实体比例投影结合赤平极射投影在岩质边坡稳定性分析中的应用

岩体结构面的特征是影响岩质边坡稳定性的重要因素。本文以某岩质高边坡为例,通过野外实测和室内统计分析,找出边坡的优势结构面,然后在应用赤平极射投影初步判断岩质边坡稳定性的基础上,引入实体比例投影方法,对潜在不稳定岩体的规模作出评估,得出潜在不稳定岩体的体积和结构面的面积等要素,并进一步计算岩质边坡的安全系数。结果表明,实体比例投影结合赤平极射投影法能够较好地判断岩质边坡的稳定性。     

基于非连续变形分析的岩质高边坡稳定性评价

针对岩质高边坡的滑坡失稳的典型破坏形式,采用非连续变形分析(DDA)这一数值分析方法,结合某高速公路岩质高边坡工程实例,建立计算模型,深入研究边坡岩体的结构面参数与边坡变形的相互关系,分析不同工况下边坡块体的极限内摩擦角和稳定安全系数,进而评价边坡的稳定性,结果表明与边坡稳定实际情况基本吻合。     

改扩建公路岩质高边坡爆破开挖稳定性分析

为研究不同爆破开挖方式对岩质高边坡稳定性的影响,依托京沪高速公路改扩建工程,建立岩质高边坡爆破荷载时程曲线,研究了边坡采用同时起爆和微差爆破两种起爆方式的动力响应特征,对比分析了两种起爆方式的安全系数以及质点速度变化规律。结果表明:采用修正的爆破荷载常量B计算等效爆破动载的方法,研究爆破作用下的岩质高边坡的稳定性是合理可靠的; 采用微差爆破边坡稳定性较高,边坡的安全系数随等效爆破动荷载的施加呈现出递减的周期性变化,在等效爆破动荷载F达到最大值F_max和0.6F_max时所对应的安全系数为极小值点; 各质点的速率变化与爆破动荷载的施加有同步变化,随着质点距爆破区的距离增加,规律逐渐减弱,仅在最大值附近出现峰值振动,而同时起爆的各质点的速率要大于微差爆破,不利于边坡开挖,各测点之间的峰值依次出现了递减和滞后的现象; 采用微差爆破在爆破区附近出现了应力集中现象,局部剪应力大于岩体的抗剪强度,产生剪切破坏,爆破前后的位移监测差值较小,取得了良好的松动作用,岩体出现局部裂隙,应注意后期及时支护。     

爆破开挖对路堑高边坡稳定性影响分析

 岩质高边坡是山区公路建设中常见的一类边坡工程,其动力稳定性分析一直是岩土工程密切关注的问题。在分析路堑开挖爆破振动及其效应的基础上,探讨边坡动力稳定性的分析方法和安全评价标准;结合延庆—龙庆峡路改建工程,建立爆炸荷载作用下路堑边坡动力响应的有限元分析模型,探讨不同爆破方法和不同设计边坡条件下,下台阶爆破开挖对上台阶边坡稳定性的影响。研究结果表明,采用缓冲爆破技术,同时设计采用适宜的边坡坡度,可有效降低边坡质点振动速度,控制爆破开挖对路堑边坡稳定性的影响。     

基于CSMR与模糊集理论的石门大桥桥基边坡稳定性评价

将Matlab模糊逻辑工具箱中图形用户界面GUI与CSMR法相结合建立评价桥基边坡稳定性模糊逻辑推理系统。其步骤为:首先为消除定量参数(如岩石强度指标、岩石质量指标、不连续结构面间距指标及方向修正系数等)取值的离散性,采用连续函数代替离散函数对岩质边坡稳定性分级方法中的参数进行修正取值,然后利用模糊推理系统处理岩质边坡稳定性影响因素所具有的模糊性,其后运用CSMR评价方法对岩质边坡稳定性进行评价。用此推理系统评价石门大桥两岸桥基边坡稳定性并与连续函数修正的CSMR结果相比较,结果表明:石门大桥桥基岩质高边坡岩体质量较好,可利用程度较高,边坡稳定性好,右岸边坡岩体质量略差于左岸;利用有限元软件计算得到左岸边坡稳定性系数为1.98,右岸边坡稳定性系数为0.98,表明将模糊集理论与CSMR评价方法相结合,是评价桥基边坡稳定性的一种有效方法。     

深层排水孔堵塞对富水岩质高边坡稳定性的影响

高边坡施工或运营期间常因多种因素作用导致排水孔堵塞,从而抬升地下水位,影响边坡稳定性和支护结构的安全。基于渗流折射定律,采用空气单元法模拟排水孔,开展了岩质高边坡渗流应力耦合分析,重点研究了排水孔不同堵塞工况下的坡后地下水位变化及支护结构力学响应。计算结果表明:排水孔堵塞对坡后地下水位影响显著,坡内位移整体变化不大,坡趾位置岩体变形最大;坡体锚杆轴力明显增加,最大增长幅度达到45%。对于布设深层排水孔的岩质高边坡,排水孔堵塞后边坡支护结构的位移变化明显,对支护结构的影响不容忽视,尤其体现在坡趾剪出口位置。此外,排水孔接近完全堵塞时,边坡安全系数显著降低。提出了以框架式格构和锚杆共同作为支护体系的高边坡处理措施,即下部边坡加强格构支护强度,上部边坡增加锚杆锚固长度。     

利用赤平投影分析仙洞源岩质边坡的稳定性

岩质边坡的稳定性除了受边坡岩体风化程度、地下水、坡高、临空卸荷效应等因素影响,主要受结构面的控制。工程上一般采用赤平投影法对岩质边坡进行稳定性分析。论文对仙洞源边坡形成危岩体的影响因素进行分析,利用赤平投影法对其稳定性进行评价,为其边坡稳定性的治理提供了依据。     

边坡稳定可靠性分析研究

实践与理论都证明,对于边坡工程来说,不确定性的控制因素有很多,诸如斜坡体外部形态、地下水分布、岩体结构、地质构造及土体性质等各种因素。为了有效分析这些因素的随机性,以抽样研究概率的方法被引入到边坡的稳定性评价中。针对边坡岩体、结构面力学参数和边坡稳定性影响因素中的不确定性,采用蒙特卡洛法对边坡的可靠度进行了分析,得到了岩体圆弧型滑动及结构面在不同工况下的破坏概率,为边坡加固设计提供了依据。     

确定岩质边坡地震安全系数的简化方法

 作为岩质边坡地震稳定性评价的规范方法,拟静力法忽略岩体的动力特性和地震动大部分特性的影响,而地震时程分析法考虑的因素较全面,却相对费时费力。目前岩质边坡地震稳定性评价缺乏较好地考虑岩体的动力特性和地震动特性的简化方法。为此,综合利用时程分析法和拟静力法的各自优点,建立地震安全系数与拟静力安全系数间的关系,提出2种岩质边坡地震稳定性评价的简化方法：(1) 对于重要边坡,建立边坡地震安全系数与地震动峰值、边坡拟静力安全系数的统计经验公式;(2) 对于一般边坡,统计边坡地震安全系数与拟静力安全系数的修正系数,建议相应的修正方案。以典型岩质边坡为例,采用显式波动有限元–极限平衡法,阐述所提出的简化方法的详细实施步骤,初步证明所提出方法的可行性和合理性。所建议的简化方法为重要工程岩质边坡震后快速评估和一般工程岩质边坡抗震稳定性评价提供有益的思路和重要参考。     

体育馆高边坡的稳定分析

通过对某岩质高边坡进行稳定分析,引入了经典的极限平衡原理,针对工程具体情况修改了不同的荷载组合项,并对某高边坡4个代表区段在两种不同工况下进行了稳定分析,得出该边坡各区段的稳定系数,其稳定性判断与规范定性判断结论是一致的。该方法简单有效,适用于岩质边坡稳定分析。     

连云港市连云区旗台山某矿区边坡稳定性分析

岩质边坡的稳定性受诸多因素影响,如地表水及地下水、结构面、坡向坡角、岩性及风化程度、岩石强度等,本文论述的是一典型的人工开挖的岩体高边坡,层面、节理裂隙及小断层较发育,爆破开采形成多处不稳定的楔体,本项目运用边坡失稳模式分析软件,统计出主要的结构面参数,综合判定主要的失稳形式,再利用软件定量计算边坡整体及楔体的稳定系数,提出具体的治理措施。     

竖向节理分布特征对岩质边坡稳定性影响的数值模拟研究

以广州某工程岩质边坡为例,采用有限元软件Midas建立模型,并考虑了不同节理间距布置下工况,对边坡稳定性影响进行分析。结果表明：(1)在竖向节理广泛分布的岩质边坡中,节理发育分布越密集,岩体整体稳定性越差。每条节理裂隙对边坡稳定性影响不尽相同,而边坡稳定性的破坏往往是多条节理裂隙破坏共同作用的结果;(2)变形通常会出现在竖向节理发育处,对岩质边坡来说,竖向节理可看成一软弱夹层,对岩体整体安全稳定性产生不利影响;(3)节理发育处抗剪强度降低,抵抗滑裂面产生的能力下降;容易产生岩体局部大变形乃至崩塌。     

基于爆破累积损伤的边坡稳定性变化研究

爆破开挖所引起的邻近边坡岩体的扰动和损伤,特别是多次爆破产生的累积损伤效应,必然导致岩体力学参数弱化,是造成边坡破坏甚至失稳的重要影响因素。根据所建立的损伤模型,采用声波测试法,对边坡岩体在爆破荷载作用下的累积损伤效应进行了现场试验研究,并根据损伤研究的结果对边坡岩体抗剪强度参数进行折减;基于强度折减法和时程分析法,应用有限元软件ANSYS对爆破荷载作用下的边坡安全系数变化规律进行研究。研究结果表明:每次爆破震动的直接作用使边坡安全系数降低5.1%~12.6%,爆破累积损伤的作用使边坡的安全系数下降了35.2%,多次爆破条件下,爆破损伤对边坡安全系数的影响比爆破载荷本身的影响更大;地震波载荷作用下,随着边坡强度参数的折减,坡底节点水平最大位移也在不断增加,主要原因是由于边坡强度折减造成的塑性位移增加;爆破振动对软弱边坡稳定性的影响更加明显。     

岩质边坡动力稳定性分析的几个要点

 重点讨论动荷载作用下岩质边坡稳定性的3个基本问题：(1) 动荷载作用下裂隙岩体的力学特性;(2) 边坡动力响应及安全评价;(3) 边坡加固措施(主要指锚索)在动力荷载作用下的安全性问题。在总结多年来的工作经验与研究积累的基础上,探讨边坡动力稳定性评价方法,特别是对于在地震、爆破动荷载作用下,岩质高边坡稳定性的安全评价;总结提出岩体在动荷载作用下的强度特性与研究重点;系统分析岩质边坡的动力响应;提出从动安全系数走向、潜在滑动面的动态开裂和滑移及边坡关键点的质点振动速度3个方面来评价边坡动力稳定性的思路与方法;最后就如何评价边坡预应力锚索加固措施在动荷载作用下的安全性提出科学的设计原则与评价指标。     

某露天矿反倾岩质边坡稳定性分析研究

为研究反倾岩质边坡对露天矿边坡变形的影响,本文基于刚体极限平衡法,利用GeoStudio软件进行不同工况条件下的稳定性计算,结合合成孔径边坡雷达监测数据,对反倾岩质边坡的稳定性进行分析。结果表明：反倾岩质层状边坡对露天采场边坡的稳定性影响较小,采场边坡在自然、地震及爆破3种工况下,采区现状及年度计划均满足安全系数要求;采用合成孔径边坡雷达监测,结合现场监测数据情况,受冻土融化影响,区域受到自然沉降的影响而产生变形,刚体极限平衡法和合成孔径边坡雷达监测技术相互验证采场区域稳定性较好。研究成果可为该类边坡的灾害防控提供理论支撑。     

修正的SARMA法在岩质高边坡稳定分析中的应用

对某岩质高边坡进行了稳定分析,引入了经典的Sarma方法,考虑锚杆锚固力等外部荷载,扩展了Sarma法,并根据工程具体情况采用了不同的荷载组合项,对某高边坡四个代表区段在两种不同工况下进行了稳定分析,得出该边坡各区段的稳定系数,其稳定性判断与规范定性判断结论是一致的。在此基础上,对高边坡进行了加固处理,并运用该方法对加固方案作了稳定分析,证明该方法简单有效,适用于岩质边坡稳定分析。     

岩质边坡爆破振动速度的高程放大效应研究

 岩质边坡爆破振动的高程放大效应是边坡上振动速度传播规律的重要研究内容之一。基于岩质边坡爆破振动高程响应机制的理论分析以及边坡开挖爆破振动的数值模拟与实例分析,研究边坡爆破振动速度的高程放大效应。结果表明,边坡爆破振动速度的高程放大效应是在一定的条件下产生的,受爆破振动荷载特性及边坡坡形等因素的影响。爆破振动荷载作用下,边坡坡面不同高程台阶岩体结构的自振主频率处于爆破振动荷载主频带范围内,台阶部位岩体结构的振动响应会产生“鞭梢效应”,导致台阶部位岩体振动速度放大。在边坡坡形骤变、坡度增大时,边坡上一级台阶岩体的振动速度可大于下一级台阶岩体的振动速度,产生显著的振动速度高程放大效应。坡形相近的条件下,台阶坡脚处的振动速度随高程的增加逐渐减小,不出现振动速度高程放大效应。“鞭梢效应”影响下,边坡台阶边沿的振动速度较大,但应力、应变较同高程台阶坡脚处的小,边沿部位的振动速度不适宜评价边坡的稳定性。     

陕西某黄土高边坡稳定性的数值模拟研究

结合陕西某煤矿黄土高边坡工程实例,在地质调查和试验分析基础上,采用强度折减法和非线性动力分析法,对天然工况和地震工况下的黄土高边坡稳定性进行数值模拟分析研究,得出以下主要结论：采用有限差分法(FLAC^3D)和有限元法(GTS)分析计算的边坡稳定系数基本吻合,潜在滑移面基本一致;数值模拟分析显示,地震作用下,黄土高边坡坡体应力和应变值均有提高,特别是坡脚处应力、应变变化显著,研究表明边坡应力、应变值随着地震动峰值加速度的增大、边坡坡度的增大,变化明显;非线性动力法能够更加直观地通过观测点的加速度、速度、位移曲线来判断黄土高边坡的稳定性。通过采用不同数值模拟方法对黄土高边坡稳定性进行分析,可为黄土高边坡优化设计提供参考依据。     

基于时程分析的岩质高边坡开挖爆破动力稳定性计算方法

提出一种计算岩质高边坡爆破开挖情况下动力稳定性安全系数的时程分析方法。根据爆破振动峰值速度衰减规律和爆破振动速度或加速度时程曲线，可计算得到特定时刻作用在各条块上的爆破振动惯性力，并根据其相位确定惯性力作用方向，然后施加到各条块上。结合刚体极限平衡分析方法中的Sarma方法，即可求得对应于该时刻边坡的稳定性安全系数。以某一时间步长进行整个爆破过程的计算，可得到相应的爆破动力作用下的边坡动力稳定性安全系数时程曲线。该法综合考虑爆破振动的幅值衰减、频谱特性和相位角的变化，突破了拟静力法中用综合影响系数折减爆破荷载的局限性，得出的边坡爆破振动稳定性安全系数随时间的变化规律，可较好地反映边坡稳定性在爆破过程中的变化过程，为优化边坡爆破开挖设计提供依据。     

岩质边坡稳定性影响参数敏感性分析

将抗剪强度折减系数法原理与FLAC软件相结合,从工程地质、稳定性分析与评价三方面,求解边坡稳定系数,系统地研究了岩质工程高边坡的稳定性问题,利用边坡稳定系数作为边坡失稳判断依据,通过计算确定稳定性系数K与岩体力学参数的关系,找出敏感性最强的因素,可以为边坡防治设计提供合理的方案。