用有限元强度折减法进行节理岩质边坡稳定性分析

通过对节理岩质边坡非线性有限元模型进行强度折减，使边坡达不到稳定状态时，有限元静力计算将不收敛，此时的折减系数就是稳定安全系数。同时可得到边坡破坏时的滑动面以及破坏过程，有传统条分法无法获得节理岩质边坡的滑动面与稳定安全系数，该方法为节理岩质边坡稳定分析了开辟新的途径，通过算例表明了此法的可行性。     

人工神经网络在岩质边坡稳定性预测中的应用

针对岩质边坡稳定性分析中存在的问题，提出了运用人工神经网络（ANN）预测岩质边坡稳定性的新方法，并构造了相应的BP神经网络模型。预测结果表明，该模型具有很高的预测精度，能够满足实际工程需要。     

灰关联分析法在岩质边坡稳定性评价中的应用

在探讨应用岩体质量、结构面特征、边坡几何条件等方面的综合指标来反映岩质边坡稳定性特征的基础上，通过实例分析和对比验证了灰关联分析法评价岩质边坡稳定性的有效性。结果表明，灰关联分析法能作为工程地质类比分析的量化手段，应用5个综合指标来反映岩质边坡的稳定性状况和应用灰关联分析法进行稳定性评价是合理可行的。     

有限单元法在边坡稳定性分析中的应用

本文对有限单元法进行了简要的介绍,并利用有限单元法对某边坡进行稳定性分析,通过对分析成果的整理和研究得出了边坡的稳定性结论,该结论与极限平衡法的分析成果对比表明分析取得了满意的效果。     

节理岩质边坡地下水渗流的离散元分析

从岩体裂隙网络渗流的特点出发,以节理开度变化为纽带,对裂隙岩体渗流场与应力场耦合的离散裂隙网络模型进行分析,采用离散单元法对节理岩质边坡不同库水位条件下的渗流场与应力场进行了耦合分析,比较真实地模拟了库水位上升对节理岩质边坡渗流场与应力场的改造,研究了库水位上升对边坡变形和稳定性的影响规律.结果表明:水库蓄水后,随着水位的抬升,坡体内的最大位移、最大孔压、最大流量均有不同程度的增大,而边坡的稳定性逐渐降低.     

节理裂隙岩质边坡预应力锚索锚固监测与机理研究

根据预应力锚索在三峡工程节理裂隙岩石边坡中的安装和监测结果，给出了预应力锚索实际变形量与理论伸长量之间的关系，指出了预应力锚索锚固后锚固预应力的变化过程与特性，分析了预应力锚索锚固机理及影响锚固效果的因素。     

赤平投影法在岩质边坡稳定性分析中的应用

岩质边坡的稳定性分析是岩石工程中重要的基础性工作。文章在对赤平投影法岩质边坡稳定性分析的基本原理综述基础上,结合工程实例,阐述了采用赤平投影法进行岩质边坡稳定的定性分析步骤、方法及其定性评价。赤平投影法是一种较简单、直观的岩质边坡的稳定性分析方法,可以直观地描述线、面的方位,相互间的角距关系及其运动轨迹,是一种简便、直观、形象的综合图解方法,在岩石工程地质领域中得到较广泛的运用。     

某电厂节理岩质边坡抗震稳定验算

本文采用三维离散元数值分析软件分析了岩质高边坡稳定性。结果表明,三维离散元法可以较好地模拟岩质边坡节理分布、楔形体滑动及岩块崩落的过程。采用锚杆对破碎岩体进行加固后,能满足抗震的稳定要求,锚杆受力合理。     

某电厂节理岩质边坡抗震稳定验算

本文采用三维离散元数值分析软件分析了岩质高边坡稳定性。结果表明,三维离散元法可以较好地模拟岩质边坡节理分布、楔形体滑动及岩块崩落的过程。采用锚杆对破碎岩体进行加固后,能满足抗震的稳定要求,锚杆受力合理。     

岩质边坡开挖过程动态仿真分析的块体单元法

 岩质边坡开挖过程的静态仿真分析方法在计算精度和速度上均存在不足,无法适应边坡动态设计的需要。基于动态仿真的思路,提出岩质边坡开挖过程动态仿真分析的块体单元法。首先,提出三维岩石块体系统识别的切割算法,通过逐条或逐组加入结构面或开挖面切割块体,以及平面删除后的块体合并,实现开挖过程中块体系统的动态识别,提高块体系统识别的计算效率。然后,提出动态开挖过程中的开挖荷载计算方法,从而建立岩质边坡开挖过程动态仿真分析的块体单元法,避免在开挖前的块体系统中预置开挖面而导致人为引入不连续面问题和设置刚度问题。最后,通过简单算例及工程应用,对所提的动态仿真分析方法的计算精度和速度进行验证。结果表明,所提的动态仿真分析方法的计算效率明显优于传统的静态仿真分析方法。     

基于有限元法的岩质边坡地震稳定性数值分析

基于有限元法,采用三维非线性时程分析,运用强度折减理论,通过位移突变性判据和塑性区贯通判据综合分析岩质边坡在地震工况下的稳定性.在三维有限元模型中,通过设置黏弹性人工边界来吸收地基的辐射阻尼效应,充分考虑由岩体自重产生的地应力场和岩脉及断裂破碎带对稳定性的影响.分析结果表明:以位移突变为稳定安全系数的一项判据,沿边坡高...     

节理发育岩体隧道支护的动态设计方法与应用

动态设计方法对隧道工程的重要性不言而喻。然而,利益分配与协调管理机制的不完善、岩土体的复杂多变特性,致使隧道工程的动态设计仍处于尝试阶段、相关理论亦不成熟。基于理论分析与试点工程总结,针对节理发育地层,将隧道支护动态设计方法划分为预分析、支护参数的初步调整、节理特征的精细化描述、支护参数的优化分析4个步骤,并明确各阶段的实施要点。依托井冈山、桦树墕等隧道,开展试点工程,阐述动态设计方法的实施流程与要点,分析其应用成效。结果表明,基于动态设计方法提出的支护方案与实际围岩情况吻合,经济安全性更为合理,该方法已在江西井睦高速井冈山隧道、内蒙古榕乌高速桦树墕隧道、窑沟隧道及贵州独平高速的多条在建公路隧道建设过程中推广应用,获得良好成效。     

基于离散元方法的PDC钻头破岩仿真研究

针对前人对PDC(聚晶金刚石复合片)钻头破岩仿真研究多采用有限元法,忽略了岩体的各向异性、不均匀性以及不连续性等问题。提出了采用离散元法来研究PDC钻头的破岩仿真过程,利用离散元软件PFC3D建立了虚拟单轴压缩实验和虚拟巴西劈裂法实验,推导出了岩石的三维离散元模型的细观参数,确定了岩石的本构模型。在此基础上建立了PDC单齿切削岩石的离散元模型,讨论了侧倾角对切削力的影响关系,并与单齿切削岩石的有限元模型进行了对比。结果表明:离散元模型与有限元模型结果比较接近,离散元数值模拟的求解时间为有限元数值模拟的1/3,离散元方法具有潜在的高效率。在单齿切削岩石的离散元模型的基础上建立了全钻头破岩离散元模型,研究了PDC钻头动态破岩过程中各切削齿所受扭矩和钻压的分布规律。并通过全钻头破岩室内台架实验对模型的准确性进行了验证。     

某岩质边坡地质调查及稳定性分析

通过具体工程实例,对某矿山开挖山体岩质边坡进行了地质调查,对其稳定性进行了分析和评价;通过现场采取的岩样、尾矿砂样进行实验室化验得到的岩土参数,并用FLAC3D的模型计算,对开挖山体边坡的危岩掉块或滑塌提出了治理方案。     

坝肩节理岩体稳定的三维弹塑性断裂有限元分析

本文根据节理岩体的力学特征提出了适用于节理岩体的弹塑性断裂模型。该模型可以反映断续节理在荷载作用下的断裂扩展、贯穿、以及屈服破坏过程;既考虑了三维非正交节理的作用,也考虑了节理面粗糙对节理强度和变形的影响。本文据此编制了三维有限元程序,并应用于某实际工程的拱坝坝肩岩体稳定性分析。本文叙述了此计算分析获得的坝肩节理岩体应力、变形、节理的扩展和屈服范围及坝肩安全度等诸方面的结果,并示出计算分析与模型试验结果的对比。     

顺层岩质边坡稳定性计算强度参数折减方法

由于岩体具有随时间改变而变化,间断性和不均匀性的特征,目前合理的选取参数对于层状岩体边坡工程仍面临一些问题。岩体力学参数取值是边坡设计人员所关心的重点之一,而内摩擦角和粘聚力是设计的重点参数,但是对于顺层边坡完整岩石实验所得的参数不具代表性,所以合理折减其参数十分重要。采用ANSYS建模划分网格,将网格导入FLAC3D,利用强度折减技术和FLAC3D强大的数值计算能力相结合,对顺层岩质边坡进行强度参数折减。模拟在同岩层倾角下不同开挖坡度对岩石强度参数的折减情况。     

多年冻土地区斜坡稳定性评价问题

根据土体温度的截然不同,多年冻土区的斜坡稳定性可以简单地划分为正冻土斜坡稳定性和正融土斜坡稳定性两大类。正冻土斜坡的变形以蠕变为主,基于蠕变,文中介绍了坡体不同深度处变形速率的计算方法。正融土斜坡变形与失稳兼顾了蠕变、滑动、坍塌和倾倒等几种变形与破坏,其中地下冰的融化在斜坡失稳中起到了十分重要的作用。基于典型热融滑塌型斜坡失稳,针对不同的渗流条件建立了其稳定性评价方法。     

Behavior of Large Scale Underground Cavern Located in Jointed Rock Masses Evaluated by Using Distinct Element Method

The stability and support effects of large-scale underground caverns located in jointed rock masses are principally ruled by the mechanical behavior of discontinuities. The major deformations of the host rock masses containing underground caverns originate from the normal and shear movements among the walls of discontinuities. Therefore, in the numerical simulations of the deformation behavior of underground structures, how to accurately model the discontinuities becomes a key problem. In this study, a 2-D distinct element code, UDEC, was used to analyze the deformation behavior of an underground cavern of a pumped storage power plant, based on in-situ geological data. The validity of numerical simulation was evaluated by comparing the numerical results with the site measurement data at two cross-sections of the cavern. Some local deformation behavior of the cavern affected by the characteristics of discontinuity distributions was discussed. The influences of cross-sectional shape of the cavern and the orientation of initial ground stress on the performance of cavern were evaluated. The simulation results revealed that the orientation, position and density of discontinuities as well as the cross-sectional shape of a carven influence its deformation behavior and stability significantly.