高速公路路堑开挖的爆破技术

为避免高速公路路堑开挖中爆破对路堑边坡围岩的破坏和影响，选用大口径中深孔，采取优化装药结构及爆破参数等控制爆破技术，对济南绕城高速公路路堑开挖项目实施控制爆破，爆破结果表明，路堑边坡完整，半孔率超过90％，满足了施工进度和质量要求。     

高陡路堑边坡开挖稳定性评价及应用

针对高陡路堑边坡设计一般只简单采用极限平衡法进行成型边坡稳定性验算的现状,以广贺高速公路高陡路堑边坡为工程背景,采用数值分析方法对高速公路高陡路堑边坡施工开挖过程进行了模拟,对比分析了不支护与及时支护开挖过程的边坡稳定性,指出了开挖过程的危险阶段,分析了及时支护的效果与必要性,提出了施工优化步骤。结果表明:有限元计算可以实现边坡分层开挖分层加固施工工序的优化设计,锚固支护有效改善了边坡体受力状态与临界塑性应变特征。     

高速公路路堑边坡设计参数反演及灵敏度分析

低山丘陵地区高速公路深开挖路堑边坡易发生滑坡,滑坡治理设计参数用实验方法不易获得。本文以某高速公路深开挖路堑边坡为例,利用数值模拟软件Geoslope,根据极限平衡法,采用不同本构模型进行路堑边坡设计参数反演,并对所得到的参数进行灵敏度分析。结果表明:黏性土的黏聚力对边坡安全稳定性影响最大。     

基于监测数据的硬质岩路堑边坡地下水分布特征与防渗效果评价

针对地下水影响岩质边坡的安全稳定的问题，以开挖深度约200 m的连云港中云台山路堑边坡左坡为研究对象，通过计算分析地下水监测数据，对路堑边坡左坡的地下水分布开展研究并评价开挖坡面细石混凝土喷层的截渗效果。结果表明，边坡地下水补给来源为降雨入渗，边坡南端废弃采石场为主要排泄区；埋设渗压计的四个平台间存在较强水力联系；渗流量高的区域细石混凝土喷层老化破损比其他区域高，但整体上细石混凝土喷层的截渗效果较好。     

板岩路堑边坡开挖扰动效应分析

板岩路堑高陡边坡,在开挖施工过程中可能产生的危害性较大.对其不同开挖阶段的扰动效应的分析研究,是一个极有价值的课题,能够为工程的设计、施工提供一定的参考和依据.本文以某高速三合同段的高路堑板岩边坡为依托工程,对天然含水率下的坡体的开挖扰动效应进行极限平衡分析和数值模拟分析.通过研究,揭示了不同工况下边坡的稳定性变化过程,为合理安排开挖工序,选择合理的防护方案,提供了技术参考.     

资兴高速K21段顺层岩质边坡支护过程数值模拟研究

以资兴高速K21段顺层岩质边坡为研究对象,借助现场调查、数值模拟研究段边坡的开挖和支护过程,对各阶段的稳定性、位移、应力等的变化规律进行分析,验证了开挖、支护设计的合理性以及边坡加固的安全性,研究了边坡在开挖支护过程中应力应变规律。结果表明,顺层岩质边坡开挖扰动开挖破坏了边坡原有的应力分布,导致岩体产生裂隙损伤和变形,并逐渐扩张,弱化岩体和层面自身的强度。同时,边坡开挖,直接破坏了边坡原有的连续受力体系,由于软弱层面的抗剪强度较低,从而导致岩层沿开挖揭露的软弱层面整体下滑。锚索框架一方面通过对坡体的位移的控制作用,增加坡体的稳定性,另一方面通过预应力锚索把层状岩体锚固在一起,使得各层之间摩阻力增大,内应力和挠度大为减少,大大提高了层面的抗剪强度。     

广西洞巴水电站溢洪道边坡稳定性分析

洞巴水电站溢洪道边坡为粉砂岩与页岩互层,地质构造发育,在开挖及泄洪雨雾情况下的稳定性,对水电站施工及运行非常重要.采用赤平极射投影、理正岩土和FLAC3D等方法对该边坡稳定性进行分析对比,边坡在开挖过程中处于整体稳定状态,但可能局部失稳,得出的结论与实际情况吻合,为溢洪道的设计和施工提供了有益的参考.     

基于有限元强度折减法对深路堑边坡施工工序优化研究

边坡的开挖、支挡施工顺序对边坡的稳定性有较大影响．本文通过使用有限元强度折减法对深路堑边坡的不同施工方案数值模拟分析．结果表明,由上至下台阶法开挖,且开挖一级,支护一级的稳定性最高．经过对不同施工方案的对比分析后,达到对施工工序优化的目的．     

隧道洞口边坡变形控制与数值分析

为了保证隧道洞口边坡上建筑物的安全,必须控制边坡变形值,以满足产生的附加应力小于建筑物的允许值.某隧道洞口位于居民区,由于拆迁的不彻底,某居民楼距离隧道边界仅仅3m,所以洞口路堑开挖时要严格控制边坡的变形,保证居民楼正常使用,根据边坡上该建筑物的结构特点和使用年限,确定该边坡允许变形值为15 mm;在采用锚杆、喷混凝土联合钢筋网预加固的前提下,模拟了每步开挖路堑的长度和宽度,得到沿隧道方向每步长度开挖2 m且宽度3 m,边坡变形满足要求,并进行了跟踪监测.此结论可为类似工程的设计、施工提供借鉴和参考.     

成层风化砂砾岩路堑高边坡动态数值仿真分析

为保持高速公路边坡在开挖施工过程中的稳定性,采用有限差分法数值分析软件FLAC5.00对开挖路堑边坡的初始状态进行数值模拟及相应的稳定性分析,得出预应力锚杆加固方案.对开挖和加固过程进行动态仿真和分析,结果表明加固设计方案比较科学合理.     

层状岩质边坡临界高度极限分析上限解

为了确定层状岩体边坡稳定的临界高度,把层状岩体视为横观各向同性材料,采用抗剪强度随所求方向与层面之间的夹角线性变化的关系,导出了利用极限分析上限定理计算层状岩体边坡临界高度的方法。应用本方法对文中边坡进行了计算分析,结果表明,对算例中的竖直边坡,岩层倾角在48°~70°时,边坡将发生顺层面的破坏,否则发生切割层面破坏;另外,三峡库区某边坡的计算结果与工程实际相符。该方法可以用于指导层状岩体边坡开挖。     

顺层岩质边坡临界坡长求解研究

顺层岩质边坡失稳是边坡破坏的主要形式,用力学方法研究其失稳机理是常用手段之一.针对目前该领域研究热点集中在其临界坡长求解方法方面问题,本文利用材料力学方法通过挠曲线近似微分方程求解获得梁的挠曲线方程,进而采用最小能量原理求解和试算法,结合求解顺层岩质边坡的临界坡长.该方法简单适用,对研究顺层岩质边坡失稳机理具有重要意义.     

陡倾顺层斜坡动力失稳机理分析（特约稿）

针对汶川地震中边坡的破坏形式与坡体结构密切相关的问题,以“5·12”汶川地震中安县高川乡大竹坪滑坡和干磨房滑坡失稳工点为原型,在充分分析滑坡地区工程地质条件及其动力变形特征的基础上,提出采用3维离散元数值模拟技术进行失稳机理对比分析的思路。结果表明：陡倾顺层硬岩斜坡的动力破坏形式以崩滑为主,陡倾顺层软硬互层斜坡的动力破坏形式以滑移弯曲为主;在相同地震作用下,峰值地面加速度（peak ground acceleration,PGA）放大系数与坡体高程总体成正相关,斜坡同一高度处的PGA放大系数由坡表向坡内总体呈现先增大后减小的趋势;陡倾顺层硬岩斜坡的PGA放大系数总体小于陡倾顺层软硬互层斜坡,硬岩斜坡的PGA放大系数范围在2～3,最大值在坡表的3/4处;软硬互层斜坡的PGA放大系数范围在2.5～4.0,最大值在斜坡顶部。此外,陡倾顺层硬岩斜坡的破坏机制为4个阶段：层面部分贯通滑移-锁固段震荡松弛-上部抛射-底部滑面贯通并失稳,而软硬互层斜坡的失稳机理则为：层面错动-部分贯通滑移-下部局部抛出-局部弯曲-高位横向扩展滑移-下部弯曲折断-整体失稳。研究成果可为西南地区高陡顺层岩质斜坡失稳评价及机理分析提供相应的技术支持。     

Methods applied in Australian industry to evaluate coal mine slope stability

Strata failure is a principal hazard in open cut coal mining as it has the potential to cause multiple fatalities. Prior to the excavation of any slope, a geotechnical assessment should review the likely slope performance, including the risk of slope failure. Controls to manage this risk to an acceptable level should accompany the geotechnical analysis. A survey of 43 practising geotechnical engineers indicated that kinematic and 2D limit equilibrium analyses were the methods most commonly applied to analyse excavated slope stability. While these methods are well established and widely applied in the broad rock engineering disciplines(e.g. civil, hard rock), a recent review of over 60 slope failures suggests these methods have limited suitability for modelling the complex failure mechanisms observed in excavated coal mine slopes. Kinematic techniques do not adequately capture the rock mass component of excavated slope failure and do not provide a geospatial location of potential failure, while 2D limit equilibrium techniques do not adequately capture the 3D mechanisms of excavated slope failures. Methods which do consider the 3D mechanisms of slope failure are summarized for industry consideration and application.     

沉积岩地区高边坡稳定性分析

在大量的野外地质调查工作基础之上,采用赤平投影法分析了沉积岩地区岩石高边坡的潜在破坏模 式,并运用极限平衡法计算边坡在此潜在破坏模式下的稳定性,对安全储备较低的采石场边坡提出削坡方案,同 时配合有限元法对边坡的稳定性进行了分析和评价,指出岩层层面是影响沉积岩地区高边坡稳定性的最不利结 构面,是调查和研究的重点。     

开挖卸荷岩质坡体的断裂破坏机理

岩质坡体在开挖过程中的失稳破坏已成为道路工程领域日益严重的问题,目前有关卸荷坡体的断裂破坏机理还不清晰。为此,基于自然坡体实际结构特征,并结合岩石力学知识,首先分析了岩体原生裂纹在坡体开挖前后的应力状态。继而,借助断裂力学理论,解析了不同荷载模式下岩体裂纹失稳扩展的力学条件,探讨了求解裂纹扩展方向和规模的计算方法,构建结构面扩展贯通力学模型;最后,通过具体算例验证了模型的合理性。研究表明开挖岩质坡体的失稳是岩体内特定方向的原生裂纹萌生启裂并扩展贯通的结果,其本质是岩体应变能释放耗散与应力的调整过程。     

盐津桥水库右坝肩下游岩体稳定与工程加固处理

盐津桥水库大坝上游220m为新建公路大桥，下游3km有一个国内有名的大型企业，因此大坝的安全尤为重要．盐津桥水库工程岩体边坡为顺层边坡，卸荷裂隙发育．根据裂隙及分布特征情况，采用三维刚体极限平衡法分析右坝肩下游在卸荷裂隙、软弱夹层或顺坡岩层、X节理下的岩体稳定性．由计算分析结果提出经济合理的边坡加固处理措施．     

Model test to investigate failure mechanism and loading characteristics of shallow-bias tunnels with small clear distance

Based on the similarity theory,a tunnel excavation simulation testing system under typical unsymmetrical loading conditions was established.Using this system,the failure mechanism of surrounding rock of shallow-bias tunnels with small clear distance was analyzed along with the load characteristics.The results show that:1) The failure process of surrounding rock of shallow-bias tunnels with small clear distance consists of structural and stratum deformation induced by tunnel excavation; Microfracture surfaces are formed in the tunnel surrounding rock and extend deep into the rock mass in a larger density; Tensile cracking occurs in shallow position on the deep-buried side,with shear slip in deep rock mass.In the meantime,rapid deformation and slip take place on the shallow-buried side until the surrounding rocks totally collapse.The production and development of micro-fracture surfaces in the tunnel surrounding rock and tensile cracking in the shallow position on the deep-buried side represent the key stages of failure.2) The final failure mode is featured by an inverted conical fracture with tunnel arch as its top and the slope at tunnel entrance slope as its bottom.The range of failure on the deep-buried side is significantly larger than that on the shallow-buried side.Such difference becomes more prominent with the increasing bias angle.What distinguishes it from the "linear fracture surface" model is that the model proposed has a larger fracture angle on the two sides.Moreover,the bottom of the fracture is located at the springing line of tunnel arch.3) The total vertical load increases with bias angle.Compared with the existing methods,the unsymmetrical loading effect in measurement is more prominent.At last,countermeasures are proposed according to the analysis results: during engineering process,1) The surrounding rock mass on the deep-buried side should be reinforced apart from the tunnel surrounding rock for shallow-buried tunnels with small clear distance; moreover,the scope of consolidation should go beyond the midline of tunnel(along the direction of the top of slope) by 4 excavation spans of single tunnel.2) It is necessary to modify the load value of shallow-bias tunnels with small clear distance.     

地震作用下金沙江某跨江桥梁岩质岸坡动力响应分析

由于地震波的随机性及地质构造的复杂性,导致岩质边坡的地震响应特征变得十分复杂.以金沙江地区某跨江桥梁岩质岸坡为例,采用有限元方法研究了地震波在岩质边坡内的传播特征,分析了不同类型结构面对边坡动力响应特征的影响;采用振动台模型试验验证了数值计算结果,探究了边坡的动力变形演化规律及其破坏机制.研究结果表明:软弱结构面对岩质...