采矿形成高陡边坡稳定性综合分析方法研究——以山西宁武某煤矿为例

以宁武县某露天矿山为例,针对开采形成的高陡边坡存在安全隐患的问题,选取其中一处岩质边坡和一处土质边坡,采用赤平投影分析法对岩质边坡的稳定性进行分析评价,通过理正软件运用圆弧滑动法对土质边坡的稳定性进行分析评价。分析结果显示岩质边坡处于不稳定状态,土质边坡在天然条件下稳定,在暴雨及地震工况下为基本稳定状态。本文对不同类型的高陡边坡采用不同方法进行了稳定性分析,所得结论对后期施工设计提供了理论依据及数据支持,同时为类似工程的边坡稳定性分析提供了参考。     

基于流形方法和图论算法的岩/土质边坡稳定性分析

目前边坡稳定性分析常用的极限平衡法存在着不能考虑实际岩土体的应力应变关系,假设过多等缺点,强度折减法也存在着需要重复计算工作量大,计算容易不收敛,难以考虑边坡应力路径影响及较难直接得到滑裂面等不足。从边坡的应力状态出发,借助基于物理覆盖系统、能较好统一连续和不连续分析的数值流形方法,得到土质边坡或存在着较多不连续面的岩质边坡的应力场分布,并将边坡稳定性分析转化为图论问题,利用Bellman-Ford搜索算法快速稳定地寻找出边坡的安全系数和最危险滑裂面。该方法无需做过多假设及迭代计算,可以反映边坡的应力路径影响,较好地统一岩质/土质边坡稳定性分析。     

离散单元法在某节理岩质边坡稳定性评价中的应用

将离散单元法应用于山西某节理岩质边坡。通过对该边坡固定滑面及自动搜索滑面情况下的边坡变形破坏机理及其稳定性进行数值分析,找出了符合场地实况的边坡破坏模式,得出该坡体稳定性安全系数,并与极限平衡法稳定性评价结果进行了对比,结果较为吻合,为以后同类岩质边坡稳定性评价应用该方法提供了较好的借鉴。     

边坡稳定分析的一些进展

本文介绍近年在用极限平衡法与有限单元法,分析边坡稳定性方面的一些进展,在基于极限平衡的解析法上,我们导出了多阶斜坡的稳定安全系数与滑裂面角度的计算公式。这些岩质边坡的设计有很高的实用意义。导出了目前采用的各种条分法的统一计算公式。对于非严格条分法,用一个平衡方程并假设条间力的作用方向,即能求得安全系数;对严格条分法,用二个平衡方程,并假设条间力的作用方向或条间力的作用点 位置,就能求出安全系数。统一式是一简单的迭代式,因而计算简便,并有很高精度。提出了两种有限元法求边坡稳定安全系数的方法：一种基于极限平衡法,对土质边坡采用圆弧搜索法,对岩质边坡采用在滑移面上布置节理单元的方法。另一种采用有限元强度折减法,便于采用大型软件,是一种很有前途的求边坡稳定安全系数的新方法。     

边坡稳定分析的一些进展

本文介绍近年在用极限平衡法与有限单元法 ,分析边坡稳定性方面的一些进展 ,在基于极限平衡的解析法上 ,我们导出了多阶斜坡的稳定安全系数与滑裂面角度的计算公式。这对岩质边坡的设计有很高的实用意义。导出了目前采用的各种条分法的统一计算公式。对于非严格条分法 ,用一个平衡方程并假设条间力的作用方向 ,即能求得安全系数 ;对严格条分法 ,用二个平衡方程 ,并假设条间力的作用方向或条间力的作用点位置 ,就能求出安全系数。统一式是一简单的迭代式 ,因而计算简便 ,并有很高精度。提出了两种用有限元法求边坡稳定安全系数的方法 :一种基于极限平衡法 ,对土质边坡采用圆弧搜索法 ,对岩质边坡采用在滑移面上布置节理单元的方法。另一种采用有限元强度折减法 ,便于采用大型软件 ,是一种很有前途的求边坡稳定安全系数的新方法。     

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。     

矿坑生态修复工程边坡加固稳定性分析研究

地质复杂的矿坑边坡需使用合理的方法和工具准确计算边坡稳定性安全系数,以分析边坡稳定性,制订合理有效的加固方案,确保边坡安全。冰雪世界项目采用Slide软件计算边坡稳定性和加固力,采用Morgenstern-Price法计算岩质边坡稳定性安全系数和加固力,且采用理正岩土工程计算软件和理正深基坑支护结构设计软件计算土质边坡永久稳定性。边坡整体基本处于稳定状态,个别浅表层局部滑动坡面采取喷锚、挡土墙、锚杆及预应力锚索等加固措施后,提高了边坡的整体稳定性,保证了边坡安全。     

边坡工程地质特性及稳定性评价——以石阡县环五方国际路网工程龙凤路为例

文中概述了石阡县环五方国际路网工程龙凤路边坡工程地质特性,提出了场区边坡的岩土体力学参数,进而开展了边坡稳定性评价,并提出了该边坡的治理措施。结果表明：该边坡为土质边坡和岩土混合边坡,边坡岩质部分主要为强风化,土质部分为粉质粘土,根据折线滑动法,该边坡可能失稳。     

有限元法和极限平衡法结合的某边坡稳定性分析

有限元法可以有效的模拟出边坡的应力及位移分布,极限平衡法可以得出相对准确的边坡最小安全系数,通过将两种方法有效的结合,可以在边坡稳定性评价中得出更为可靠的结论。以唐山某白云石矿露天采场为研究对象,通过有限元法以及极限平衡法模拟了该采场边坡在正常工况、洪水(降雨)工况以及地震工况下的稳定性。结果表明:在正常工况下,岩质边坡各个计算断面抗滑安全系数均大于规范要求的抗滑安全系数,表明该边坡在正常工况下可以安全运行;在洪水(降雨)工况以及地震工况下,岩质边坡各个计算断面抗滑安全系数均大于规范要求的抗滑安全系数,但边坡B—B′断面在这两种工况下抗滑安全系数偏小,表明该岩质边坡B—B′断面在洪水(降雨)作用以及地震作用下安全储备不高;综合分析3种工况下的边坡稳定性,建议对该边坡B—B′断面所在位置采取相应的加固措施,以确保该露天采场的安全运行。     

利用灰色关联度预测重庆地区边坡稳定性

基于灰色系统的灰色关联分析理论,分别选取影响土质、岩质边坡稳定性的一些主要因素,对边坡是否失稳进行了预测.针对重庆地区高速公路一些边坡工程实例进行了分析计算,结果与实际情况符合得很好,说明了边坡稳定性预测的灰色关联分析方法的有效性.     

强度折减法在地震区的边坡稳定性分析与研究

将边坡的安全稳定系数作为岩土体参数折减系数对岩土体参数进行折减,采用有限元软件ANSYS进行了三维动力分析,求得地震作用过程中边坡稳定性系数,通过边坡深部及坡面的横向加速度和位移时程曲线研究了高边坡的动力特性,从而为合理选择支挡结构奠定了理论基础。     

基于透明土技术土岩边坡滑移机理的模型试验研究

随着工程技术的飞速发展,土岩边坡滑移机理的研究具有重要的意义和工程应用价值。通过透明土模型试验研究坡顶荷载作用下土岩界面接触滑移机理和规律,实现了土岩边坡内部滑移变形的可视化。考虑了岩体Barton节理粗糙度系数、坡体角度和坡体高度等因素对土岩边坡稳定性的影响。利用粒子图像测速(PIV)和激光散斑技术,获得了土岩边坡在坡顶荷载作用下内部变形的特征。试验分析表明,土岩边坡的滑动可分为3个阶段:初始阶段、匀速阶段和加速阶段;在土岩边坡滑移过程中减小岩体Barton节理粗糙度系数、增大坡体高度、增大坡趾角度将引起边坡土体内部较大的位移,进而引发土岩边坡的失稳。采用双排抗滑桩的边坡防护措施后,有效地延缓边坡土体内部位移的发展,提高土岩边坡的稳定性。文中研究成果为揭示土岩边坡滑移机理及其工程防护的有效性提供了重要的理论依据,通过跟踪透明土颗粒的运动轨迹实现土体内部变形可视化的土岩边坡滑移提供了试验依据。     

库水位升降作用下大型土石混合体边坡流–固耦合特性及其稳定性分析

 以金沙江中游梨园电站坝前大型土石混合体边坡为例,基于精细地质结构模型,研究其在蓄水及库水位骤降过程中的流–固耦合及相应的稳定性变化特征。结果表明：蓄水初期边坡地表变形较为缓慢,当库水位达到某一高程时,其地表变形呈现陡增趋势;在蓄水初期边坡的稳定性有所下降,当上升至某一临界水位后边坡稳定系数达到最低值,而后随着库水位的上升有所回弹;库水位骤降对边坡稳定性影响较大,且其稳定系数下降随着骤降幅度的增大而增大。这些对于指导实际工程及深化库区土石混合体边坡的研究具有一定的理论意义。     

坡率法边坡实例分析

坡率法设计的挖填方边坡,其放坡坡率通常按国家现行标准推荐的坡率直接放坡,很少进行稳定性计算,但按此坡率放坡的边坡稳定安全系数并非总是满足国家现行标准对边坡稳定性的要求,该文用计算实例说明了坡率法边坡稳定系数计算方法,其计算实例对同类型边坡具有参考价值。     

开挖方式对跨基覆界面浅埋偏压隧道变形的影响分析

崩坡积～灰岩交界段(土岩交界段)一部分为松散的坡积体,一部分为岩体,工程性质相差较大,不同的隧道开挖方式会对隧道的稳定产生较大的影响。基于四川省九寨沟—绵阳高速公路某隧道工程,采用模型试验和数值模拟的方法,对有挡土墙预加固措施情况下崩坡积～灰岩接触地段浅埋偏压隧道在环形开挖预留核心土法、三台阶七步开挖法、CD法和CRD法4种开挖方式下的受力和变形特性进行研究。结果表明:土岩交界段浅埋偏压隧道的地表沉降呈现出明显的不对称特征,4种开挖方式下的最大地表沉降均向左侧偏移; 4种开挖方式产生的最大围岩位移都发生在隧道的拱顶处,且右拱肩、右拱腰的沉降值小于左拱肩、左拱腰; 4种开挖方式最大主应力的最大值出现在隧道右拱腰位置处,最小主应力的最大值出现在隧道右拱脚位置处; 相较于三台阶七步开挖法,环形开挖预留核心土法、CD法及CRD法都能够最大限度地保证隧道施工的安全。     

综合考虑水平和竖向地震作用的边坡稳定数方法

基于泰勒稳定数方法的拟静力分析是土坡地震稳定分析方法之一,该方法可以考虑水平地震作用得出地震作用下土坡的安全系数,但忽略了竖向地震作用的影响.为同时考虑水平和竖向地震作用,在前人工作的基础上,通过理论分析和公式推导,本文建立了一个能够同时考虑水平地震作用和竖向地震作用的解析公式,形成了改进的泰勒稳定图方法和计算流程.本...     

基于数值强度折减法的边坡失稳判定方法

利用有限元强度折减法进行边坡稳定分析时,对边坡稳定状态的判断影响到强度折减有限元法得到的折减系数,进而影响安全系数的计算结果.以Griffiths边坡为算例,在Abaqus软件中分别对采用数值迭代不收敛、特征部位位移突变、广义塑性应变或等效塑性应变贯通3类判据作为判断失稳的标准进行了计算.结果表明数值计算结果是否收敛与...     

基于附加质量的土石混合体边坡地震响应研究

 基于附加质量法,并利用ABAQUS强大的二次开发功能,对金沙江中游梨园水电站左岸一土石混合体边坡在蓄水后地震作用下的稳定性进行分析研究。结果表明：在整个地震历程中,边坡岩土体运动速度不但在数值上呈现波动,而且其运动方向也呈现急剧的变化,这种循环往复的变化将是导致岩土体失稳的重要原因;在地震波传播过程中,由其产生的巨大冲击波使边坡浅部岩土体整体朝向坡外运动,但由于库水压力的作用,库水位以下边坡体呈现向坡外水平运动,而库水位以上边坡岩土体呈现向上运动现象;在地震作用下该边坡虽然出现不同程度的塑性屈服,但是未形成贯通的塑性区,整体稳定性较好。     

贵阳某岩土基坑边坡失稳成因分析

某建筑深基坑南侧有一段岩土混合边坡,下伏岩层面横向,边坡开挖至坡脚时出现了整体失稳。该文从裂缝分布特征、基坑周边环境、岩土结构、开挖支护方式等方面分析了失稳的成因。根据边坡稳定性现状,提出加固处理方案。     

基于SPH的土质边坡稳定性及失稳后大变形数值模拟

本文采用光滑粒子流体动力学(SPH)法对土质边坡稳定性及其失稳后的大变形进行数值模拟研究。该方法既可以分析边坡的稳定性系数和潜在滑移面,又可以对土质边坡失稳后的大变形过程进行模拟,从而弥补了传统数值模拟分析方法的不足,为土质边坡稳定性及失稳后滑坡大变形分析提供了一种新的方法。首先,采用Fortran语言编写了模拟土质边坡稳定性及失稳后滑坡大变形分析的SPH程序;其次,采用一个经典算例,验证了本文程序和方法在进行边坡稳定性分析时的准确性;最后,为验证该法模拟黏性土质边坡滑坡大变形的准确性,笔者自行设计了一组黏性土体滑坡大变形物理实验并与SPH模拟结果进行了对比。研究成果表明,基于弹塑性本构模型及D-P屈服准则的SPH方法可以较准确的模拟稳定性系数及潜在滑移面,并且可以较准确地模拟失稳后的滑坡大变形发展过程,弥补了目前数值模拟方法的不足,是一种值得推广的新型稳定性及滑坡大变形分析方法。