土质垂直高边坡开挖特性及锚杆加固分析

为了研究土质垂直高边坡的安全性能,采用有限元数值模拟的分析方法,对土质垂直高边坡在开挖过程中的变形和稳定性进行了分析。分析结果表明:开挖前土质垂直高边坡稳定性较好,能够维持自身稳定;开挖过程中,坡顶水平位移较大,竖向位移受自重应力和土体回弹应力控制,边坡的稳定性逐步降低;土质垂直高边坡的破坏形式主要为坡顶局部崩塌破坏。采用锚杆框架梁对开挖后的边坡进行加固后,边坡稳定性大大提高,安全性能符合工程设计要求。     

顺层边坡不同开挖锚固过程力学响应模型试验

为深入认识施工期顺层边坡变形与应力调整规律,开展了不同开挖与锚固过程顺层边坡地质力学模型试验,分析了边坡不同部位对不同开挖坡率、锚固次序等施工过程的力学响应规律。试验结果表明:①顺层边坡开挖响应主要受卸荷回弹与层面滑移影响,卸荷回弹效应由开挖方量控制,层面滑移对开挖振动响应显著;开挖后边坡上部主要表现为结构面滑动变形,中部及下部主要表现出卸荷回弹特征。②测点与坡面的距离直接影响测点对开挖的响应,靠近开挖面测点位移大,远离开挖面测点位移小,且边坡变形随开挖坡面变陡呈增加趋势。③预应力锚筋不同张拉次序会引起边坡不同的响应规律。单侧顺序张拉时,距离锚筋较远的岩体呈现受拉特征,易导致岩体中原有裂隙张开或出现新裂隙;中间到两侧对称张拉时,基本所有岩体均呈现受压特征。建议采用对称张拉次序,避免单侧张拉。     

缓倾层状高边坡变形特性及稳定性分析

缓倾层状高边坡的工程特性及破坏机理直接影响边坡的稳定性,结合董箐水电站缓倾层状高边坡的设计、施工过程和变形监测,进一步探讨此类边坡的安全稳定性评价,同时对高边坡治理提出如下建议:①缓倾层状高边坡开挖过程中应加强对坡脚的保护,岩层切脚前应尽可能完成上部边坡的浅层支护.随着开挖边坡高度的增加,深层支护应及时跟上.②缓倾层状高边坡应加强开挖过程中的边坡安全稳定监测,应根据监测结果调整边坡的开挖和支护方案.③地质勘察应注重于地下水和层间软弱夹层的评价,施工期应尽量减少爆破对边坡的影响.     

软岩高边坡土钉支护的监测分析与优化设计

结合某软岩高边坡工程，对土钉支护结构的受力和位移进行了监测。通过对开挖过程中土钉所受轴力的试验数据分析，研究了土钉支护技术的加固机理，总结出确定软岩高边坡最危险滑裂面的判据，并对其稳定性进行了分析。根据施工过程中对边坡水平位移的监测，及时调整了边坡的支护参数、开挖深度和支护时间，控制了施工过程中边坡的变形，保证了软岩高边坡的整体稳定。     

开挖对边坡变形影响的离心模型试验研究

边坡开挖是工程中经常遇到的问题。采用清华大学土工离心机以及新开发的开挖模拟设备进行了土坡开挖的离心模型试验,测量了开挖过程中边坡位移场的变化。基于位移测量结果提出了一种确定开挖影响范围的方法,分析了开挖后边坡的变形响应。结果表明：开挖后坡体内部根据竖向应变性质的不同可分为开挖松动区、开挖压缩区和无影响区3个区域,不同区域土体的变形特性有所差别。开挖后边坡内部的潜在滑裂面在变形破坏过程中是变化的,从坡体内部向坡面方向移动。开挖条件下边坡表现出明显的渐进破坏过程。     

基于灰色—马尔科夫模型的高边坡变形预测应用

将某工程边坡作为研究对象,对高边坡二次开挖的变形规律进行分析,并且使用灰色—马尔科夫模型实现半坡位移实际测量数据的建模分析,对边坡位移变形预测值进行计算,之后对比其他模型预测值,利用工程实测值对预测精度确定。通过研究结果表示,将灰色—马尔科夫模型应用到高边坡变形预测过程中具有良好的预测精度和适用性。     

京珠高速公路某高边坡稳定及变形分析

结合工程施工实践,在区域地质背景分析的基础上,采用有限元模拟和极限平衡理论分析计算方法,对京珠高速公路粤境段K108高边坡进行了稳定及变形分析,重点考察了不同支护方案时第二排桩的变形和位移发展过程,研究了开挖过程中边坡开挖过程中的应力场、位移场及塑性区分布情况,为确定边坡破坏事故原因,制订合理的处理方案提供了理论依据,并提出了相关的边坡支护综合治理措施建议。     

基于有限圆弧和强度折减方法的渠道开挖临界坡度研究

 基于有限差分法,得到单元应力、应变和位移计算结果,建立以极限平衡理论为基础的有限圆弧法和以变形变化趋势为破坏标准的强度折减法,搜索出边坡临界滑动面和最小安全系数,通过算例验证及参数对计算结果的影响分析,证明所建方法应用于边坡工程的可行性。文中方法结合极限平衡方法共同应用于南水北调工程大型渠道土质边坡开挖临界坡度研究中,选取高边坡、填筑边坡、深挖方边坡3种典型的渠道边坡模式,得到安全系数随开挖坡度的变化曲线,对比分析确定出渠道边坡的临界开挖坡度。研究表明,渠道高边坡和填筑边坡对开挖坡度要求较高,相对挖方卸载,填筑加载对边坡的稳定性影响较大,文中方法具有较高准确性和合理性,弥补现存方法的不足,不但可解决大型渠道边坡设计问题,也可为类似边坡工程提供参考。     

冲沟区域岩石高边坡卸载稳定性分析

以冲沟区域岩石高边坡挡墙基槽开挖工程为例,采用数值模拟分析法,研究了边坡卸载的稳定性问题,并提出了边坡开挖的支护措施,经现场验证,发现跳槽开挖在控制围岩变形和塑性区范围方面效果良好。     

大型复杂岩质高边坡安全监测与分析

 岩石高边坡稳定性是水电站建设能否顺利进行的关键问题之一。锦屏一级水电站左岸开挖高边坡地应力高、断层裂隙发育、岩体卸荷深度大,地质条件十分复杂,边坡在施工期和运行期的稳定性问题特别突出。介绍左岸边坡的监测布置,并对岩体表面变形趋势、空间分布形态、变形与开挖的关系进行分析,对多点位移计变形大小、岩体变形与结构面的关系进行探讨,对平洞石墨杆收敛计变形、谷幅平距观测、锚索荷载和抗剪洞变形等监测结果进行综合分析,得到边坡岩体的变形规律。研究结果表明,锦屏一级水电站左岸边坡岩体受开挖影响的范围较大,超过80 m,边坡岩体卸荷松弛变形量级较大,边坡岩体应力释放与转移过程较长,边坡达到完全稳定需要的时间较长。该工程的监测成果可供其他类似工程参考和借鉴。     

基于ANSYS的黄土高边坡稳定性分析

利用ANSYS软件对一处黄土高边坡的开挖进行模拟,并对边坡开挖的变形破坏特征进行了分析,模拟结果表明开挖后边坡横向位移较大,边坡已经产生滑移,同时边坡地层拉应力变化较大,从而导致边坡失稳,与边坡监测结果基本一致。     

山区公路高边坡微震监测与稳定性应用研究

山区公路高边坡的稳定是公路建设和运营过程中必须重视的重大问题,而有效监测是保证高边坡稳定的重要技术手段。依托实际工程详细介绍微震监测技术基本原理、微震监测系统以及现场监测方案等内容,运用微震监测系统对边坡开挖过程中的微震活动性进行实时监测,研究微震事件随着边坡开挖在时空上的分布规律,实现对边坡开挖过程的有效监控。并对土质边坡和土石过渡部位增加传统测斜监测技术,与微震监测数据相互补充分析。研究结果表明:微震监测技术可以对山区公路高边坡失稳进行有效预测和监控,为山区公路高边坡后期安全开挖和加固提供科学依据。     

西南山区挖方边坡稳定性及加固分析

采用Geo-Studio软件建立挖方高边坡模型,通过对三种不同挖方施工方案进行数值模拟,分析挖方高边坡的变形破坏特征和稳定性,探究不同放坡坡率对挖方高边坡稳定性的影响。根据三种开挖施工方案下位移、稳定性的变化情况,优化边坡放坡坡率,提出合理的加固方案。研究表明,边坡开挖之后,三种方案均可能出现失稳破坏,采用预应力锚索加固后边坡稳定。经方案比选,综合放坡坡率1∶1.3时的开挖量最小。采用预应力锚索加固后,三种方案位移均有减小,产生位移主要原因是表层红粘土变形较大,建议在优化坡比的基础上采用预应力锚索加固边坡。     

厚层软岩与硬岩互层岩体高边坡卸荷变形与支护研究

采用传统的加载力学方法和卸荷力学方法，利用数值计算对紫坪铺水利工程引水发电隧洞进口高边坡开挖后的应力．应变进行了研究。对比分析两种计算方式算得的边坡位移成果，揭示了岩体开挖边坡的卸荷变形及加固效应特性。     

顺倾岩土互层路堑高边坡开挖破坏模式及稳定性数值模拟研究

运用Midas/GTS模拟岩土互层路堑高边坡的开挖过程破坏模式及稳定性,分析岩土层倾角与破坏模式及稳定性之间的关系。结果表明:岩土互层路堑高边坡主要的滑移破坏模式为沿着通过坡脚的土层进行平面滑动,但也可能在坡脚以上的土层先产生滑动;在其他条件相同时,顺倾向边坡的安全系数随岩土层倾角的增大先减小后增大,开挖产生的水平位移先增大后减小,岩土层倾角为30°左右时边坡的安全系数最小,开挖过程中产生的水平位移最大;岩土互层边坡开挖影响范围整体呈现圆弧形,岩层与土层交界处产生"锯齿"状突变。岩土互层边坡的稳定性及开挖变形对土层黏聚力和内摩擦角的敏感性明显大于对岩层黏聚力和内摩擦角的敏感性。     

特殊条件下高边坡开挖及支护施工中的若干问题

边坡土钉墙支护施工以前,必须做好边坡变形监测工作,压密注浆对边坡具有良好的加固效果,无声破碎配合挖掘机开挖是一种高效安全的高边坡开挖方式,土钉墙支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的整体稳定性.     

软硬互层边坡岩体的蠕变特性研究及稳定性分析

岩体的蠕变性是影响边坡变形与长期稳定性的重要因素之一。以清江水布垭坝址区马崖高边坡为例，针对边坡内具代表性的软岩和硬岩，通过开展室内岩石压缩蠕变试验，研究了不同类型软、硬岩石的蠕变破坏特征，据此建立了岩石的流变本构模型并进行参数辨识。在此基础上，应用三维粘弹塑性方法对马崖高边坡的时效变形及稳定性进行数值分析，探讨了边坡在开挖卸荷及泄洪冲切（运行期）等工程荷载作用下岩体的蠕变变形及塑性区发展。研究结果表明，软硬互层边坡岩体的蠕变效应十分显著，对于大规模开挖的岩质高边坡而言，岩体的蠕变特征不仅影响到边坡的位移量值，而且改变了边坡的位移形态。在工程长期运行过程中，岩体蠕变引起的应力场变化使得坡体内塑性区分布由坡面向坡内延伸，按流变10a计，其延伸深度可达数十米。     

开挖边坡变形破坏过程与稳定性分析

随边坡工程大型机械开挖以来,边坡开挖施工过程中常常出现一坡到底的开挖现场,同时开挖边坡一般都要放置一定的时间才能进行防护,有时受某种因素影响,开挖边坡可能放置相当长一段时间才能进行防护,结果造成工程中大量临时边坡失稳。应用数值计算分析了开挖边坡变形破坏过程及对稳定性的影响,同对超高边坡支护提出了建议,研究结果对工程实践有一定的参考作用。     

锦屏I级水电站左岸坝肩边坡施工期破坏模式及稳定性分析

 由于具有复杂的地质结构,岩石高边坡的变形破坏机制和失稳模式非常复杂。首先采用底摩擦试验研究锦屏I级水电站左岸工程边坡在工程开挖过程中的变形破坏模式。试验结果表明：(1) 变形破坏模式为滑移–拉裂式;(2) 岩体被煌斑岩脉X和f42–9断层共同切割形成不稳定块体,并发生失稳破坏。在此基础上,充分利用FLAC3D软件模拟边坡开挖变形的强大功能,分析边坡在开挖过程中可能的变形失稳模式。数值结果显示,f5,f8,f42–9断层以及裂隙密集带SL44–1和煌斑岩脉X等软弱结构面控制岩体的开裂和边坡的失稳。然后,通过有限元强度折减法计算得到工程边坡在不同工况下的安全系数：天然状态下边坡安全系数为1.277;开挖工况下边坡安全系数为1.152;施加支护措施后边坡安全系数为1.385。     

嘉陵江苍溪航电枢纽船闸工程高边坡稳定性分析

苍溪船闸工程右边墙开挖后将形成最大高约40 m的岩质高边坡,其规模较大,边坡开挖后岩体卸荷变形及结构面切割形成的潜在不稳定块体对边坡的临时和永久稳定带来较大影响。文章采用赤平投影分析、CSMR法、块体稳定理论等多种方法,分析该岩质高边坡在开挖后的稳定性及卸荷变形趋势,为船闸工程的设计、施工提供支持。