基于光纤Bragg光栅传感技术的岩土边坡测斜仪的研究（英文）

针对目前常规测斜仪的不足,利用光纤Bragg光栅传感技术的优点,开发了一种监测岩土边坡内部变形的新型光纤光栅测斜仪,并成功地应用于高速公路膨胀土边坡的变形监测中。现场监测边坡的数据表明,该光纤光栅测斜仪监测的数据与传统的测斜仪监测的数据比较吻合,证实了光纤光栅测斜仪的可靠性;现场监测结果还发现边坡最大变形出现在第二台阶,其最大变形为61 mm,第一台阶边坡的变形较小,其变形大约为13 mm,这也证明在坡脚设置挡土墙能够很大地改善边坡的稳定性。该光纤光栅测斜仪可以和其他光纤光栅传感器共同组成的监控网络对岩土边坡进行变形监测,通过该监测网络可以实现对岩土体边坡的远程实时在线监测和安全预警。     

基于微极连续体有限元法考虑应变软化的岩土体稳定性分析

基于经典连续体理论的岩土体稳定性分析可能会显著低估岩土体的安全性.为了更好地评价岩土体稳定性,采用微极连续体,以便其内部特征长度(lc)能够模拟剪切带宽度.以两个边坡为例,基于二阶锥规划的微极连续体有限元法,研究内部特征长度在模拟岩土材料剪切带宽度中的作用.结果表明,随着lc的增加,对由经典连续体计算的FOS的低估更加...     

基于分形插值模型的边坡地震稳定性评价方法

借鉴分形基本理论,提出了基于分形-插值模型的边坡地震稳定性评价方法.该方法首先选取影响边坡地震稳定性评价的岩土体特性、新构造运动特性、坡高、坡角、年均降雨量和场地地震烈度6个参数作为岩土边坡地震稳定性综合评价的指标,并确定指标的分级标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到50个标准样本,用于构建边坡地震稳定性评价的分形-插值模型;其次根据最大似然分类原则确定每个边坡地震稳定性指标的评价分维数;然后利用加权求和法计算样本的综合评价值,并根据样本综合评价值与经验等级之间的关系建立分形-插值评价模型;最后,通过实例分析表明:该模型的评价结果合理、客观,为边坡地震稳定性评价工作提供了一种新的研究方法与思路.     

公路高边坡的稳定性分析与处理方法

以云南省水普高速公路边坡稳定性分析和处理方法为对象,提出有针对性的边坡稳定性及应用加固岩土工程分析软件,考虑地震作用下山区高速公路高边坡的稳定性,最终提出工程处理的计算机分析方法。计算实例表明：该方法具有计算分析准确,工程安全可靠,快捷方便的优点,有较好的工程应用价值。     

一种山区高等级公路高边坡设计方法

针对山区某高速公路高边坡，使用岩土工程分析软件分析了地震作用下该高速公路高边坡的稳定性。针对分析结果采用混合式锚固结构进行加固，并应用岩土工程分析软件对这一加固措施进行计算，结果符合规范要求。实例分析表明：此种防护设计方法在山区高等级公路边坡防治设计中具有推广应用价值。     

一种山区高等级公路高边坡设计方法

针对山区某高速公路高边坡,使用岩土工程分析软件分析了地震作用下该高速公路高边坡的稳定性.针对分析结果采用混合式锚固结构进行加固,并应用岩土工程分析软件对这一加固措施进行计算,结果符合规范要求.实例分析表明此种防护设计方法在山区高等级公路边坡防治设计中具有推广应用价值.     

边坡稳定性评价方法研究现状与发展趋势

随着岩土工程技术的进步与相关学科的发展,新的边坡稳定性分析方法不断涌现;另一方面,因对边坡工程地质条件缺乏足够的认识而评价方法选择不当导致工程事故时有发生。因此对边坡稳定性评价方法的原理、假设条件及适用范围进一步疏理很有必要。首先从评价方法的学科领域、基本原理、评价模型的假设条件等角度将其分为工程地质经验评价法、工程力学理论分析法、应用数学理论分析法、试验模拟法和现场监测与预测分析法等五大类。选择代表性的方法介绍每类评价方法的研究现状,指出存在的问题,分析与归纳各类评价方法的优缺点及其适用条件。最后对边坡稳定性研究及其评价方法的发展趋势进行展望。     

草本植物加固边坡的力学原理

草本植物根系使边坡土体浅层成为土体和根系的复合材料,它通过根土摩擦作用和根的抗拉作用,增强了根系土层的整体抗剪强度,但至今人们对草本植物根系对边坡岩土体的作用及效应的研究仍很少,亟待深入。通过对草本植物根系加固边坡的力学原理进行了全面的分析,不但提出了根土作用的力学模型,而且对边坡增加的抗剪强度和增加的边坡稳定性系数进行了定量计算。从而为草本植物生态护坡提供了理论依据。     

基于可拓理论的边坡稳定性评价研究

岩体边坡的稳定性是受多种因素共同影响的复杂巨系统,通过某种方法对边坡稳定性进行合理、准确的评价一直是岩土工程研究的重要内容。基于物元理论和关联函数,将可拓理论引入到边坡稳定性评价当中,提出了边坡稳定性评价的可拓方法。以某实际边坡工程为例,在合理选取能够反映边坡岩体综合特性指标的基础上,建立了边坡稳定性评价的可拓模型,并且将预测结果与传统的模糊评判结果进行了对比。对比结果表明该评价方法能够较准确地反映边坡的稳定性状况,证明了该方法可行性。     

基于进化神经网络的岩土边坡稳定性预测方法

根据岩土边坡的力学特性和几何尺寸,将遗传算法和人工神经网络有机结合在一起,建立了基于进化神经网络的岩土边坡稳定性预测方法.为了提高神经网络的计算效率和克服BP算法的局部极小的缺陷,采用遗传算法进化神经网络的连接权值和阈值.工程实际应用表明,采用遗传算法训练的神经网络预测岩土边坡的稳定性具有收敛速度快、范化能力强和非常高的预报精度.     

临河岩质边坡地震抗倾覆稳定性拟动力分析

基于拟动力法推导出不同工况条件下临河岩质边坡地震抗倾覆稳定安全系数计算公式。通过参数分析,研究不同岩体放大系数下,水平和垂直地震力、张裂缝积水深度、边坡超载、锚固效应、流水淘蚀等对岩质边坡地震抗倾覆稳定性的影响,研究表明,不同工况下,张裂缝积水深度、水平地震力、流水淘蚀不利于岩质边坡地震抗倾覆稳定,但竖向地震力、锚固力、锚固高度、坡顶超载等有利于岩质边坡地震抗倾覆稳定;随着岩体放大系数的增加,水平地震力、竖向地震力对岩质边坡抗倾覆稳定性的影响增大,坡顶超载、张裂缝积水深度、锚固应力、锚固高度、临河水位对岩质边坡抗倾覆稳定性的影响减小,而锚固倾角、坡脚淘蚀高度对边坡抗倾覆稳定性的影响基本不变。     

岩质边坡锚杆框架梁加固的有限元分析

针对石家庄至武汉铁路客运专线岩质边坡,采用有限元数值计算方法分析了锚杆（索）框架梁加固岩质边坡的受力情况.得到了边坡位移场和应力场分布规律和锚杆（索）轴向力的大小.计算结果表明：实际工程中采用锚杆、预应力锚索加抗滑桩这种新型的复合式支护结构能有效地限制边坡的水平位移,提高边坡的稳定性,锚索的布置和预应力设计值大小显著影响坡体内部的位移及应力场分布,研究结论对岩质边坡的工程设计具有一定的借鉴意义.     

边坡锚固工程分析中的水平条分法

对目前中国规范推荐用于边坡加固计算的垂直条分传递系数法进行研究,发现将该方法用于边坡锚固受力分析时,不仅存在垂直条块与加固结构体（锚杆和锚索）相互交叉,而且计算得出的锚固力与加固体的实际锚固力存在偏差等缺陷。在相关资料提出的、用于加筋土稳定性分析的水平条分法基础上,结合边坡锚固工程的特点,将该水平条分法做进一步拓展,使其能适用于锚杆和锚索等边坡锚固工程的稳定性计算,并通过工程实例对拓展后的水平条分法进行了验证。     

岩质边坡锚杆应力监测离心模型试验研究

基于离心模型试验方法,以m(重晶石粉)∶m(石英砂)∶m(石膏)∶m(水)=1.50∶1.00∶0.25∶0.50的质量比制备岩石替代材料,并制作3类典型岩质边坡的试验模型,通过应力监测方法研究岩质边坡失稳前的应力变化规律。试验结果为3类岩质边坡失稳前的应力变化曲线均较为平缓,监测预警易于把握,且具有相通性,均可采用Logistic曲线形式进行拟合;层状岩质边坡监测应以滑动面下部监测为主,结构面控制岩质边坡的破坏形式主要以拉剪破坏为主,试验选取的边坡类型监测应以上部结构面为主,碎裂结构岩质边坡应以边坡上部监测为主。综合离心模型试验结果表明,采用应力监测的方法评价公路岩质边坡的稳定性具有可行性。     

岩质高边坡岩体力学参数确定及稳定性研究

以云南某露天矿采场岩质高边坡工程为研究对象,阐述了岩体力学参数在边坡稳定性分析中的重要性,因原位试验对于坚硬岩体或极软岩体的不适用性,对坚硬岩体,以室内试验得出的岩石物理力学参数和岩体质量评价RMR评分值为依据,并综合考虑岩体中节理裂隙、岩体结构、地下水的影响,运用霍克-布朗(Hoek-Brown)强度准则将岩石力学参数进行折减修正后换算成岩体力学参数,并与现场原位试验所得软弱岩体力学参数结果相结合得到最终岩体力学参数.在上述调查、研究基础上,采用有限差分法(FLAC数值分析软件)对现状边坡进行静态的稳定性分析,提出合理的最终边坡角及总台阶高度,保证矿山正常生产和经济效益的提高.     

不同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡稳定性分析

为准确地分析土石混合体边坡的稳定性，提出了一种可考虑不同块石含量、块石随机分布及基覆岩层倾角的边坡稳定性分析方法。该方法根据土石混合体边坡中的块石含量、级配以及基覆岩层倾角，随机生成了含石率从10%～60%、基覆岩层倾角从0°～20°的边坡模型，每种含石率及基覆岩层倾角均考虑8个不同的块石分布位置，最后将生成的模型导入到Optum G2中建立土石混合体边坡模型，采用有限元极限分析法对该类型边坡的稳定性进行了分析，并将计算结果与采用Kalender等效强度参数模型所得的结果进行了对比验证。研究结果表明，由于块石空间分布位置的不同，相同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡的最大、最小下、上限安全系数变化较大；相同含石率下，随着基覆岩层倾角的增加，边坡的下、上限安全系数的平均值变化相对较小；土石混合体边坡坡体中的剪切带呈现出“绕石”、“分流”以及“包含”这3种典型的扩展模式；通过将本文方法与Kalender等效强度参数模型所得的安全系数进行的对比分析，验证了作者所提方法的可行性。研究结果可为土石混合体边坡的设计及施工提供参考依据。     

Comprehensive analysis of slope stability and determination of stable slopes in the Chador-Malu iron ore mine using numerical and limit equilibrium methods

One of the critical aspects in mine design is slope stability analysis and the determination of stable slopes. In the Chador Malu iron ore mine, one of the most important iron ore mines in central Iran, it was considered vital to perform a comprehensive slope stability analysis. At first, we divided the existing rock hosting pit into six zones and a geotechnical map was prepared. Then,the value of MRMR (Mining Rock Mass Rating) was determined for each zone. Owing to the fact that the Chador-Malu iron ore mine is located in a highly tectonic area and the rock mass completely crushed, the Hock-Brown failure criterion was found suitable to estimate geo-mechanical parameters. After that, the value of cohesion (c) and friction angle (e) were calculated for different geotechnical zones and relative graphs and equations were derived as a function of slope height. The stability analyses using numerical and limit equilibrium methods showed that some instability problems might occur by increasing the slope height.Therefore, stable slopes for each geotechnical zone and prepared sections were calculated and presented as a function of slope height.     

吉贾尔-帕坦喀喇昆仑公路沿线落石和边坡稳定性数值研究

在中巴经济走廊的重要通道喀喇昆仑公路（KKH）沿线，由于构造运动和降雨渗透对破碎岩石和边坡稳定性的不利作用，造成了大量落石和不稳定边坡。利用数值软件DIPS、GeoRock 2D和SLIDE对巴基斯坦北部吉贾尔-帕坦喀喇昆仑公路沿线的落石和边坡稳定性进行了数值研究；以喀喇昆仑公路沿线两个主要的易受落石影响的路段为例，研究落石和边坡的失稳机理。对4组节理进行的赤平投影分析表明：两处边坡断面均易发生平面破坏和楔形破坏。基于极限平衡理论，在静力条件下，边坡断面1的安全系数为0.917，处于不稳定状态，边坡断面2的安全系数为1.131，处于欠稳定状态；但在地震条件下，两处断面边坡的安全系数均小于1，处于不稳定状态。研究结果表明，边坡断面1和断面2的落石回弹高度分别为33 m和29 m。边坡断面1的落石速度在0.5~44 m/s，总动能达到1 135.099 kJ，而边坡断面2的落石具有0.5~40.901 m/s的速度和973.012 kJ的破坏能力。研究表明，KKH沿线的落石和滑坡具有极大的破坏潜力。     

水电工程岩质高陡边坡信息化施工案例分析

岩质高陡边坡的稳定性问题是水电工程关注的重点。如何有效识别控制高陡边坡稳定的关键因素,并对此进行针对性的支护设计与施工,以确保边坡的稳定,一直是难以有效解决的问题。基于此,以长河坝水电站进水口高陡边坡为依托,对水电工程岩质高陡边坡的设计与施工进行深入探讨,结合前期勘察结果分析了控制边坡稳定的关键因素,即J3、J7裂隙与其它结构面组合所引起的破坏,并依据地理位置分区设计了相应的开挖支护方案;伴随边坡施工,分部位分高程进行了岩体结构复核,发现边坡主要的破坏模式为滑塌（移）破坏、倾倒拉裂破坏、多条裂隙切割导致的岩体松动破碎所引起的破坏。以岩体等级为基础进行了边坡重分区,并以此进行了支护设计修正。讨论了控制边坡稳定的最关键因素即顺坡向J3裂隙,对比了前后期设计的差异及作用。监测数据分析表明,信息化施工对边坡稳定控制有效,边坡没有出现工程问题,已处于稳定状态。以期为类似工程提供参考。     

西南某水电站坝址区左岸高边坡变形机理及动力稳定性分析

现场调查表明,岩体经历了复杂的岩浆活动和多期构造作用,白鹤滩坝区左岸主要存在3种变形破坏模式,即正常卸荷型、陡裂夹泥型、缓倾角错动带的表生改造型;对边坡岩体结构特征、岩体风化及物理力学性质等特征进行了细致研究;在此基础上,运用动力离散元数值模拟,揭示了在地震作用下边坡变形破裂发生规律和变形发展模式,对其动力稳定性及可能引起的工程效应进行了综合评价.