卸荷裂隙岩体在桥基荷载作用下的力学行为研究

为研究卸荷裂隙附近岩体在桥基荷载作用下的力学行为,在分析桥基和岩体相互作用以及裂隙模拟方法的基础上,建立了二维有限元模型,分析卸荷裂隙不同的深度和倾角下,裂隙表面的位移和应力影响系数变化情况。结果表明：桥基荷载下,裂隙表面的位移以竖向位移为主;应力影响系数随着裂隙深度先增加后减小,最后趋于固定值;卸荷裂隙倾角达到90°时,应力影响系数急剧增大,这说明竖向裂隙对边坡的应力影响最大。     

基于ANSYS的水库边坡卸荷有限元数值研究

水利水电工程建设是我国新能源战略的重要组成,在水利工程建设中经常会遇到岩体开挖后边坡失稳现象。岩体开挖是一种物理卸荷作用,研究卸荷理论及其数值计算方法对水利工程设计意义重大。基于国内外研究进展,首先利用Mohr-Coulomb强度准则对岩体卸荷强度参数进行分析。随后利用ANSYS软件建立了边坡开挖有限元模型,并计算了边坡开挖卸荷过程中的应力分布和塑性区分布。最后对边坡位移和锚杆轴力进行分析,对比了考虑卸荷效应和未考虑卸荷效应的区别。     

某水电站卸荷倾倒变形体成因和稳定性分析

依据新疆某水电站右岸边坡现场勘察资料,结合倾倒变形体的岩层倾角,层间裂隙发育间距、岩体松弛程度、岩体结构、卸荷水平宽度、纵波波速和完整性系数等特征,对右岸高边坡岩体进行了强、弱卸荷带的分级,对边坡不同工况的稳定性进行计算和分析评价,对边坡不同区域提出治理措施。     

蒙江上尖坡水电站重力坝深层抗滑稳定设计研究

上尖坡水电站右坝肩岩体内发育一道泥化夹层、一道大溶隙带、两组陡倾角裂隙。大溶隙带埋深较浅,作了挖除处理。而泥化夹层位于坝基以下9 m深处,使大坝深层抗滑稳定不满足要求,采用大齿墙切穿泥化夹层的办法解决了深层滑动问题,节约了开挖量、坝体方量和施工工期,同时降低了边坡风险和边坡工程量,取得了很好的效果。详述了齿墙的设计思路和计算方法,用简图方式特别列明了各部位的受力分析和力的计算原则,以供同行参考。     

石人水库边坡开挖卸荷有限元模拟分析

水利水电工程建设是我国新能源战略的重要组成,在水利工程建设中经常会遇到岩体开挖后边坡失稳现象。岩体开挖是一种物理卸荷作用,研究卸荷理论和其数值计算方法对水利工程设计意义重大。基于国内外研究进展,首先利用Mohr-Coulomb强度准则对岩体卸荷强度参数进行分析。随后利用ANSYS软件建立了边坡开挖有限元模型,并计算了边坡开挖卸荷过程中的应力分布和塑性区分布。最后对边坡位移和描杆轴力进行分析,对比了考虑卸荷效应和未考虑卸荷效应的区别。     

构造剪切对软弱夹层抗剪强度的影响

前言受过构造剪切的软弱夹层,往往在构造主剪切面附近形成泥化带。如果泥化带厚度很薄,在土质勘探和试验工作中容易被忽视;如果泥化带较厚,虽然在地质勘探时,容易察觉到泥化带强度与上下两侧岩体强度有差别,但泥化带界面强度最低这个特点,仍然容易被忽视。本文是通过葛洲坝水利枢纽基岩中,受过层内构造剪切作用的202号夹层,和受过层     

蒙江流域冗各水电站大坝右岸边坡稳定性分析

蒙江冗各水电站位于贵州南部罗甸县境内,蒙江流域冗各河段。坝址右岸边坡高陡,高达90m左右。边坡结构为顺向坡,岩层倾角小于坡角。边坡岩体强溶蚀风化带内顺层泥化夹层发育,且卸荷裂隙发育,是潜在的不稳定边坡,现状处于稳定状态,但在大坝基坑开挖切脚,炮震可能造成边坡失稳。     

龙门水库溢洪道高边坡稳定性研究

龙门水库110m高的溢洪道边坡处于粉细砂岩层并含有泥化夹层的地区。本文考虑了边坡形状、开挖方式及时间等因素，以粘－弹性模型对人工边坡作了分析计算，坡脚处最大压应力和剪应力分别为8．7MPa和3.0MPa，坡顶及马道附近为拉应力区，最大拉应力1．2MPa，均在安全值以内。泥化夹层形成应力集中带，剪应力小于岩石抗剪强度。但从长远看，泥化夹层的存在是边坡不珠潜在因素。     

边坡岩体风化卸荷特征研究及在姚家坪水利工程中的应用

姚家坪水利枢纽工程两岸边坡稳定性研究内容包括边坡卸荷带划分和卸荷岩体质量评价2部分。通过采用小排列折射波法,有效消除了试验平洞开挖后形成的岩体松动区对边坡卸荷带划分的影响,获得了边坡内部与风化卸荷有直接关联的未扰动层原岩波速;根据平洞地质素描和波速测试资料分析高边坡岩体卸荷带的风化卸荷特征;按照国家工程岩体分级标准,根据平洞波速和室内岩石力学试验求取卸荷区岩体的BQ值及其分布规律,最终达到了充分了解和掌握该工程边坡岩体稳定条件的目的。     

考虑爆破累积损伤效应的含泥化夹层边坡滑移分析

反复爆破振动是诱发滑坡的重要因素,特别是含泥化夹层的复杂岩质边坡。为揭示多次爆破振动下含泥化夹层复杂岩质边坡失稳破坏机制,根据能量守恒定律,基于Newmark滑块位移法,考虑爆破累积损伤效应,引入泥化夹层强度折减系数,建立了多次爆破振动下含泥化夹层边坡累积滑移量计算和临界爆破振动次数预测方法。探讨了剪切模量、倾角和连续率等泥化夹层参数对多次爆破振动下边坡累积滑移量的影响,并对泥化夹层参数敏感性进行了分析。研究结果表明:（1）考虑爆破累积损伤效应引起的泥化夹层强度参数劣化,边坡累积滑移量计算和临界爆破振动次数预测结果更加合理。（2）泥化夹层参数对多次爆破振动下边坡累积滑移量具有显著影响。随泥化夹层剪切模量的增大,边坡抵抗变形能力增大,累积滑移量减小。随泥化夹层倾角的增大,边坡剪切段滑移量无明显变化,但蠕滑段滑移量明显增大,总的累积滑移量随之增大。泥化夹层连续率越高,边坡累积滑移量越大。（3）参数敏感性分析表明,泥化夹层剪切模量对多次爆破振动下边坡累积滑移量影响最显著,其次是泥化夹层倾角,再次是泥化夹层连续率。     

三维矢量和方法在桥址岸坡稳定性分析中的应用

矢量和安全系数法物理意义明晰,是评价边坡稳定性的一种重要工具.以某顺层桥址岸坡为例,考虑凝灰岩软弱夹层和卸荷裂隙的不利组合,通过极限平衡方法得到了岸坡的最危险滑面.建立了考虑主要地层分布三维地质力学模型,通过三维矢量和分析方法对不利滑面进行分析,运用潘家铮最大最小原理确定三维矢量和安全系数的计算方向,对桥址岸坡在自重、...     

水布垭水电站马崖高边坡稳定性分析

水布垭马崖高边坡地质结构复杂,是坝址区自然稳定状况最差的高陡边坡,在正面坡与西侧坡的转折地带选取一典型剖面,该坡段3面临空,危岩体与卸荷裂隙极为发育。通过采用二维有限元和极限平衡方法对典型部位边坡的天然状态、削坡减载及泄洪冲刷3种工况下的变形、应力状态及其安全系数进行计算及分析,对马崖高边坡在天然状态下与工程荷载作用下的稳定性进行了评价。     

地震作用下反倾向层状岩质边坡弯曲倾倒稳定性分析

当前关于弯曲倾倒破坏的研究鲜有涉及到地震荷载,地震荷载对反倾向边坡弯曲倾倒稳定性的影响规律尚不清楚。为了解决上述问题,提出一种分析地震作用下反倾向层状边坡弯曲倾倒稳定性的极限平衡方法,该方法认为边坡发生破坏时,坡体内部应力达到极限平衡状态,即基于边坡破坏面计算得到的坡脚岩层剩余下滑力(倾倒力)为0。基于静力等效替代思想推导了推力线高度的计算公式;通过严格的力学推导确定岩层的稳定区域、破坏区域及破坏区岩层的破坏模式,并通过逐步迭代的方式计算坡脚剩余下滑力(倾倒力)。选用皖南板岩边坡作为工程实例,计算结果表明采用本文方法得到的边坡破坏面和稳定系数是合理可信的。通过地震影响系数的敏感性分析发现,随着地震影响系数的增大,坡脚剩余下滑力(倾倒力)增大,而边坡稳定系数减小,边坡更容易发生浅层破坏,变得愈发不稳定。     

基于极限平衡法和有限元法的岩质高边坡稳定性分析

以某水电站右岸坝肩开挖岩质高边坡为例,利用极限平衡方法和二维有限元方法对该边坡在天然工况、开挖工况和加固工况的抗滑稳定性进行了数值模拟及对比计算分析。结果表明简布法和条分法的计算结果与有限元的计算结果较为接近,通过有限元强度折减法计算的安全系数小于极限平衡方法计算的安全系数,极限平衡方法搜索的滑动面是一个圆弧,有限元计算得到的是一条滑动带,极限平衡法搜索的滑带相对较小,在有限元计算的滑带之内。     

基于FOA法搜索危险滑动面的三维极限平衡分析

针对三维极限平衡法分析边坡稳定时不能搜索最危险滑动面的问题,以索风营水电站Dr2危岩体加固工程为研究对象,采用果蝇优化算法搜索危岩体的滑动面,采用改进的三维极限平衡法对危岩体进行抗震稳定计算,提出基于果蝇优化算法的危岩体危险滑动面搜索方法,并分析了危岩体各种加固措施对稳定的贡献度。结果表明:加固后的危岩体在地震工况下可以维持稳定,其中泥岩灌浆对稳定的贡献最大,顶部锚索贡献最小。该方法弥补了传统极限平衡法无法所搜滑动面的缺陷,提高了边坡失稳的预测精度,可为类似工程提供一定的参考。     

地震荷载作用下含节理岩质边坡的破坏机理

以汶川地震为背景,采用UDEC数值模拟,以什邡八角镇实测的"5.12"汶川地震波作为原始波形,对地震荷载作用下,含一条节理面岩质边坡滑移、拉裂破坏的过程进行了研究。结果表明:岩石边坡破坏模式为块体沿节理面的滑移破坏,并伴随着上方岩体拉裂破坏;节理刚度主要影响边坡前期相对位移大小及塑性区的产生,其后期拉裂区的扩展模式基本是一致的;节理面倾角较小时,边坡岩体仅在节理与坡顶、坡面交叉区域产生小范围的拉裂破坏,随着倾角的增大,边坡的相对位移及拉裂塑性区都显著增大。     

青石梁结构体稳定性计算及其综合治理措施

青石梁结构体位于某电站右岸坝前,其稳定性直接影响下部进水口施工与运行安全。本文在查明该结构体及其外围地质条件的基础上,采用刚体极限平衡法对其进行了稳定性计算,计算结果表明,该结构体在地震作用的特殊荷载组合工况下,其整体抗滑稳定性偏低,必须对其进行工程处理。据此本文采取了锚索、锚筋桩及系统锚杆、混凝土护坡等深层、表层相结合的加固措施,即选用锚索加固结构体整体稳定性,同时又针对结构体表部倾倒一滑移型局部失稳破坏模式,采用锚杆、混凝土贴坡等进行边坡表层加固,并在此基础上,于结构体及其外围布置了监测系统。经计算,加固后的结构体稳定性满足设计要求。     

雅砻江某水电站坝肩边坡稳定性研究

从工程需要出发,在大量现场调研、平硐资料搜集及室内分析的基础上,运用数值模拟软件(FLAC3D及ANSYS)对雅砻江某水电站左右坝肩边坡在不同条件下(天然、降雨及地震工况)的稳定状况进行计算分析,结果表明,左岸坝肩边坡为斜顺向坡,地形较完整,未见整体变形破坏迹象,仅局部块体发生滑移破坏。岩体受构造影响较弱,裂隙以中、陡倾角为主。右岸坝肩边坡为斜反向坡,地形欠完整。主要表现为块体的滑塌破坏、楔形体破坏两种破坏模式。左、右岸坝肩边坡在自然工况、降雨工况以及地震工况条件下均存在局部失稳的可能性,整体稳定性较好。     

基于 MIDAS／GTS 的黄土边坡稳定性分析方法及应用

针对凉泉隧道出口处上部黄土的稳定性和是否需要削方减载的问题,利用M IDAS／GTS对可能存在潜在滑动面的高边坡进行数值模拟。建立边坡的二维数值模型,并对其计算分析,力求结果接近真实情况。再采用强度折减、极限平衡折线型滑动面和极限平衡圆弧型滑动面三种边坡强度分析理论,对二维边坡进行模拟,得到边坡的应力应变危险部位和潜在滑动面位置以及边坡整体稳定系数。由此确定边坡的剪出位置以及相对薄弱带,客观反映边坡稳定性,为工程治理提供依据和参考。     

三峡库区消落带岸坡岩体劣化特性测试及质量评价

三峡库区自2003年首次蓄水以来,在库水位周期性升降作用下,消落带岸坡岩体的物理力学性质逐渐劣化,从而引发多次岩质岸坡的失稳破坏,严重影响和威胁库区航道运营安全。以三峡库区典型的泥质粉砂岩、泥灰岩、灰岩岸坡为研究对象,应用地质雷达、回弹仪对消落带及高水位以上的岩质岸坡进行岩体质量测试,采用钻孔取芯及室内声波测试进行验证,对岩体劣化性质进行了质量评价。研究认为三峡库区岸坡岩体的劣化模式分为溶蚀塌落型、层面龟裂型、层间碎裂型和侵蚀剥落型4类,并提出了水库岸坡岩体质量劣化性质的现场评价方法与指标体系。研究成果对于大型水库岩质岸坡岩体质量劣化评价及稳定性分析具有指导和参考价值。