浅谈高边坡支护与滑坡治理的管理要点

山体的滑坡治理以及高边坡支护是工程建设中经常遇见的问题。高边坡的稳定性直接影响着工程质量以及安全性。为了制定出合理优化的防护治理方案,本文主要对山体的滑动破坏型高边坡进行了分析,结合工程实例,做出防护方案,并根据其管理要点中的防护技术进行探讨。     

山区高速公路高边坡稳定性分析及动态设计

随着国家对高速公路基础设施的大力建设,高速公路已经覆盖全国大部分地区,经济基础相对落后的山区高速公路建设将是建设重点。山区高速公路建设中线路经过会对山体削切产生高边坡,由于公路路线设计中勘察资料不完全以及施工过程中不确定因素的存在,需在施工中对高边坡支护进行动态设计,保证高边坡稳定。文章结合工程案例,对皖南山区某高速公路施工中出现失稳的高边坡运用不平衡推力法计算、GEO5软件模拟采用折线滑动面分析,动态设计调整高边坡支护方案,施工完成后取得了良好的实际效果,研究成果可为类似的山区高速公路高边坡防护工程提供参考。     

锦屏左岸拱肩槽边坡稳定性及预应力锚索加固措施研究

应用大型分析系统软件FINAL,采用特有的接触界面单元模拟潜在滑动面和特殊的锚索单元模拟预应力锚索,对锦屏一级水电站左岸拱肩槽边坡潜在不稳定块体进行稳定性分析和加固措施研究。高边坡开挖、预应力锚索加固施工过程的数值仿真分析结果表明,采用界面单元、锚索单元,充分考虑了岩体中的不连续结构面以及预应力锚索的预应力和刚度对岩质高边坡稳定性和应力场、位移场的重要影响,较好地反映出预应力锚索在各种工况下的工作性态及加固机制,对工程中岩质高边坡的稳定性分析、加固设计有较好的借鉴和指导作用。     

三峡工程双线五级船闸高边坡块体滑动模式及稳定性计算分析

长江三峡工程双线五级船闸是在山体中深切开挖后修建的,形成的最大工程边坡高达170m。边坡开挖后主要存在的局部稳定问题是由裂隙和断层等各类结构面切割形成的块体稳定问题。其中闸墙所处直立边坡100 m3以上的块体就有360多个,小于100 m3的块体达473个,查明块体的位置、边界条件、规模、滑动模式及其稳定性是施工地质的关键。在船闸开挖过程中,采取各种手段对块体的稳定性等特征进行了分析并提出加固处理措施,确保了船闸高边坡的安全施工和后期的有效运行。     

岩质高边坡稳定性分析及加固措施研究

在对某岩质高边坡进行工程地质条件分析的基础上，确定了该岩质高边坡潜在的破坏模式，即为沿着顺坡向结构面的滑动，由此建立了对应的稳定性分析模型，采用严格极限平衡M-P法进行了整体稳定性分析，依据计算结果对不稳定滑体进行了锚索加固，并对加固后的坡体进行了稳定性分析。计算结果表明：边坡开挖后，在坡体自重、暴雨和地震3种状态下，边坡均处于欠稳定状态，分析了边坡失稳机理，评价了不同潜在滑体的稳定性并最终确定了最危险的滑体位置；采用锚索加固后，3种工况下，边坡均满足相关规范的稳定性要求，并提出了锚索加固前后应注意的施工事项，可为类似工程施工安全提供参考。     

三峡永久船闸开挖前后岩体应力测量研究

三峡工程的永久船闸施工开挖后,在山体内形成最大坡高170余米的人工开挖陡高边坡,并引起地应力释放和重新分布,对船闸陡高边坡的稳定性产生极其重要的影响。因此在三峡永久船闸开挖过程中,于1995和1999年在三峡工程永久船闸一、二期开挖完成后进行了2次地应力测量,揭示该区域地应力场在开挖过程中的变化规律,进而分析地应力场的变化对船闸高边坡稳定的影响程度,为设计和施工方案的优化提供资料。     

岩质高边坡稳定性分析与评价中的四个准则

对于岩质高边坡而言,其潜在滑动面上力学参数的合理性、边坡开挖后需要的整体加固力以及计算的边坡安全系数与实际边坡安全储备的接近程度将直接影响岩质高边坡工程的安全性与经济性。从现有的确定边坡潜在滑动面力学参数的反演分析方法入手,指出其存在的局限性,提出边坡潜在滑动面力学参数最小取值准则;在此基础上,根据开挖岩体的总压力充其量是诱发边坡失稳的全部不利荷载的思路,提出边坡最大主动加固力准则。将潘家铮的上、下限原理应用于边坡的数值分析与稳定性评价,提出数值法进行稳定性分析评价的安全系数上、下限准则,并将其在工程评价中进行验证与推论。该研究可为工程设计人员进行有效经济地选择岩质高边坡加固方案提供宏观判据与基本原则。     

周宁县某高边坡稳定性分析及支护设计研究

以福建周宁县某小区高边坡为例,通过系统的工程地质勘查和试验研究,分析提出了该边坡的变形破坏模式。考虑边坡由于岩土体不同呈现的非均匀性和各向异性,分别采用平面滑动破坏、圆弧形破坏2种评价方法对该高陡边坡进行了稳定性分析评价,在此基础上进行分区工程防治设计。研究成果对其它类似高边坡的设计与施工具有一定的借鉴意义。     

修正的SARMA法在岩质高边坡稳定分析中的应用

对某岩质高边坡进行了稳定分析,引入了经典的Sarma方法,考虑锚杆锚固力等外部荷载,扩展了Sarma法,并根据工程具体情况采用了不同的荷载组合项,对某高边坡四个代表区段在两种不同工况下进行了稳定分析,得出该边坡各区段的稳定系数,其稳定性判断与规范定性判断结论是一致的。在此基础上,对高边坡进行了加固处理,并运用该方法对加固方案作了稳定分析,证明该方法简单有效,适用于岩质边坡稳定分析。     

某高速K192+680～K192+840段高边坡滑坡治理方案

通过对某山区高速公路K192+680~K192+840段高边坡滑动基本特征分析及边坡滑动稳定性计算,评价和预测了该滑坡体的稳定性,根据边坡滑动体的形态、结构特征以及形成机制,考虑各种工况下的稳定性,提出了该段滑坡治理方案。     

岩质边坡楔体稳定分析与临界滑面搜索

 在楔体稳定分析中,滑动模式判断正确与否对楔体稳定性评价以及边坡开挖支护方案的选择具有重要意义。探讨Hoek-Bray方法在判断楔体破坏模式时存在的问题和产生错误的原因,并根据楔体破坏的运动学条件对Hoek-Bray方法进行修正,提出理论上较为完备的楔体稳定性计算方法。考虑到现场测量得到的不连续面的产状通常具有一定的离散性和分布范围,导致构成楔体的某一组或两组结构面并非完全确定。鉴于此,提出楔体稳定性的优化分析方法,采用遗传算法搜索具有最小安全系数的楔体及其临界滑面组成,为工程支护设计提供一个具有保守性优点的低限解答,确保边坡的稳定与安全。     

泥化夹层对边坡工程稳定性影响及控制方法研究

岩体边坡工程的稳定性往往由岩体结构 (尤其是泥化夹层 )所控制 ,因此边坡工程一般需对控制边坡稳定的主要结构面进行控制处理 .以某边坡工程系统进口顺向及出口“上硬下软”逆向岩石边坡为例 ,分析了泥化夹层对边坡稳定的控制作用 ,介绍了采用洞挖方式设置混凝土阻滑键及采用混凝土置换泥化夹层以改善边坡稳定性的方法 ,通过阻滑键内、置换体内及边坡的实际应力、应变监测 ,分析了这两种加固处理方法对改善边坡稳定性的作用 ,提出了有待解决的问题     

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。     

Shear strength estimation for Åknes sliding area in western Norway

This paper deals with the unstable rock-slope at Åknes sliding area, located in the county of Møre and Romsdal in western part of Norway. The sliding body has a complex geometry with several sliding planes at different levels, involving unfilled joints, gouge material/brecciated material as well as bridges of intact rock. Stability of the rock slope strongly depends on the shear strength of the sliding plane(s) and this paper discusses the shear strength of the materials present, ranging between the strength of intact rock and crushed, clay containing gouge material. Estimation of the in situ shear strength at the Åknes sliding area is discussed on the basis of triaxial test results and the Barton–Bandis empirical method. Triaxial tests have been carried out on samples of gouge material from a potential sliding plane and intact rock specimens, while the empirical method has been applied for rock joints in the area. Comparison and correlation with experimental results found in literature have also been made. The resultant shear strength range for the zone of sliding has been found to be in the range of 0.5–1.3 MPa, depending on the normal stress and the composition of the sliding zone.     

节理岩体边坡模糊稳定性分析方法研究

节理岩体边坡失稳破坏同时受控于节理与岩体抗剪强度。在对具有两组平行节理的岩体边坡失稳破坏机制研究基础上，探讨节理岩体边坡几何物理参数为模糊数情况下边坡稳定性评价的分析方法，给出节理岩体边坡模糊安全系数的计算公式，编制基于潜在滑动面自动搜索边坡模糊稳定性研究程序。算例研究成果表明，采用模糊分析方法可以对节理岩体边坡稳定性有更全面客观的了解，能为潜在不稳定边坡的稳定性评价和锚杆设计等提供重要的参考依据，避免发生由于计算参数不确定性引起的加固节理岩体边坡破坏情况。     

斜倾厚层山体滑坡视向滑动机制研究——以重庆武隆鸡尾山滑坡为例

 以武隆鸡尾山滑坡为例,通过地质条件、采矿扰动等分析,运用FLAC3D模拟,研究在重力、岩溶、底部采矿活动等因素下山体的变形破坏特征,认为斜倾厚层山体滑坡视向滑动应具备5个条件：(1) 层状块裂结构,滑坡体被多组不连续面切割,呈积木块体,离散性好;(2) 山体倾向阻挡,受下部稳定山体阻挡,迫使滑坡体沿真倾角方向顺层滑动偏转为视倾角方向滑动;(3) 临空视向剪出,滑坡体视倾角方向斜坡被河流、沟谷深切,为滑坡体提供了转向滑动的临空面;(4) 驱动块体下滑,山体后部的积木块体沿软弱层面长期蠕动,抗剪强度由峰值逐渐趋向残余值,下滑力逐渐增加;(5) 关键块体阻滑,下滑驱动块体沿视倾角方向滑动前缘存在一相对稳定的块体,随下滑推力增大和内部强度降低,沿损伤带瞬时脆性剪断,形成整体滑动,因此,对这类斜倾层状结构的山体地质灾害的监测和防治必须以前缘阻滑的关键块体为重点。在此类斜倾厚层山体中,矿层大都位于滑带100 m之下,因此,采矿活动主要通过应力环境的调整和层状块裂岩体的差异沉降2种方式对滑坡构成扰动。     

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。     

五一水库联合进水口高边坡抗滑稳定分析

为调查分析五一水库联合进水口边坡的整体稳定性与局部稳定性,首先根据进水口边坡的地形地貌特征、地层岩性等,对进水口边坡的稳定性进行定性分析评价,并确定其可能的失稳模式,其次根据进水口边坡岩体产状与边坡产状的关系以及可能的失稳模式等特点,将进水口边坡分为正面坡、左侧坡、右侧坡三个子区。并在三个子区选取具代表性的剖面,采用二维极限平衡方法,对进水口边坡各工况条件下不同滑移模式的稳定状况进行定量分析计算。计算结果显示:除进水口正面坡在施工期整体滑动(由坡顶至坡脚剪出)滑移模式的安全系数较小、有发生浅层滑动失稳的可能外,其它各边坡计算剖面各工况下的安全系数均满足规范要求。由于边坡在水库蓄水后大部分位于库水位以下,在水的作用下岩土体软化,其局部部位存在发生浅层滑塌失稳可能,建议加强施工、蓄水和运行期间边坡的变形观测,并采取相应的支护措施。     

水平厚层状岩质边坡地震动力破坏过程颗粒流模拟

 基于二维颗粒流软件(PFC2D)的人工合成岩体技术,研究岩桥长度和节理间距不同组合形式下的含水平断续节理厚层状岩质边坡在地震作用下的破坏模式、动力响应规律以及岩桥段应力演化特征。研究结果显示：地震动作用下,含水平断续节理厚层状岩质边坡主要发生溃散型破坏、拉裂–滑移–块体倾倒混合破坏和拉裂–水平滑移混合破坏;水平断续节理是控制边坡动力稳定性的关键因素。节理间距对边坡破坏模式起控制性作用：当节理间距较小时,易发生溃散型破坏;当节理间距较大时,易发生拉裂–滑移–块体倾倒破坏和拉裂–水平滑移混合破坏。岩桥长度和节理间距共同控制着边坡岩体破碎程度,从而控制着边坡失稳破坏时滑动面的个数,当节理间距很小或者节理间距较大、岩桥长度较小时,发生单滑动面破坏;当节理间距和岩桥长度均较大时,发生双滑动面破坏。在地震动力作用下,岩桥段首先发生破坏,随后各节理间也产生破坏并贯通。岩桥长度和节理间距对边坡动力响应均产生一定影响,随着节理间距减小、岩桥长度增大,峰值位移、峰值速度增大,对加速度PGA放大系数的影响区域集中在边坡坡表、坡脚等部位。地震作用下,含水平断续节理厚层状岩质边坡岩桥段应力演化、裂纹萌生与输入的地震波加速度具有良好的一致性。     

逆层岩质边坡地震动力破坏离心机试验研究

使用相似材料分别制作了只含有非连续的层面和同时含有非连续的层面和非贯通的次级节理逆层岩体边坡小比例物理模型,进行离心机动力试验,研究边坡的动力响应和破坏机理以及非连续层面和次级节理对其的影响。试验结果证明：逆层岩体边坡地形放大效应受地震动力输入频率和振幅影响显著;次级节理对逆层边坡动力稳定性影响很大,含有次级节理的逆层岩体边坡动力稳定性明显低于不含次级节理的逆层岩体边坡;两种逆层边坡的破坏模式存在很大的区别,不含次级节理的边坡破坏从坡脚开始依次向后产生岩层的弯折破坏,而含有次级节理的边坡破坏从坡体中后部开始依次向坡脚岩层产生贯通破坏,贯通破坏面倾角明显高于不含次级节理边坡,并且呈明显的台阶状。