浅析山地建筑物边坡稳定性分析方法及研究

以坡地建筑物边坡变形破坏机理为切入点,探讨了坡地建筑物边坡稳定性分析方法和内容以及影响因素,并进一步探讨了边坡变形的破坏模式以及判定准则,结合工程处理案例,按照所探讨的边坡稳定性分析方法、变形破坏模式、变形破坏判据等得出某坡地建筑物的边坡是以平面滑动及楔形体滑动的破坏模式为主,并根据边坡稳定性分析结果,提出了山地建筑物设计应当注意的事项.     

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。     

开阳县那卡河水库工程库岸边坡破坏形式及稳定性分析

为了解那卡河水库边坡的受力状态及稳定性,采用有限元法对具有代表性的水电站左侧边坡进行数值模拟,从边坡变形(位移)情况、应力情况和塑性区分布情况等方面来分析边坡岩土体的力学响应特性,以及可能的内在变形破坏机理,采用有限元强度折减系数法对水电站边坡在正常运行工况下的边坡进行稳定性、破坏模式进行分析。结果表明,在正常运行工况下的边坡稳定性系数为1.27。其破坏模式为沿着浅部的泥岩层面产生塑性剪切屈服,并顺着层面滑动,并在坡脚岩体内部产生剪切破坏。破坏时的屈服区分布是在坡脚和泥岩层面位置均产生剪切屈服区,在泥岩层面的顶部坡脚位置也出现拉应力屈服区。破坏时的变形特征为:以坡体沿着层面滑动,并在坡脚位置剪出。     

基于颗粒流的顺层岩质边坡稳定性分析

边坡稳定性评价是水电站库区建设及安全运行的一项关键内容。针对颗粒流方法在边坡稳定性分析的定量研究,以青海省某水电站库区边坡为研究对象,构建颗粒流模型,采用强度折减法分析评价边坡稳定性,并模拟得到边坡从变形到失稳破坏的全过程,从变形过程和变形特征方面分析了边坡的失稳破坏机理。结果表明：砂岩层未发生滑动,滑动面为砂岩层和板岩层的交界面,滑面中出现的裂纹主要以拉剪裂纹为主;边坡坡脚对抑制边坡变形起到关键作用,在施工时应尽量避免切脚开挖,研究结果与滑坡变形破坏实际较为相符,可为水电站边坡施工及安全运行提供参考。     

岩质边坡稳定性的运动学分析

在岩质边坡中,大多数的失稳破坏主要受结构面控制,其基本破坏模式可分为3种:平面滑动、楔形体滑动和倾倒破坏。运动学分析在研究受结构面控制的岩质边坡稳定性中应用较为广泛,它是一种利用立体投影与矢量代数理论,在赤平极射投影图中初步确定边坡稳定性及破坏模式的方法。介绍了利用DIPS软件进行边坡运动学分析的方法,并以巴基斯坦某水电站厂房后边坡为例,进行分析和探讨。     

达拉河水电站左坝肩高边坡变形破环模式与治理方案建议

达拉河水电站左坝肩高边坡因地质条件复杂、人类工程活动剧烈、地震作用而发生大面积浅表部变形,和一定规模的深部变形,对达拉河水电站的建设构成严重威胁。作者根据野外调查和地质勘察资料,分析了该高边坡的工程地质条件、岩体结构特征、边坡的变形破坏模式及发展趋势,得出该边坡以顺层滑移和倾倒破坏为主,并在此基础上提出了合理的边坡治理建议。     

边坡开挖设计中稳定性分析

研究表明,地质条件复杂的工程边坡变形破坏模式往往表现为组合特征,为准确分析边坡的稳定性,充分的工程地质调查和变形机制研究是关键。文章通过在金沙江鲁地拉水电站上、下坝址比选设计过程中,针对下坝址左坝肩边坡综合分析了边坡的工程地质条件、岩体结构特征及变形特征,研究、预测了边坡变形破坏机制和模式,提出了加固处理措施建议,为坝址的比选提供了充分的依据。     

大岗山水电站雾化区岩质边坡稳定性研究

水电工程中边坡规模越来越大,工程地质条件日趋复杂,工程边坡的稳定性分析日趋重要。以 在建的大岗山水电站雾化区边坡为对象,采用三维有限元法,获得自然边坡和工程边坡应力场、破坏区 分布规律,并运用三维刚体极限平衡法,分析边坡潜在的空间滑动块体,综合分析边坡在典型工况下的 整体和局部稳定性。计算结果可为实际工程及类似工程的设计与施工提供重要参考。     

董箐水电站层状结构砂岩与泥岩边坡变形破坏模式分析

对于由层状结构砂岩与泥岩组成的工程边坡,可按岩层产状与边坡方向夹角关系划分为不同类型的边坡;在对董箐水电站工程区内不同岩体结构类型的边坡以及其发生的岩体失稳变形破坏特征分析的基础上,归纳总结出若干个边坡岩体变形破坏模式,并对每一种变形破坏模式的变形破坏特征及其影响因素进行了较为详细的分析研究.     

黄金坪水电站引水隧洞及泄洪洞进口区边坡岩体变形特征分析

黄金坪水电站引水隧洞及泄洪洞进口区边坡为工程地质条件复杂的松动破碎岩体高边坡,根据边坡工程地质条件、变形监测资料,分析边坡开挖后边坡应力变形规律,研究岩体破坏模式,且随时间变化的长期稳定性。岩体变形大小与变化过程、地质条件、施工爆破、锚固等因素有关。     

边坡稳定分析方法综述及发展趋势研究

边坡稳定性问题是岩土工程中的一个重要研究内容。边坡破坏具有不同的模式,相对应便产生了多种分析方法。采用列表比较方法侧重列述了各分析方法的优缺点及工程适用范围,以便于工程实践应用的参考。总体上将稳定性分析方法分为定性分析、定量分析和不确定性分析三类,并在最后对边坡稳定性分析方法的发展趋势作了展望。     

阿海水电站左岸坝前堆积体边坡稳定性综合研究

阿海水电站左岸坝前堆积体的稳定性对水电站工程的顺利进展相当重要.采用快速拉格朗日程序(FLAC-3D),对其进行了三维稳定性计算.从位移变形情况、剪切塑性区分布情况及地下水等影响因素分析,得出结论:水库正常蓄水后,堆积体水面以下的陡坎部位首先破坏,随后牵引堆积体中间部位沿底层滑移面滑动,发生局部的牵引式逐级滑动破坏模式.通过极限平衡法计算得到的堆积体的在不同工况下的稳定性安全系数,除自然条件下,远小于电站运营期边坡安全指标,堆积体均处于临界或破坏状态.自动搜索的滑移面与三维模拟计算情况相互验证,滑移面都是从堆积体的中部开始,通过底层的粉细砂层滑出破坏.堆积体的综合分析可为其破坏的防治与处理提供有力依据.     

反倾岩质边坡弯曲倾倒-剪切滑移破坏分析方法研究

目前反倾岩质边坡弯曲倾倒破坏分析方法仍以基于极限平衡理论的悬臂梁模型为主,但大多未考虑坡脚岩层的剪切破坏。为准确评价该类边坡的稳定性,建立考虑坡脚岩层剪切破坏的分析计算方法。首先,根据岩层变形破坏特征,将边坡分为后缘稳定区、中部弯曲倾倒区和前缘剪切区3个区域;其次,建立弯曲倾倒-剪切滑移破坏模式的稳定性分析方法;最后,通过工程实例验证,并进行参数分析。研究结果表明:提出的分析方法与工程实际符合性较好;边坡在倾角较陡、坡角较大时稳定性最差,坡角对边坡稳定性影响大于岩层倾角的影响;岩层厚度及层面内摩擦角增加有利于边坡稳定性,且会扩大坡脚剪切区范围。研究成果对反倾岩质边坡破坏的防治具有实践指导意义。     

西藏扎拉水电站倾倒变形边坡稳定性分析与评价

扎拉水电站厂后超高边坡普遍发生倾倒变形,对厂区枢纽选址和建筑物布置方案影响很大,需要准确评价这种特殊边坡的稳定性及其危害程度。采用综合勘察手段查明了倾倒变形边坡岩体工程地质特性,提出工程地质分区新原则。结合物理模拟、数值计算、稳定性和崩落计算等方法研究边坡破坏模式,初步建立了倾倒变形边坡稳定性评价体系。设计专业人员根据地质分析成果,将前期厂址进行了调整,确保了工程及施工安全,并开创了我国在倾倒变形边坡岩体中建设调压室的先例。     

天生桥二级水电站厂房高边坡

天生桥二级水电站厂房区高边坡工程 (见封面照片 ) ,由国家电力公司贵阳勘测设计研究院设计 ,1 996年获全国优秀工程设计银奖 .该边坡人工开挖高度 380ｍ ,为砂岩、页岩、泥岩和少量薄层灰岩构成的典型层状边坡 ,稳定性差 ,变形破坏型式有楔形滑动、倾倒、溃屈、蠕动和古滑坡等 .在地质勘探和测试的基础上 ,对多种边坡变形破坏机理进行了深入研究 ,并进行了三维非线性有限元分析和极限平衡分析 ,同时应用变温相似材料做了变摩擦系数的模型试验 .工程设计采用减载、抗滑桩、锚杆及无粘结预应力锚索、控制爆破和排水等综合手段治理边坡 (包括…     

两河口电站进水口边坡稳定性分析

两河口水电站电站进水口工程边坡最大高度达230 m,属特高边坡,边坡主要为IV、V类岩质边坡,受断层、节理裂隙切割,边坡潜在失稳模式,包括平面滑动、圆弧滑动、楔形体滑动、组合型滑动和崩塌破坏。针对电站进水口边坡工程特点,通过定性分析和定量计算,并经工程类比,制定了经济合理的综合处理措施。     

某水电站堆积体边坡稳定性分析

由第四系堆积作用形成的堆积体边坡大多处于临界平衡状态,水电站工程建设时边坡开挖、蓄水以及遇到暴雨等不利工况时会对边坡产生扰动,而堆积体的失稳将对大坝的安全产生影响.针对在建的桌水电站堆积体边坡,通过地质勘查分析了库区地貌和堆积体工程地质特性及成因.应用极限分析能量法计算了堆积体边坡在各种工况下的稳定系数,并搜索确定了最不利滑动带的位置.在此基础上,采用快速拉格朗日元法模拟了堆积体的变形特征.3种方法分析结果较为吻合,表明堆积体整体稳定性较好,但Ⅲ剖面区域在水库蓄水后可能发生局部滑动破坏,应在该区域设置相应的防护设施,以保证大坝的安全运营.     

弯曲倾倒边坡开挖变形响应机理与反馈预测

针对苗尾水电站右岸坝基上游边坡工程实例,开展定性分析,采用允许层面之间发生拉张破坏和剪切滑移、层间岩体可以发生屈服破坏的离散元分析方法模拟边坡变形破坏现象,剖析变形破坏机理,开展动态反馈分析,并指导边坡的抢险治理措施设计和后续设计优化。研究表明:边坡坡脚开挖和雨季强降雨两种不利条件共同作用下,坡脚垮塌导致变形范围扩大,是边坡较高高程部位覆盖层开裂的主要诱因。基于离散元动态反馈的边坡变形机理与稳定性状态,确定了"强锚固固脚锁腰+排水"的处理策略,在边坡变形剧烈阶段,首先采用压渣进行处理,同时边坡上部采用预应力锚固锁腰,然后对边坡下部采用锚索、锚拉板、灌浆固结等手段进行锁脚处理。工程实践表明,经过治理之后边坡整体稳定性增强,治理措施有效。     

某水电工程边坡开挖及支护过程稳定性分析

为分析水电工程边坡在开挖及支护全过程中稳定性变化情况,评价锚索支护效果,以西南某一水电站开挖边坡为研究对象,通过地质分析和变形监测确定边坡变形模式,对开挖和支护过程中各变形模式采用基于极限平衡理论的Morgenstern-Price法进行了多种工况下的稳定系数计算。结果表明:边坡的6种滑动模式在持久、偶然和短暂工况下的稳定系数均满足规范要求。二期锚索施加完毕后,边坡整体稳定系数大于原始边坡,锚索对边坡的控制作用明显,支护效果良好。边坡在开挖至坡脚之前稳定系数逐渐增大,边坡开挖有利于边坡稳定,坡脚开挖以后,边坡稳定系数骤降,开挖不利于边坡稳定,坡脚岩体对边坡稳定作用明显。研究成果可为水电工程边坡的稳定性分析以及类似工程边坡的开挖及支护设计提供参考。     

变模量弹塑性强度折减法在土质边坡稳定性分析中的应用

论述了利用变模量强度折减法分析了具体的非均质土质滑坡的变形场和应力场特点,也比较了该文的方法和传统极限平衡法计算滑动面的优缺点。利用变模量强度折减法分析边坡的结果表明:在计算模型和计算参数选择合理、计算方法正确的前提下,变模量强度折减法在分析边坡稳定性时不仅可以获得安全系数,而且能获得边坡的渐进破坏过程、滑动面的发展过程和边坡的变形与稳定之间的关系等,分析方法对复杂边坡的稳定性评估要优于传统方法,可应用于类似工程。