基于局部强度折减ＮＭＭ的岩质边坡稳定性分析

为进一步完善岩质边坡安全系数及相应滑落面的确定手段,借鉴ＮＭＭ模拟大变形、大位移的优势,考虑边坡实际的局部损伤性,提出局部强度折减ＮＭＭ（ＬｏｃａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＲｅｄｕｃｔｉｏｎＮｕｍｅｒｉｃａｌＭａｎｉｆｏｌｄＭｅｔｈｏｄ,ＬＳＲ－ＮＭＭ）,并将其应用到重庆兴隆隧道进洞口边坡稳定性评价中,与传统强度折减法、现场监测数据对比分析,且与自主研发的ＧｅｏＳＭＡ－３Ｄ系统进行耦合。研究结果表明:相较于传统强度折减法,局部强度折减ＮＭＭ与现场监测点位移数据拟合度更好,阐明了该方法具有一定精度及其可行性。该边坡最危险滑落面安全系数为１．１７６,且获得的滑落面位置与现场监测数据吻合度较高,与ＧｅｏＳＭＡ－３Ｄ系统耦合效果良好,并给出了相应治理方案,为现场灾害治理提供了参考性意见。     

双强度折减法分析岩质边坡稳定性

利用离散元软件UDEC,采用双强度折减法、传统强度折减法对结构面强度参数黏聚力c、内摩擦角φ进行不同程度的折减,对比分析单直线型结构面、一组平行节理面和两组平行节理面3种典型类型结构面岩质边坡的稳定性。结果表明:对比传统强度折减法,采用双强度折减法对岩质边坡进行稳定性计算,分析得到的结果可以更真实地反映结构面强度参数c、φ各自的安全储备;对于含两组复杂节理的岩质边坡,折减至极限平衡状态时,两种方法得到的滑面位置不同。     

水电站高陡边坡地震稳定性分析

文章采用赤平投影分析和块体离散单元法,分析高陡岩质边坡岩体内不同结构面组合类型对边坡稳定性的控制作用,分析表明该边坡在地震作用下的主要破坏模式为坡体上部局部小规模楔形体滑移破坏,主控该边坡稳定性的最危险结构面组合为J2J3结构面组合。     

基于块体理论的岩质高边坡稳定性研究

岩质高边坡稳定性分析对于下穿公路及建筑的安全起着至关重要的影响。通过运用关键块体理论,结合先进的非接触测量技术与Geo SMA-3D系统,对益阳东部新区外环路建设项目K3+300—K3+340坡段高边坡稳定性进行了比对分析。通过比对不同边坡坡角下,整体稳定性系数的变化与关键块体的体积发现:在一定范围内,边坡的整体稳定安全系数随着坡脚的变大而变小;搜索到的关键块体数量随着边坡坡脚的变大而减少,当坡脚小于60°时,边坡整体较安全;当坡脚大于60°时应该适当考虑后期分级支护及边坡的削坡问题。     

固镇船闸三角闸门的静力数值分析

针对三角闸门空间计算一直比较复杂的现状,以固镇船闸三角闸门为研究背景,采用有限元分 析软件ＡＮＳＹＳ对三角闸门空间效应进行了模拟研究。计算出各构件的内力、应力及变形,分析了不同 工况条件下闸门整体应力应变情况,校核了闸门的静力特性,评估出闸门的安全性。研究成果可为设置 浮箱的三角闸门设计、安装、运行提供理论参考。     

比较两种折减法在岩质边坡稳定性分析中的差异

为分析不同强度折减法计算结果对岩质边坡稳定性影响,采用有限元软件Plaxis,以东风水库岩质边坡为例,从边坡安全系数、位移及塑性破坏区三方面比较了整体强度折减法与改进的局部强度折减法在分析边坡稳定性过程中的差异。分析表明,边坡天然状态下,采用整体折减法和局部折减法得到的安全系数分别为1.474和1.476,而对边坡进行加固处理后,两种方法得到的安全系数几乎一致,且支护效果明显;两种方法反映出的边坡整体位移随折减系数变化趋势较为接近,而折减系数相同时,采用整体折减法得到的水平和竖直位移均较大,且边坡发生破坏时,水平位移值比局部折减法大5 mm左右,竖直位移比局部折减法大11mm左右;两种折减法确定的危险滑裂面相同,但整体折减法下的塑性点和拉断点明显较局部折减法中的分布更多,范围更广。     

基于强度折减法的分步施工边坡稳定性分析

工程上常采用极限平衡法分析边坡的安全稳定性,但由于极限平衡法的局限性,使得计算结果 只能反映边坡安全系数的大小,不能确定边坡在施工各个阶段的变形稳定情况,因此以永宁高速公路边 坡为研究对象,通过ＰＬＡＸＩＳ有限元强度折减法对边坡施工过程中可能产生的变形、位移进行模拟分析, 得到分步施工状况下,施工各阶段边坡的变形图以及整体的安全系数,并将结果与极限平衡法计算结果 进行对比分析。结果表明:边坡的安全系数随着坡体的逐级开挖会不断降低,需及时进行支护加固,强 度折减法所确定的边坡最终滑动面形状与极限平衡法计算结果较为一致,且安全系数差值仅为3％,从 而也验证了强度折减法对于分步施工边坡安全稳定性分析的适用性与正确性。     

岩质顺层破碎采石场开挖边坡稳定性分析

以宜昭B4取料场边坡为实例,选取边坡单级坡高、开挖坡度、支护方式等3个典型影响因素进行分析,利用ABAQUS建立边坡三维有限元模型,模拟了边坡开挖、支护施工过程,计算出各开挖支护方案下坡体的水平及竖向位移随开挖时步的变化情况,并结合强度折减法,将安全系数作为边坡稳定性评判标准。结果表明：同一边坡在工况相同时,支护方式对边坡稳定性影响最大,其次是边坡坡度,单级坡高影响最小。经优化后降低单级坡高（10m）、减缓边坡坡度（1∶1）、采用喷锚联合支护,此方案下边坡支护结构面上最大竖向位移为3.67mm,最大拉应力为0.73MPa,最大水平位移出现在边坡坡脚与平台上,为1mm;边坡开挖支护后的安全系数为1.46,大于规范中边坡稳定安全系数1.35。     

高陡边坡局部开挖支护对边坡稳定性影响分析

某大型水电站近坝库区一高陡边坡局部开挖有临时施工道路,为分析该施工道路开挖及附属支护对边坡稳定的影响,本文采用极限平衡理论,借助SLIDE边坡计算软件对该处边坡进行稳定性分析。通过对比该边坡布置有施工道路+锚索和未布置的情形,研究局部施工道路和锚索对该高陡边坡稳定性的影响。计算表明,局部的开挖和支护对该边坡的整体稳定性影响较小,但对工程扰动附近的潜在滑体有一定影响,锚索对局部滑体稳定有一定加强作用,但影响不太明显。     

库水位变化对岩质边坡稳定性影响的数值分析

以某水库库岸边坡为研究对象,基于强度折减理论,采用有限差分法FLAC3D对库岸边坡稳定性进行数值分析计算,利用fish语言编程建立位移与折减系数关系,将位移不连续作为边坡失稳判据。进而得出随库水位上升,边坡位移逐渐增加,在1/8~3/8满水位下边坡位移增加不明显,水位上升至满水位的6/8后边坡位移变化趋缓,对应的水位为126 m库岸边坡临界稳定水位。基于试验数据拟合出饱水-失水循环次数n与岩石强度指标的关系,得出水位的循环变化对边坡稳定性影响较大,且最低变化水位线越高边坡的安全系数变化越明显,水库蓄水、放水过程中最高水位不应超过满水位的6/8,建议为满水位的1/2左右。     

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。     

岩质高陡边坡开挖稳定分析及其优化设计

利用ABAQUS有限元程序,结合强度折减法,对某水电工程的岩质高陡边坡开挖过程进行数值模拟及稳定分析。计算分析发现,开挖将引起与坡面相交断层的错动,从而影响边坡的稳定;锚索等浅层锚固措施对控制边坡整体位移作用很小。基于强度折减法,提出了以加权等效塑性应变QPEEQ及其变化作为岩质高陡边坡稳定分析的依据,并给出了稳定安全系数Kcr;通过锚索和注浆加固效果的比较,推荐了优化的加固方案。     

基于数值仿真的顺层岩质边坡支护稳定性分析

以长沙某矿坑顺层岩质边坡为研究对象,结合有限元数值分析软件Ｐｈａｓｅ2对边坡开挖应力状 态变化与潜在变形破坏模式进行仿真模拟,分析其支护效果,确定合理可靠的治理措施方案,并采用极 限平衡法进一步验证。结果表明:该顺层岩质边坡应力松弛区位于坡面中上部,由坡面向坡体内部呈现 出显著变化、渐变和基本不变的分布特征;该顺层岩质边坡的潜在变形破坏模式为顺层滑移－弯曲破 坏;采用预应力锚杆对该顺层岩质边坡进行支护,能有效提高边坡的稳定性。     

基于渗流的改进双强度折减法边坡稳定性分析

渗流是影响边坡稳定性的一个重要因素,为了更准确地判断渗流对边坡的影响情况。以湖北兴山蒋家趟边坡工程为例,介绍了岩土体中渗流和应力场耦合的机理,在自然工况、暴雨工况下采用改进的双强度折减法对边坡进行了对比分析。结果表明,自然工况下改进双强度折减法计算出的安全系数为1.328,而暴雨工况下安全系数为0.97,可知渗流对边坡的稳定性有显著影响,渗流应力耦合情况下安全系数降低了27%,因此在考虑渗流情况下采用改进双强度折减法可以使计算结果更符合实际,为工程实践提供参考。     

基于强度折减法的大岗山水电站边坡稳定性分析

基于ANSYS强度折减法,以大岗山水电站右岸边坡为例,研究了弱层对边坡稳定性的影响、边坡的失稳破坏机理以及二维和三维分析计算结果的区别和联系。结果表明：弱层对边坡的稳定性有显著的控制作用;工程现场加固措施对提高边坡稳定性的作用明显;边坡的失稳破坏是一个塑性区累积发展、位移逐步增大的过程;三维计算所得的安全系数、位移及应变值与二维计算结果存在一定的差异,主要是由于模型、单元、网格划分及单元应力状态等方面的差异造成的,相对而言,三维计算结果更加可靠。     

基于强度折减法对岩质边坡分析

提出一种特殊界面单元模拟复杂岩质边坡的潜在滑动面,利用强度折减法确定复杂岩质边坡安全系数。通过对锦屏一级电站左岸岩质边坡稳定性分析表明,与传统的极限平衡法及Goodman单元相比,利用此方法能够取得较为合理可靠的结果。     

基于等效损伤单元模型的高混凝土坝损伤开裂演化分析

基于宏观均质假定考虑混凝土细观非均质性的影响,推导了一种等效损伤单元,该单元具有类 似于普通有限单元的均质特性但尺寸处于相对高坝的细观层次,采用最大拉应力与摩尔－库仑破坏准 则作为损伤阈值,并发展增量形式的动力非线性迭代算法为计算分析工具;基于ＡＮＳＹＳ平台,以ＵＰＦｓ 为二次开发工具,在通用有限元软件中实现了考虑混凝土非均质特性的高坝损伤开裂演化模型的嵌入; 通过Ｋｏｙｎａ重力坝的典型损伤破坏形式验证了所开发计算模型的可靠性和良好的工程实用性,并通过 单元网格尺寸的优化分析,提出了适用于工程应用的最佳方案。     

高陡岩质边坡生态种植基配比的试验研究

配制16种不同配比的种植基,通过室内试验确定各基材的有机质含量、孔隙率、pH值、抗压强度等物理力学性质。并结合生态种植基的种植试验和抗冲刷试验,初步确定了1种适合于高陡岩坡防护的生态种植基。     

上覆土层节理岩质边坡稳定性数值分析

采用Mohr-Coulomb和Ubiquitous-Joint本构模型,运用强度折减法,研究节理面倾向与倾角、土层与岩层的厚度比例对上覆土层节理岩质边坡稳定性的影响。结果表明: 节理面顺倾角度大小与岩体中岩石的内摩擦角接近时,坡体稳定性较差,破坏区域较大;节理面反倾角度与坡体潜在破坏裂隙近似正交时,坡体稳定性较好; 随着坡角的增大,节理面倾角变化对坡体稳定性的影响逐渐减弱;当节理面倾角大于坡角时,边坡角度是影响坡体稳定性的主要因素; 上覆土层厚度小于4m时,安全系数随土层厚度的增加而增大,土层厚度大于4m时,安全系数随土层厚度的增加而减小;上层土体的厚度较小时,应重点对坡脚处进行支护;上层土体厚度接近或超过坡高一半时,应重点对上层土体临空侧进行支护。