某具有软弱夹层的反倾岩坡变形特征探索

反倾岩坡的结构面倾向与边坡倾向相反,通常认为反倾岩坡的稳定性较强,因此相对于顺倾向坡而言,对反倾岩坡的研究较少,但工程实例表明对反倾边坡的稳定性研究意义重大。当反倾岩坡中有软弱岩层时,软弱结构面会对坡体变形产生影响,因此借助内、外观测成果对一具有软弱夹层的反倾岩坡进行研究,对其变形特征和变形机制进行分析。研究结果表明边坡在开挖过程中变形呈现"点头"现象,且在边坡变形体后缘出现拉裂缝。由于存在较厚的软弱层,坡体在倾倒变形的同时对软弱岩层压缩产生压缩蠕变,所以坡体整体变形模式为压缩-蠕变、倾倒-拉裂复合模式。软弱岩层对坡体变形具有一定控制作用,支护效果说明对穿锚索可以有效地约束坡体变形。     

巴东组红层软岩缓倾顺层边坡破坏机制分析

 在对边坡岩体进行一系列工程地质特性试验研究的基础上,以该类边坡最常见的平面滑动模式建立潜在滑动面上不同位置的稳定性系数表达式,结合实例计算分析边坡开挖对其稳定性的影响,并对潜在滑动面软弱夹层的剪切流变过程进行分析。分析结果表明,巴东组红层软岩缓倾顺层边坡的破坏是从坡脚开挖开始到潜在滑动面,由等速蠕变到加速滑动的渐进过程,期间伴随着坡脚岩体的崩解、节理裂隙的扩展延伸和地表水沿裂隙下渗软化潜在滑动面等因素的共同促进作用。在掌握该类边坡破坏机制的基础上,对其加固方式和施工组织提出相关建议,研究成果对同类型边坡的设计和施工具有重要的参考意义。     

脉冲地震作用下含反倾软弱夹层边坡的破坏特征及动力响应研究

文章通过运用FLAC3D有限差分软件,分别讨论了夹层位置以及地震波类型两个因素对边坡破坏模式和动力响应的影响.研究发现夹层对边坡的动力破坏模式有明显影响,破坏剪出口一般在软弱夹层处发生,但当夹层位置较高时对其破坏模式影响很小.软弱夹层所在位置对边坡的动力响应有较大影响,夹层所处位置越高,其加速度放大系数越小.单脉冲地震...     

含软弱夹层缓倾顺层岩质边坡稳定敏感性分析

缓倾顺层岩质边坡中,软弱夹层的存在对边坡稳定性起到重要影响作用。为探讨软弱夹层相关参数对岩质边坡稳定性的影响,将数值模拟与数理统计方法有机结合,并以某高速公路段边坡为典型案例,基于强度折减法用MIDAS/GTS软件求出边坡安全系数,然后采用正交试验方法选取具有代表性的软弱夹层相关参数进行搭配—厚度、倾角、黏聚力、内摩擦角4个因素及每个因素下4个水平进行极差分析与单因素敏感性分析,研究4个因素对边坡稳定的影响性大小。结果表明:软弱夹层内摩擦、倾角、黏聚力、厚度对边坡稳定的影响性依次降低。在正常波动范围内,内摩擦越大对边坡稳定越有利;倾角越小越有利于边坡稳定;黏聚力越大越有利于边坡稳定;厚度适中时越有利于边坡稳定。在边坡治理上应按岩土体参数对边坡稳定的影响性先后顺序进行综合考虑,研究成果为此类工程的边坡治理提供有效参考依据。     

某长大缓倾顺层边坡的失稳机理研究

为研究长大缓倾顺层边坡失稳破坏机理,以某滑坡为实例,采用土工离心机,开展了坡脚开挖和降雨入渗对边坡稳定性影响的离心模型试验研究。试验结果表明:在边坡开挖、降雨入渗和泥岩软化三个因素的综合作用下,滑坡的稳定性降低,发生了整体顺层滑移和拉裂式破坏。根据模型侧面网格变形,观察网格错动趋势,推测滑坡有多层滑动的可能。把研究成果与已有结论进行定性对比,验证了离心试验适用于长大缓倾边坡的失稳机理研究,为该类型边坡的研究提供了一种新思路。     

隧道洞口含软弱夹层仰坡振动台试验研究

为研究地震作用下含软弱夹层隧道洞口仰坡的动力响应特性,针对含软弱夹层隧道洞口仰坡开展大型振动台试验研究,通过分析水平和竖向激振作用下洞口段仰坡和衬砌模型动力响应和破坏特征,得到以下结论:水平向激振作用下,仰坡沿坡面向上存在明显加速度放大效应,软弱夹层对竖向加速度激振时仰坡动力响应有显著影响;越接近临坡面,衬砌结构加速度响应和越大,并且洞口段隧道衬砌拱顶加速度峰值最大,仰拱最小,衬砌结构受力状态复杂;竖向加速度激振时,软弱夹层上覆模型土出现松动,坡脚土体出现挤压、掉块,仰坡整体上保持稳定;在水平向激振作用下,而含软弱夹层仰坡则在坡脚土体先被挤压破碎,然后坡顶表面沿软弱夹层位置出现张拉裂缝,上覆土体沿软弱夹层滑动,最后土体大规模崩塌、滑落。竖向和水平激振力作用下,衬砌45°方向应变幅值最大,衬砌洞口段设防长度为25 m。该研究成果可以为山岭隧道洞口段边坡抗减震研究和设计提供参考。     

含软弱夹层岩坡的稳定性分析--以马钢"十一五"新区项目马三峰边坡为例

以马钢“十一五”新区项目马三峰边坡为例，对含软弱夹层的岩石边坡的控稳机制和稳定性进行了分析，结果表明，对顺层岩石边坡，其稳定性决定于软弱夹层的力学强度。     

软弱夹层特性对顺倾边坡地震动力响应的影响研究

为了研究软弱夹层特性对于边坡动力响应的影响,利用FLAC3D建立某一含软弱夹层顺倾边坡的模型进行动力加载。归纳出如下结论：波阻抗反映了应力波在岩石中穿透和反射的能力,响应与边坡的波阻抗比成正比;随着夹层厚度的增加,坡肩的动力响应随之增大,坡面放大系数整体呈现出相对先慢后快再慢的增大趋势;坡肩的响应对夹层倾角不敏感,但随着夹层倾角的增大,高程较低处就出现很大的放大系数,易发生“挤出破坏”。软弱夹层的存在控制边坡的动力响应,会加剧边坡的动力响应,使边坡更易破坏,实际工程中应对软弱夹层加以重视。     

含软弱夹层岩体爆破的夹层土运动特征试验研究

 以单孔台阶爆破为原型,进行含软弱夹层的混凝土模型爆破试验,利用高速摄像观测爆破过程中夹层土的运动状态,分析不同炮孔装药量、夹层土含水率和最小抵抗线条件下夹层土的运动特征及其变化规律。研究结果表明,利用高速摄影可以清晰地观测到距炮孔中心2～4 cm之后的夹层土的运动影像,从而证实爆破对紧邻炮孔的软弱夹层的推移作用;模型爆破时夹层土的最大运动速度可达450 m/s,并随着与爆心距离的增大,夹层土的运动速度大致呈线性降低,其降低幅度主要受夹层土含水率和炮孔装药量的影响;距炮孔相同距离处的夹层土运动速度和运动的最大距离均随装药量、含水率、最小抵抗线的增加而增大,且装药量对夹层土的最终推移距离起着主要作用。     

充水条件下含软弱夹层顺倾岩质边坡变形破坏演化规律研究

为研究含软弱夹层顺倾岩质边坡在不同充水条件下的变形、破坏及滑动演化全过程,以云南省鹤庆县某金属露天矿山为研究对象,采用基于连续-非连续方法的数值模拟软件GDEM建立二维计算模型,模拟在充水作用下含双弱层岩质边坡的变形、破坏直至最终失稳滑动的演化过程。研究结果表明：（1）矿区充水后,在水压力作用下,抑制边坡坡面横向裂缝发育,从而横向位移及竖向位移也有所减小;（2）无水及充水条件下,含软弱夹层顺倾岩质边坡同样表现出完整的蠕变三阶段理论,即减速蠕变阶段、等速蠕变阶段及加速蠕变阶段;（3）矿坑充水后起到压坡脚效果,但需合理设置水位高度,即能抑制边坡横向及竖向变形,同时也需考虑过高水位对边坡岩体的软化效果。研究结果为采后矿区闭坑充水治理及矿坑水蓄能循环利用提供了依据。     

顺层挖方边坡松弛区及稳定性数值模拟分析

为有效的研究砂泥地互层的顺层坡体在人类开挖工程影响下的失稳特征,本文以山西省长晋高速公路K31+160~K31+460段顺层滑坡为例,通过Geo-slope软件数值模拟了该顺层坡体在边坡开挖后,防护工程没有及时对坡体损失的稳定度进行补偿,造成坡体的自身锁固作用削弱,使坡体在自身势能作用下发生的松弛范围,及坡体沿处于塑性变形区的软弱层发生滑动变形的特征进行了数值模拟;并根据后续工程为有效的补偿或提高坡体的稳定性,根据施做工程对坡体的位移、应力等进行有效限制、防止坡体由于蠕变及松弛而导致坡体中塑性区出现直至贯通的情况进行了有效的数值模拟。依据8年来坡体的良好稳定性证明,通过数值模拟指导顺层挖方边坡的工程治理是有效的,对顺层挖方边坡松弛区及坡体在工程加固前后的稳定性数值模拟分析是合理的,可行的。     

岩堆体边坡稳定性的三维数值模拟分析

结合云南溪洛渡水电站专用线典型边坡工程,探讨和构建了复杂岩堆体的三维计算模型,讨论了其岩土指标取值和计算参数,运用三维快速拉格朗日差分法软件FLAC3D对复杂岩堆体K20段边坡进行了三维数值模拟计算,并将计算结果进行了后处理分析.根据计算结果系统分析和比较了边坡施工处理前后不同工况下,K20段边坡的稳定性,比较分析了抗滑桩、锚杆、降雨等对该段公路边坡稳定性的影响.根据稳定性分析结果,给出了溪洛渡水电站专用线该段边坡稳定性的安全评价及处理意见.     

福建某路堑高边坡加固效果数值模拟探析

为分析框架+预应力锚索与植草防护对高边坡的加固效果,以某路堑高边坡为背景,建立二维有限元模型,对边坡的塑性区与整体位移变化进行分析。结果表明:在使用支护结构后,边坡塑性区面积明显减小,塑性最大应变值降低80%;边坡的水平位移与竖向位移在支护完成后均有所降低,从监测数据来看,基本满足变形允许值;三级边坡所应用的植草防护对边坡的稳定性有所提升,但整体加固效果不如框架和预应力锚索防护。后续应加强三级边坡的监测,防治边坡发生失稳破坏。     

某边坡渗水工况下的稳定性数值模拟分析

边坡渗水对边坡稳定性影响非常大,而一般渗水位置都集中在锚杆处,长时间渗水导致锚杆锈蚀,从而降低其强度性能,对边坡的稳定性带来隐患。利用ABAQUS对边坡渗水工况下的稳定性数值模拟分析,分析结果给出了锚杆不同损伤程度下边坡的稳定性系数。     

降雨强度对边坡稳定性影响的数值模拟研究

影响边坡稳定性的因素很多,利用数值模拟分析方法研究了降雨历时、降雨强度对边坡稳定性的影响.模拟结果表明,在相同坡角、相同降雨时间时,降雨强度越大,安全系数下降越快,土中孔隙水压力变化越快,土体位移变化越大,边坡稳定性降低越快;降雨强度大的边坡滑动要先于降雨强度小的边坡,降雨强度越大土体越先达到稳定状态,降雨强度大的边坡的入渗深度总是大于降雨强度小的边坡的入渗深度,降雨强度大的边坡安全系数始终低于降雨强度小的边坡的安全系数.     

路基边坡冲刷特性的颗粒流模拟

利用离散元软件PFC^2D(Particle Flow Code)模拟边坡冲刷的特点,考虑坡度、径流流速、粒径、粘土c值、砂土摩擦角φ值等影响因素,模拟粘土和砂土两种边坡。粘土边坡模型的建立采用BPM(Bonded Particle Model)模型,即通过在颗粒之间设置粘聚力,将不同的颗粒粘结在一起。主要研究基于PFC^2D的边坡冲刷特性,得出边坡冲刷破坏的形态规律,并通过设定冲刷准则以考虑临界冲刷速度,通过Fish语言编程记录颗粒的位移大小。由模拟得出粘土路基边坡由于颗粒之间的粘结作用会呈现团粒、块状冲起或片状剥落;砂土边坡呈现出平行于边坡表面的颗粒层状冲刷剥落,即形成冲刷沟。并得出临界冲刷速度与粒径、坡度等的大致关系,并与实际的物理模型实验结果进行对比,结果一致,可为路基边坡的防护措施提供参考意见。     

土质高边坡的降雨渗流场数值模拟分析

运用饱和-非饱和渗流有限元法模拟降雨条件下饱和-非饱和土质高边坡暂态渗流场的变化情况,本文对降雨边界的处理方法加以改进,使其适用于土质高边坡渗流场的计算.对砂箱模型和土质高边坡模型的计算结果表明:所提出的边界条件的改进足可行的;雨水入渗引起土壤基质吸力大量丧失,降雨初期基质吸力丧失最快;当降雨强度相对土体入渗能力较大时,基质吸力的丧失速度主要取决于土体自身的入渗能力.     

某铁路路堑边坡支护效果数值模拟研究

本文利用有限元强度折减法与ABAQUS中的Mohr-Coulomb准则相结合分析边坡稳定问题,对内蒙古某一铁路工程K22+600、DK22+640.00、DK+368.810、DK19+789.78处边坡的稳定性进行了分析,研究了在降雨强度为22 mm/h、降雨时间为72 h下边坡的安全性。结果表明,边坡在未支护条件下的的稳定系数分别为1.85、1.96、1.87、2.45,边坡在挡土墙支护下各边坡的安全系数分别为1.96、2.25、1.94、2.55,在挡土墙和骨架共同支护下边坡的稳定性系数分别为1.96、2.20、1.90、2.50,设置挡土墙可以提高边坡的安全系数,拱形骨架一定程度上削弱了挡土墙支护下边坡的稳定性。同时,在降雨时间为1h时各边坡达到了最大位移(分别为1.30、1.18、1.00、0.95 mm),1~72 h中各边坡的位移在最大位移处小幅波动、即边坡处于安全状态。本文成果对于边坡稳定性评价和边坡开挖施工具有一定的指导意义。     

自然状态下尾矿坝边坡稳定性的数值模拟研究

尾矿坝边坡是否稳定对区域环境保护和防治地质灾害具有重要意义。文章针对自然状态下攀枝花尾矿坝边坡,利用FLAC-3D软件进行三维数值模拟研究,获得尾矿坝变形的基本特点及稳定性现状。模拟结果和现场调查发现的现象基本一致,从而为该尾矿坝的进一步治理提供了理论依据,具有较强的现实意义。     

某边坡工程失稳原因分析

山地城市建设中,边坡工程随处可见。因城市中边坡工程周边环境复杂,由边坡工程局部或整体失稳破坏引发的工程事故将造成人民生命财产重大损失,因此边坡工程建设与使用管理、维护也越来越引起各方重视;尽管如此,边坡工程失败案例也时有发生。该文以建设过程中某边坡工程为案例,分析其失稳原因,供同行参考。