顺层岩质边坡施工中加固措施探讨

顺层岩质边坡在工程建设中普遍存在,由顺层岩质边坡导致的灾害事故在工程建设中也频繁发生,顺层岩质边坡加固措施也越来越引起人们的重视,本文结合软硬相间顺层岩质边坡、薄层岩体顺层岩质边坡及上硬下软顺层岩质边坡等实际工程案例,给出一些顺层岩质边坡在施工中的加固措施方法,并对顺层岩质边坡预加固与边坡拱效应进行讨论。     

顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性数值模拟

针对顺层岩质边坡岩层结构面倾角θ和边坡角α两个参数,采用离散单元法研究了不同工况下总计270个边坡模型的变形破坏特征,统计得到不同变形破坏模式对应的岩层结构面倾角θ与边坡角α的范围,并基于强度折减法研究了两个参数与边坡稳定性的关系,揭示了顺层岩质边坡变形破坏机制及稳定性特征.研究结果表明:依据边坡变形破坏特征,提出了四种顺层岩质边坡变形破坏模式,即坡脚沿岩层结构面的滑移-剪切破坏,坡顶沿岩层结构面的滑动-剪切破坏,岩层下缘弯曲-剪切破坏,以及岩层上缘翻折-拉裂破坏.在此基础上,分析并归纳了这四种模式的产状、变形特征以及可能的破坏模式等一般规律.边坡安全系数f_s随结构面倾角θ的增大先减小后增大,在减小过程中达到最小值后迅速上升,然后变缓回落.边坡安全系数f_s随结构面倾角θ变化过程中,当θ约等于α-7.3°时,f_s取得最小值,此时对应的边坡稳定性最差.     

西冲矿山岩质边坡在地震动力作用下失稳机制模拟研究

以西冲矿山某一反倾岩质边坡为例,在现场工程地质条件调查的基础上,依据相似原理构建了地震动力作用下边坡失稳物理模拟试验模型。模拟试验水平向峰值加速度为1.025m/s2、竖直向峰值加速度为2.102m/s2、振动持续时间为20s。试验得出,地震力作用下边坡的失稳模式为松动→倾倒→崩塌,边坡的变形部位主要为坡体前缘,竖直向变形量为0.5cm,水平向变形量为0.4cm,边坡前缘出现贯通的破裂面,坡体后缘出现倾倒变形现象。物理模拟结果与UDEC数值模拟分析结果有良好的一致性。     

高海拔寒区岩质边坡变形破坏机制研究现状及趋势

高海拔寒区矿山岩质边坡变形破坏机制研究已取得一定的研究成果,但基于现行理论与技术还难以全面解决未来高寒边坡失稳机理和灾害防控的所有问题,至今尚未建立起完善的高寒边坡开采研究体系和边坡稳定性判别标准. 本文对高寒岩质边坡变形破坏的室内岩石力学试验、边坡物理相似模拟、多场多相耦合数值模拟、变形破坏原位监测、高海拔寒区岩质边坡失稳机理五个方面开展了大量的文献调研,总结高寒岩体变形破坏有关的研究成果,继而对存在的问题进行探讨并分析当前研究的不足,总结出高寒岩质边坡变形破坏研究领域亟待解决的关键问题:一是开采扰动条件下高海拔寒区矿山边坡岩体结构损伤劣化机制,二是冻融循环条件下流?固?气多相多场耦合边坡失稳时效特征与评价方法;并就未来高寒边坡变形和破坏研究方向及发展趋势予以分析,指出开展不同应力路径冻融循环耦合作用下岩体结构损伤劣化机理研究,开展爆破采动条件下高海拔寒区岩质边坡结构面致溃机制及边坡失稳破坏研究,开展地震荷载作用下高海拔寒区节理岩质边坡地震动力响应及致灾规律研究,研究多场多相耦合条件下节理岩体损伤劣化机理,开展高海拔寒区矿山边坡抗寒多参量实时安全监测及失稳预警技术研究五个方面是未来研究的趋势.      

高海拔寒区岩质边坡变形破坏机制研究现状及趋势

高海拔寒区矿山岩质边坡变形破坏机制研究已取得一定的研究成果,但基于现行理论与技术还难以全面解决未来高寒边坡失稳机理和灾害防控的所有问题,至今尚未建立起完善的高寒边坡开采研究体系和边坡稳定性判别标准.本文对高寒岩质边坡变形破坏的室内岩石力学试验、边坡物理相似模拟、多场多相耦合数值模拟、变形破坏原位监测、高海拔寒区岩质边坡失稳机理五个方面开展了大量的文献调研,总结高寒岩体变形破坏有关的研究成果,继而对存在的问题进行探讨并分析当前研究的不足,总结出高寒岩质边坡变形破坏研究领域亟待解决的关键问题:一是开采扰动条件下高海拔寒区矿山边坡岩体结构损伤劣化机制,二是冻融循环条件下流-固-气多相多场耦合边坡失稳时效特征与评价方法;并就未来高寒边坡变形和破坏研究方向及发展趋势予以分析,指出开展不同应力路径冻融循环耦合作用下岩体结构损伤劣化机理研究,开展爆破采动条件下高海拔寒区岩质边坡结构面致溃机制及边坡失稳破坏研究,开展地震荷载作用下高海拔寒区节理岩质边坡地震动力响应及致灾规律研究,研究多场多相耦合条件下节理岩体损伤劣化机理,开展高海拔寒区矿山边坡抗寒多参量实时安全监测及失稳预警技术研究五个方面是未来研究的趋势.     

动载荷下边坡的失稳分析

根据公路和铁路承载结构以及载荷性质的不同,利用LUSAS有限元分别对两种动载的属性进行了分析,得出了两种载荷的位移、应力的时程曲线和应力变化轮廓,以及两种不同结构体的本征值与振动频率的关系,利用这些结果得出了两种动载荷的\     

滨海填土边坡失稳形式的分析

海滨填土造地施工中填土边坡的失稳破坏的形式,过程.     

基于PEM-JFEM方法的节理岩质边坡稳定性评价

以赞比亚一露天铜矿南帮边坡(矿体下盘)为研究对象,将Rosenbluth点估计方法与节理有限元方法相结合应用于该节理发育的岩质边坡稳定性评价中.建立以边坡岩体材料强度参数(内摩擦角和黏聚力)为输入变量,安全系数为输出变量的概率模型,点估计状态函数的求解过程引入节理有限元方法.通过现场节理及结构面调查,建立边坡节理有限元模型求解边坡安全系数,得到基于安全系数的边坡变形破坏概率统计指标,对边坡稳定性进行了概率分析,分析结果与现场失稳情况一致.该方法既考虑了岩体材料参数在赋值过程中实际存在的不确定性,同时也考虑了节理岩质边坡的节理属性,充分体现了岩层接触作用的非线性关系,使得对节理岩质边坡的稳定性评价更加合理.     

基于位移反分析的岩质边坡稳定性分析

通过工程现场获得边坡位移量等信息,并基于正交试验设计和FLAC3D建立训练样本和测试样本,运用BP神经网络建立起边坡位移与待反演参数之间潜在的映射关系.利用粒子群算法的参数优化功能优化BP神经网络,然后再用粒子群算法从全局空间上搜索出BP神经网络中预测位移与实测位移最接近的一组参数组合,最后采用FLAC3D计算出边坡的安全系数来评价其稳定性.研究表明将BP神经网络与粒子群算法相结合,进行位移反分析是可行的;通过位移反分析得到的参数结果,进行稳定性分析将更准确.     

复杂岩质边坡的岩体力学参数变化规律研究

根据工程实际情况,对复杂岩质边坡的地质条件进行分析,研究其岩体力学参数。运用试验方法和数值模拟方法分别研究了边坡开挖卸荷过程中岩体参数的量化,并通过FLAC数值模拟研究岩体参数的动态变化规律,将模拟结果与试验结果进行比较并进行修正。修正后的结果为边坡稳定性分析提供依据。     

基于REV的岩质边坡力学参数模拟试验方法

从岩体宏观连续性假设出发,引入岩体表征单元体(REV)概念.首先根据岩块的三轴与卸载回弹试验以及结构面的室内直剪试验确定其基本力学参数;然后以数值模拟试验方法,依据当岩体区域体积达到并超过岩体REV尺寸时其力学性质趋于稳定的变化规律,对岩质边坡岩体REV的存在以及大小进行确定;最后根据满足REV尺寸的三维模型最终计算出对应边坡岩体的力学参数.     

岩质边坡渗流场中等效连续介质模型的应用

在运用等效连续介质模型分析了裂隙岩体渗流场时,综合考虑并比较了单孔压水试验和节理裂隙统计取得的渗透系数,获得了能较好反映原位地质环境的修正渗透张量.将这种确定渗透张量的方法应用于某铁矿边坡工程渗流场分析中,取得了较好的结果.     

爆破振动对岩质边坡损伤的分析与研究

以岩石动力学、材料损伤力学和断裂力学为理论基础,凭借SHPB测试统作为试验手段,以某露天煤矿西帮蠕动边坡为研究对象,就产生爆破振动对其的影响进行了系统的分析和研究。     

基于锚杆支护策略的高陡岩质边坡的防治

高陡岩质边坡地形陡峻,特别是强风化花岗岩质边坡,成颗粒泥质状,在强降雨雨水冲刷下,极易崩解有发生滑坡的趋势;岩质边坡坡面节理裂隙发育强烈,坡面岩体被切割成块状,边坡底部会有崩落岩块,局部坡面形成裸露岩腔。稳定性极差,对附近居民生命安全及建筑物都构成威胁。采用锚杆支护策略,可以更好满足边坡治理稳定的需求,经济性、实用性颇高。     

基于物探技术的露天矿边坡失稳因素勘测研究

为查明工程地质条件和气象水文条件对软弱结构面形成的影响,准确定位软弱面的位置,分析软弱面在边坡失稳过程中的作用,采用高密度电法和地质雷达法综合物探技术对露天矿边坡失稳影响因素进行了勘测,并解释了勘测结果。采用物探技术对白云鄂博铁矿边坡进行探测,结果表明:高密度电法和地质雷达勘测方法利用边坡裂缝发育程度、物理性质与围岩的电阻率差异,进行了裂缝分布勘测;利用水导电性好、对电磁波吸收作用强的特点,进行了地下水勘测,将探测反演结果相互印证,结合钻孔数据和工程水文地质资料,进行研究区边坡失稳因素推测,能够有效提高软弱面定位的准确性,为边坡失稳灾害预测提供支持。     

不同安装倾角的光伏系统发电量分析

结合具体的工程案例,对不同安装方位和角度的光伏电池组件的理论发电量和实际发电量进行了对比分析,为今后光伏发电建筑应用工程项目的方案设计提供参考和建议。     

一种基于稳定性评价的岩质边坡坡体结构分类方法

对目前岩质边坡勘测研究中所使用的结构术语及概念进行了梳理和厘定,提出了基于边坡稳定性评价的坡体结构的概念;结合我国近年来水电工程岩质边坡勘测实践,以边坡主控结构面和潜在变形失稳模式为核心,总结提出了坡体结构类型划分体系,即将岩质边坡划分为层状坡体结构、中陡裂隙(面)控制坡体结构、楔形坡体结构和均质坡体结构四个大类九个亚类.该坡体结构概念及其分类体系对于复杂岩质边坡稳定性的定性评价、计算方法选择、边界条件确定以及稳定控制方案的制定具有指导意义.     

结合式采矿法隔层“楼板”稳固性的相似模型试验研究

根据模型试验结果与结构力学分析可知，在龙头锰矿结合采矿法中，利用厚度为２．７￣３ｍ的隔层‘楼板’，虽然在受到上下采动损害后仍然稳固，仅在‘楼板’支承下，能实现上下采场安全生产，不必采取专门护顶措施。     

基于极射赤平投影的岩质边坡稳定性评价及防治措施

岩质边坡的稳定性主要是受边坡岩体内发育结构面与边坡的空间组合关系控制,赤平投影是将边坡和结构面空间的相互切割作用关系投影到平面上,可以直观地初步对岩质边坡的破坏类型及稳定性进行分析,为后续的岩质边坡的治理提供支持。以内蒙古双利矿业有限公司双利铁矿2^(#)露天采场岩质边坡稳定性评价为例,介绍利用极射赤平投影法分析判定岩质边坡破坏类型及边坡稳定性,最终针对边坡破坏类型提出不稳定岩质边坡防治措施。