地质条件、地表径流、现有大型工程、道路工程、植被覆盖、温差),通过改进的模糊层次分析法,计算各因素的"模糊下限"、"最可能值"、"模糊上限"3类权重;基于ArcGis建立某矿地理数据库,结合地质勘探资料,综合利用ArcGis的空间分析模块,对各因素栅格图层进行加权叠加,对研究区域进行整体稳定性评价;通过模糊权重的调整,实现对不同边坡失稳类型(地震型失稳、强降雨型失稳)的稳定性评价。结果表明,研究区域内东南和西北角较稳定,不稳定区域集中在矿区以及地质条件不良地带,应结合暴雨以及地震预报预防不同失稳类型滑坡,同时合理进行开采设计。该方法为边坡稳定性评价提供了新的思路。     

不同水深条件下水下钻孔爆破作用对临近库岸边坡稳定性影响

为了评估水下钻孔爆破对临近岸边边坡稳定性的影响,结合三峡—葛洲坝两坝间莲沱河段的工程特性,采用ANSYS软件建立了与现场情况匹配的边坡稳定性数值模型。构建了不同水深深度下的边坡稳定性数值计算模型,分别对无爆破振动下和爆破振动作用下边坡失稳破坏时的塑性应变云图进行了分析,明晰了水深深度对边坡安全评判标准的影响规律,获得了不同水深影响下边坡安全系数的变化规律。     

安家岭露天矿北帮失稳分析及治理方案研究

为研究安家岭北帮边坡的稳定性,在北帮选取2个剖面,建立工程地质模型,采用极限平衡的方法计算了边坡的安全系数,对边坡失稳原因进行分析并研究治理措施。结果表明:安家岭北帮边坡2个剖面的安全系数分别为1.001、0.921,边坡处于滑坡失稳状态;边坡在复杂地质构造、降雨入渗和爆破振动耦合作用下失稳;滑坡体后缘按照35°留设北3路至北4路边坡,北4路边坡上部留设5 m保安平盘,既能满足边坡安全的需要,又能保证工程量最少,是最佳治理方案。