软弱夹层赋存特征对边坡稳定性的影响

基于软弱夹层力学性质较差,易导致边坡失稳破坏的工程难题,通过FLAC3D建立含有软弱夹层的数值计算模型,分析软弱夹层厚度、赋存深度和岩性等对边坡水平位移和安全系数的影响。结果表明:随软弱夹层厚度的增加,水平位移逐渐增大,最大值达到7.44 m,边坡安全系数呈线性减小,最小安全系数为1.13;随软弱夹层赋存深度的增加,坡脚处水平位移逐渐减小,最小值为3.71 m,降幅为23.88%,软弱夹层与坡面相交处水平位移逐渐增大,最大值为6.90m,增幅为35.56%,边坡安全系数从1.36降至1.27,降幅为7.09%;随软弱夹层黏聚力的增加,水平位移逐渐减小,最小值为3.45 m,降幅达53.06%,边坡安全系数由1.15增大至1.27,增幅为10.43%。     

含软弱夹层边坡地震动力响应及变形破坏机制研究

为探究地震对含软弱夹层矿山边坡稳定性的影响,通过 FLAC3D 软件 分析了地震作用下含软弱夹层边 坡的水平和竖直加速度动力响应特性,以及软弱夹层的存在及其厚度对边坡 动力响应特性的影响,并利用拟静力法 分析地震加速度对边坡稳定性的影响,最后采用动态强度折减法并结合拟静 力分析、地震动力响应特性分析含软弱 夹层边坡在地震作用下的失稳模式与破坏机理。 研究结果表明:① 在坡体 中上部,水平和竖直加速度迅速增大,表现 出高程放大效应,在同一高程水平上,坡面加速度大于坡内,表现出趋表效应 。 ② 薄软弱夹层对边坡整体的动力响应 起到促进作用,厚软弱夹层则是起抑制作用;薄软弱夹层边坡加速度最大值 出现在坡肩处,厚软弱夹层边坡加速度最 大值出现在软弱夹层与坡面的交界处。 ③ 边坡安全系数随水平、竖向地 震惯性力的增大而减小。 ④ 含软弱夹层边 坡在地震作用的失稳模式为“沿软弱夹层发生层间平面滑动—拉裂破坏”; 软弱夹层使地震波发生反射和折射,是影 响边坡动力响应特性的主要原因,也是边坡失稳的内在原因。     

软土夹层土钉支护最危险圆弧滑裂面的确定

土钉支护结构的整体稳定性分析，最危险圆弧滑裂面的简化计算条件是假定该面通过坡脚，对于一般粘性土边坡是适用的，但对于土质较差的边坡则未必如此。通过实例分析表明，当边坡存在软土夹层或下卧层时，最危险圆弧滑动破坏面应是从坡底下的软土层内或层底面通过；由于通过坡脚的假定滑弧面与实际不符会得到偏大的安全系数值。     

基于FLAC3D进行堆载作用下边坡稳定分析

调查分析保腾高速公路五合立交区边坡工程地质条件,通过ANSYS、FLAC3D建立边坡复杂三维地质模型。运用FLAC3D模拟分析边坡在堆载作用下三维位移场、应力场分布规律,研究边坡岩土体力学响应特性及可能的内在变形破坏机理。由强度折减法计算其安全系数,结果与极限平衡法计算结果一致。综合分析评定立交区边坡整体处于稳定,后缘局部可能崩塌滑移,为工程开展提供依据。同时探讨了边坡不同位置的堆载作用对其稳定性的影响,得知此类坡体在坡脚及中部堆载对边坡稳定有利,中部尤为明显,坡顶堆载对其稳定极为不利。     

软弱夹层物性特征对排土场边坡稳定性的影响研究

软弱夹层作为边坡岩体系统的薄弱环节,对控制边坡的稳定性具有关键作用。为研究软弱夹层的物性特征对排土场边坡稳定性的影响,以河曲旧县露天煤矿为工程背景,分别计算了天然状态、饱水状态、含软弱夹层时边坡的稳定性;基于此,探讨了软弱夹层赋存深度、倾角、厚度等物性特征对边坡稳定性的影响。结果表明:天然状态下排土场边坡处于稳定性状态,饱水状态下边坡稳定性处于基本稳定状态,边坡含有软弱夹层时稳定性难以得到保证;软弱夹层的存在会改变排土场边坡的潜在滑移面形态,由圆弧形破坏向上部类圆弧下部斜线的破坏形态转变;随着软弱夹层深度的增加排土场边坡安全系数逐渐增加,且存在临界深度;边坡安全系数随着软弱夹层倾角的增加逐渐降低,呈一次函数关系;边坡安全系数随着软弱夹层厚度的增加逐渐降低,呈二次函数关系。     

采空区对边坡稳定性的数值模拟研究

为了研究采空区对边坡的稳定性影响,对含采空区的边坡进行调查研究,分析采空区顶板的稳定性;利用有限元分析软件建立含不同跨度、位置和双层采空区的边坡模型,采用强度折减法求解边坡的安全系数,并确定最危险滑动面,分析边坡安全系数与三者之间的变化关系。结果表明,对于含不同位置、不同跨度和双层采空区的边坡,安全系数均有不同程度的下降,单采空区最大降幅为10.7%,边坡最可能滑动的位置均是边坡坡顶至坡脚的圆弧面;而双采空区最大降幅为17.9%,边坡最可能滑动的位置是坡顶与采空区上部。该研究成果可为类似采空区边坡的稳定性研究提供参考。     

某矿地下采空区对边坡稳定性影响的研究

针对含采空区边坡的稳定性问题,考虑不同跨度采空区及不同厚度边坡保安矿柱对边坡稳定性的影响,基于强度折减法的基本原理,利用FLAC~(3D)软件,分别模拟4种情况(包括20种情形)下的边坡稳定性。通过对比不同跨度采空区和不同厚度边坡保安矿柱的边坡应力、塑性区和安全系数变化情况,分析地下采空区对边坡稳定性的影响规律。分析结果表明:在边坡保安矿柱厚度一定时,采空区跨度越大,边坡稳定性越差;在空区跨度一定时,边坡稳定性性受保安矿柱厚度和采空区与边坡潜在滑动面的相对位置共同影响,保安矿柱厚度变化时,采空区与边坡潜在滑动面的相对位置也相应发生变化,从而导致在一定范围内,随着边坡保安矿柱厚度的增大,边坡安全系数出现先减小后增大的现象。     

综合安全系数局部强度折减法的应用研究

通过FLAC3D中的fish语言编写自定义强度折减程序,在边坡局部区域对边坡黏聚力和内摩擦角分别采用不同的折减系数进行折减,最终得到综合安全系数。算例结果表明,基于综合安全系数的局部强度折减法可以有效弥补传统强度折减法的不足,其对边坡的稳定性分析结果是合理可信的。     

基于强度折减法的边坡安全系数求解及精度影响因子分析

本文介绍了FLAC3D中强度折减法的基本原理和边坡安全系数求解的实现过程,基于实例分析,从剪胀角、抗拉强度、网格疏密程度及边界范围四个方面探讨了这些因素对FLAC3D强度折减法计算结果的影响,为FLAC3D边坡稳定性分析中强度指标的选择提供理论依据。     

基于拉格朗日差分法的全长注浆锚杆参数灵敏度分析

对基于强度折减拉格朗日差分法的基本原理进行深入阐述, 选用安全系数作为边坡稳定性设计标准。对一均质土坡建立数值分析模型以及灵敏度分析模型, 分别改变全长注浆锚杆的六个支护参数, 由FLAC3D计算边坡的安全系数以及支护参数对安全系数影响的灵敏度, 以此分析这些参数对于边坡稳定性的影响。结果表明, 所探讨的因素中对边坡稳定性影响显著的先后顺序是: 锚杆长度、垂直间距、锚杆倾角、布设位置、锚杆直径、砂浆厚度。     

抗滑桩位置对边坡稳定性影响的三维有限元研究

使用有限元软件ABAQUS模拟边坡破坏情况。通过调整抗滑桩的位置研究桩位置对边坡稳定性的影响,选用强度折减理论,在软件中输入相关参数,求出强度折减系数,此系数即为土体的安全系数,根据安全系数的大小判定边坡土体的安全性。研究表明,不同位置的抗滑桩对边坡稳定性影响较大,观察不同位置桩得出的安全系数发现,距离坡顶3m左右安全系数最大,坡顶次之,在离桩底1/3处,安全系数最小。     

强度折减法在排土场边坡稳定性分析中的应用

将强度折减理论与FLAC软件相结合,利用FLAC软件模拟分析边坡稳定性。以应力应变云图、单元位移矢量图、分层破坏屈服面图及安全系数,对排土场边坡稳定性进行了分析,进而合理地评价了边坡的稳定状态。     

基于综合安全系数的强度折减法的改进

在边坡失稳破坏过程中,黏聚力c和摩擦角所起的作用是不相同的,边坡双安全系数虽然体现了c和安全储备的不同,但其强度参数折减过程具有盲目性,并且在衡量边坡稳定性方面缺乏统一的标准。根据Mohr-Coulomb屈服准则,基于强度储备原理,提出综合安全系数;对土的软化过程进行推导,得到c和折减系数之间的关系;利用FLAC^3D中的fish语言编写自定义非等比强度折减程序,分析了不同强度参数折减比下边坡的稳定性。研究表明：①提出的综合安全系数消除了双安全系数在评价边坡稳定性方面的不确定性;②在黏土边坡失稳破坏过程中,黏聚力c所起的作用大于摩擦角;③改进的强度折减法克服了传统强度折减法无法考虑滑动面土体劣化过程等问题。     

基于FLAC强度折减法的边坡稳定性分析

将FLAC强大的数值计算能力与强度折减技术相结合,通过对汉阳港区专用线改建工程边坡的稳定性分析表明,强度折减法所确定的边坡安全系数与传统极限平衡法所得的结果十分接近,滑面的形状及位置也极为相似,因此认为该方法是合理可行的。     

基于有限差分法的边坡稳定性研究

将强度折减理论与FLAC软件相结合,利用有限差分程序FLAC软件来模拟分析边坡稳定性。以应力应变云图、单元位移矢量图、塑性状态图、分层破坏屈服面图及安全系数对采场边坡稳定性进行分析,进而合理评价边坡的稳定状态。     

矿段内排土场方案优选及设计参数优化

以矿段内排土场为研究对象,通过对单台阶全段高排土法、压坡脚式多台阶排土法和覆盖式多台阶排土法3种排土工艺的模拟计算实现内排方案的优选,并设计正交试验模拟分析边坡角、台阶高度2因素3水平的排土场边坡稳定性,以此得到了安全系数随2因素水平的变化规律,进而实现设计参数的优化。     

基于FLAC数值模拟的边坡稳定性分析

利用有限差分法,使用FLAC数值模拟软件来分析边坡稳定性。通过强度折减,当折减系数达到某一数值时,系统达到不稳定状态,边坡内一定幅值的总等效剪应变自坡底向坡顶贯通,认为边坡破坏。结合露天矿边坡实例,FLAC程序通过不断降低土体抗剪强度参数,使边坡达到破坏状态得到破坏滑动面,从而表明FLAC强度折减法适用于露天矿开挖边坡的稳定性分析。     

锚杆加固方式对边坡稳定性的影响

基于FLAC3D强度折减法进行锚固边坡稳定性分析,采用双弹簧单元模拟锚杆加固边坡。探讨了锚杆施加位置、锚杆长度、锚固角度以及锚杆预应力等因素对边坡稳定性的影响。研究结果表明:从边坡脚向坡顶施加锚杆的方式,边坡安全系数最大,是最优的布杆方式;在一定范围内,增加锚杆长度可以有效地提升边坡稳定性,且边坡角度越大,锚杆加固效率越高;锚固边坡存在着最优的锚固角,随着锚固角的增大,边坡滑移面呈现先向深部移动再向浅部移动的规律;锚杆施加预应力后能显著增强边坡稳定性,控制位移变形,且对最易发生滑移的坡面坡肩处加固效果最好。     

基于离散元pfc程序边坡稳定性分析

为了实现模拟颗粒运动和相互作用,了解边坡稳定性的分析方法,尤其是数值分析方法,采用离散元pfc程序分析边坡的稳定性,用简化Bishop法和简化Janbu法计算土的高边坡的最小安全系数分别为1.297,1.123,通过强度折减法来模拟边坡破坏的全过程,该方法最终能实现安全系数都比较接近,边坡的破裂面基本一致。     

FLAC3D强度折减法在排土场边坡稳定性分析中的应用

将FLAC3D软件和强度折减法相结合,应用于露天矿排土场边坡的稳定性分析,采用位移突变判据和塑性区贯通判据来判断边坡是否发生失稳破坏,最后求出边坡的稳定性系数。用FLAC3D强度折减法计算边坡稳定系数比直接输入solve命令求解时速度快、更直观、更方便。