库区公路倾倒岩体边坡高位错落变形机理及治理措施

倾倒岩体边坡是岩体向临空面发生弯曲变形的特殊岩质边坡，随着边坡开挖岩体卸荷，坡体应力重新分布，倾倒岩体折断面逐渐连通，坡体持续发生时效变形，易导致边坡变形失稳。依托澜沧江苗尾库区沿江公路倾倒岩体边坡实例工程，分析边坡高位错落变形特征及孕育过程，研究倾倒岩体边坡高位错落变形影响因素、失稳原因及变形机理；边坡治理遵循“锁口、强腰、固脚”的思路，采用削坡减载、主动预加固防护、挂网喷锚、堆渣压坡及截排水措施等进行综合治理，评价边坡加固前后的稳定性。结果表明：倾倒岩体边坡变形具有继承性，高位错落变形是前期倾倒岩体变形的延续；倾倒岩体变形边坡治理以主动预加固防护为主，削坡减载与锚固防护并重，限制倾倒变形岩体应力松弛与蠕变，可为类似边坡病害分析与治理提供借鉴和参考。     

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．     

陕北某电厂人工高边坡变形破坏模式分析及其治理

陕北某电厂人工高边坡岩土组合复杂,存在黄土、粉土、中细砂及砂岩、泥岩,岩体抗风化能力差,且坡体中部有断层通过.人工开挖后边坡坡顶、坡面发生明显变形破坏,并有进一步发展的趋势.通过对边坡的变形破坏模式分析,提出了以锚杆框架格构、锚筋桩框架格构为主,并采取不同坡比分级放坡的边坡治理方案.三维模拟结果和施工完成后位移监测资料显示,该边坡处理方案符合边坡工程地质条件,能恰到好处地平衡边坡开挖后的应力应变的改变,工程措施达到了安全、经济的目标.     

考虑到岩体尺寸效应的深凹岩石边坡角的确定

以喇叭形曲面边坡上环岩体为力学模型 ,分析其临界下滑时的应力状态 ,以库仑准则作为环岩体的破坏准则 ,并考虑到环岩体的尺寸效应 ,推导出了深凹边坡的临界稳定性坡角与岩体的物理参数 ,及边坡水平半径之间的关系式。该式反应了深凹边坡的稳定性坡角可随着开挖深度增加而增大的规律 ,为采用减少深凹露天矿底部废石剥离量的凸曲线形边坡奠定了理论基础 ,也为确定其边坡的合理形状提供了基本方法     

四川金沙江溪洛渡水电站边坡治理技术简

四川金沙江溪洛渡水电站两岸边坡地质条件复杂、高差大、面积广,危岩体、裂隙等不稳定坡体普遍存在,其边坡治理采取了锚索、锚杆、喷射混凝土、截排水措施、SNS 防护网等技术。探讨了各种边坡治理技术的施工工艺、技术指标、相关参数、质量标准以及注意事项。     

P波入射含顺层结构面岩质边坡引起的振动

假定岩体为开尔文非线性体、结构面法向满足Barton-Bandis模型、切向满足库仑滑移模型,基于时域递归法得到应力波在岩体和结构面中的传播方程。根据简化的边坡模型,结合应力波传播路径和时间延迟,对结构面与边坡坡面之间的多重反射波的传播情况进行分析,利用叠加原理得到边坡面上任意质点的法向和切向振动速度表达式。通过数值模拟对比验证理论分析的准确性,并对本研究理论和数值方法的适用范围进行简要说明。研究结果表明,结构面的刚度、监测点水平位置、坡角和坡脚竖向距离等均会对边坡振动放大效应产生一定的影响。从理论方面阐明岩体结构面对坡面质点振动放大效应的影响规律,为岩质边坡动力响应的深入研究提供理论依据。     

三峡工程永久船闸高边坡岩体力学特性研究

针对三峡工程永久船闸高边坡的特点，提出了随国坡开挖形成边坡岩体的质量指标，变形模量，强度等的劣很 估算方法。指出了通常人们研究岩石边坡时，采用不变的岩体参数进行数值分析，工程设计等，是不能反映这种情况的。     

鲁坨路路堑边坡爆破应力波传播规律

为了解决边坡岩体内爆破应力波与介质相互作用以及爆破荷载作用下边坡动力稳定性问题,依托鲁坨路路堑边坡爆破工程,在现场爆破振动测试的基础上采用数值模拟的方法对边坡坡面以及岩体内部质点的振动速度、应力场等分布规律进行深入研究.结果表明:1)对于坡面质点,水平爆心距与高程的增加均会使爆破峰值振速总体呈衰减趋势,但台阶边缘"鞭梢效应"明显,且距离爆源越近,峰值振速放大系数越大. 2)边坡台阶坡角处应力集中显著,但峰值应力与峰值振速并非在同一位置出现.因此,不能将台阶外缘峰值振速作为评价边坡稳定性的单一指标. 3)对于岩体内部质点,爆破振动响应也随爆心距的增大逐渐衰减,但坡面和岩层分界面对应力波的反射叠加会造成岩体质点的峰值振速和应力均有所放大.     

霍各乞铜矿边坡稳定性的有限元分析

利用有限元分析了应力场,位移场随边坡高度、边坡坡面角的变化而变化的规律,同时对霍各乞铜矿岩体边坡的稳定性进行了评价,得到了边坡角中陡的有价值的结论。     

反向次生成层结构边坡稳定性影响因素的定量分析

岩体结构类型直接影响边坡的失稳机制,而不同类型结构对坡体稳定性的影响也表现出不同的特点,因此,基于岩体结构特点进行的边坡稳定性影响因素分析便成为了工程边坡设计及深入评价和预测边坡发展变化趋势的重要基础工作。针对工程边坡中出现的反向次生成层结构边坡,根据其特点和工程经验,选取影响这类边坡稳定性的６个重要因素,通过参数取值正交试验,并采用ＵＤＥＣ软件对其进行数值模拟,获得各影响因素对边坡变形破坏影响程度的量化结果。结果表明：６个因素对反向次生成层结构边坡不同稳定性指标影响的主次顺序各不相同,总体而言,岩石强度、坡高和坡角是影响整体稳定性的首要因素;边坡稳定性系数、次生成层最大张开程度及坡顶最大位移在单一因素变化下分别表现出不一样的响应特征。     

姚河坝水电站厂房岩质边坡地震安全性分析

采用三维非线性有限元时程分析方法,结合姚河坝水电站厂房岩质边坡工程实例,在静力分析的基础上对水电站厂房后边坡的动力响应及抗震安全性进行分析.严格考虑了地基辐射阻尼效应,深入模拟锚索、锚杆、基础梁、框架梁、混凝土喷护等边坡加固措施,并详尽模拟了实际施工过程、地质地貌情况等.综合上述因素获得对边坡动力响应的科学评价.研究结果表明,位移、加速度基本上随着高程的升高而增大,应力分布从坡体表层向深部呈现逐层变化的特征.在坡体表面岩体脆弱带处的动力响应较为明显.并基于强度折减法理论,分析得出了边坡在设计地震作用下是安全的.     

深层排水孔堵塞对富水岩质高边坡稳定性的影响

高边坡施工或运营期间常因多种因素作用导致排水孔堵塞,从而抬升地下水位,影响边坡稳定性和支护结构的安全。基于渗流折射定律,采用空气单元法模拟排水孔,开展了岩质高边坡渗流应力耦合分析,重点研究了排水孔不同堵塞工况下的坡后地下水位变化及支护结构力学响应。计算结果表明：排水孔堵塞对坡后地下水位影响显著,坡内位移整体变化不大,坡趾位置岩体变形最大;坡体锚杆轴力明显增加,最大增长幅度达到45%。对于布设深层排水孔的岩质高边坡,排水孔堵塞后边坡支护结构的位移变化明显,对支护结构的影响不容忽视,尤其体现在坡趾剪出口位置。此外,排水孔接近完全堵塞时,边坡安全系数显著降低。提出了以框架式格构和锚杆共同作为支护体系的高边坡处理措施,即下部边坡加强格构支护强度,上部边坡增加锚杆锚固长度。     

高陡顺向岩质人工边坡治理研究

在工程地质评价基础上,应用数学力学模拟方法进行切坡稳定性定量评价.结合切坡特点,对深层结构面采用推力传递系数法进行稳定性计算,基本荷载仅考虑岩体自重,组合荷载包括重力、静水(渗水)压力和地震力的组合作用.该切坡是由破碎岩体的块状多次多向块体滑移与深层层面滑移结合的破坏模式.考虑局部滑移与整体滑动的危险,暴雨与风化作用下,边坡变形破坏可能进一步发育,提出预应力锚索+地梁的措施进行治理是合适的.     

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。     

基于正交试验设计的岩坡力学参数反演

对某岩坡Ⅲ区现场勘察后认为,该区为断层破碎带,属碎裂结构,岩体分级为Ⅳ级.由于地质情况复杂、岩体破碎以及边坡开挖引起的应力释放等原因,致使边坡岩体加固的力学参数用常规方法较难确定.运用正交试验设计的方法借助有限差分程序FLAC进行分析,以安全系数作为评价指标,模拟各参数不同水平的各种组合,对影响边坡稳定性的各因素进行了敏感性分析,并对边坡力学参数进行了反演,得出较为合理的力学参数,为边坡治理提供依据.     

三峡工程中陡高边坡的分层开挖模型

研究了三峡大坝陡高边坡的开挖方案及坡面稳定性问题；通过对陡高边坡简化模型的分析，运用刚体平衡法、Bishop法对滑体进行受力分析，完成最危险滑动面的搜索，计算了相应的安全系数，构建了均匀岩体边坡的优化开挖模型，并对开挖坡角进行了优化；结合三峡工程的实际背景，进一步考虑了岩体风化的分层，提出了陡高边坡的分层开挖模型，给出了各层最优开挖角及安全系数的计算公式，得到了边坡的整体开挖方案；数值结果表明：陡高边坡的分层开挖模型是较均匀的开挖模型，稳定性增加，结果更符合工程实际。     

碎裂状顺层岩质边坡地震动力响应与破坏模式

川藏铁路沿线存在大量碎裂状顺层岩质边坡,与一般的边坡相比,碎裂状边坡在岩体强风化区域的结构面更多,把岩体切割的更为碎裂,导致整体的动力响应和破坏模式变得复杂。以川藏铁路拉月隧道进口边坡工程为依托,通过实地调研和参考工程地质资料,对结构面的分布规律进行了详细总结,并通过赤平极射投影对边坡的整体稳定性进行了分析。在此基础上利用离散元UDEC对碎裂状顺层岩质边坡的动力特性以及破坏模式展开研究,并探讨了节理参数对位移和加速度响应的敏感性规律。研究结果表明：(1)不同地震荷载作用下,坡面位移规律均呈现先增大再减小的规律,坡面位移响应最大处位于M4处。在输入地震波幅值相同时,Kobe波的坡面位移响应比EL波的剧烈；(2)边坡模型的PGA放大系数呈现明显的高程放大效应,地震波类型会影响PGA的响应规律；(3)FFT频谱分析表明,FFT幅值随着高程的增加呈先增大后减小再增大的规律,且强风化岩体区域的FFT幅值整体小于弱风化岩体区域。在地震波通过强弱风化交界位置的结构面时,会导致局部FFT幅值降低。(4)加载Kobe波时模型的FFT幅值比加载EL波时的大,在不同地震波作用下FFT幅值的最大位置均位于模型的M3测点处。(5)碎裂状边坡的失稳演化过程主要为：坡表震裂→形成落石→强风化岩体下部节理张开→弱风化岩体节理孕育→裂缝发展→强风化岩体区域形成贯通结构面→强风化岩体区域沿结构面下滑失稳破坏→坡脚形成堆积体。(6)节理参数敏感性分析表明,弱风化岩体区域的层理间距对位移的影响最为明显,而强风化节理间距对加速度放大影响最为明显。     

预应力锚固作用下破碎岩质边坡表层压缩效应

为研究预应力锚固作用下破碎岩质边坡的压缩效应及其对加固工程的影响，对金丽温高速公路某边坡锚固工程进行了现场监测和数值模拟研究. 研究了不同的预应力锚固结构作用下，在不同弹性模量的破碎岩质边坡中产生的压缩变形和附加应力变化规律. 讨论了预应力锚索间距和框格梁梁高对坡体表面压缩效应的影响. 结果表明，考虑到坡体岩体变形模量小，破碎岩质边坡锚固工程宜采用500～750 kN的小吨位预应力锚索. 应尽量采用带框格梁的锚固结构形式, 锚索间距可取4～6 m. 框格梁梁高取锚索间距的1/10左右是最为经济安全.     

浅埋偏压隧道洞口段围岩破坏机理

为了研究顺层岩质边坡下浅埋偏压隧道洞口段围岩破坏机理,以班丘隧道为例,根据现场地质调查结果,结合监测数据并利用数值模拟的方法分析了隧道洞口段围岩的破坏机制,提出了治理措施。结果表明:隧道浅埋侧拱肩处易出现拱形拉伸屈服塑性带,围岩易从此处开始破坏;围岩破坏是多种因素共同作用的结果,其中隧道偏压作用、岩体结构和降雨是造成隧道塌方和边坡滑坡的关键因素;隧道塌方模式为:掌子面上方岩体首先在重力作用下沿拱形屈服带形成拱形坍塌,然后在弯折内鼓作用下形成整体塌方,边坡滑坡的形式为坡体表面中风化页岩夹泥砂岩在坡体破坏的情况下发生顺层面的近平面滑移。     

雾化雨作用下的裂隙岩体边坡渗流分析

针对裂隙密度较大的岩体,利用等效连续介质理论,建立了裂隙岩体在雾化雨入渗下的饱和－非饱和渗流数学模型。根据雾化雨模型试验,选定雾化雨的强度。结合自然降雨,对裂隙岩体岸坡进行了雾化雨入渗的数值分析。分析结果显示,相对与薄雾区和自然降雨区,暴雨区的孔隙水压力升高较快,易形成对边坡稳定不利的暂态饱和区。因此,暴雨区的坡面防护和坡内排水应给予重视。