某水电站边坡开挖爆破震动动力响应有限元分析

边坡爆破开挖的动力响应极其复杂,利用ANSYS进行模拟分析是有效可行的。详细介绍了某水电站高陡边坡计算模型的概化方法、建立方式。利用自编程序,将爆破震动实测速度时程曲线转化为加速度时程曲线作为计算荷载,对该边坡爆破开挖进行了ANSYS有限元模态分析和应力响应、位移响应、速度响应时程分析。模态分析结果表明,边坡的固有频率远低于爆破震动的主频,因此不会产生共振现象。时程分析结果表明,尽管此次爆破的震动速度最大值超标,各种应力在坡脚底部存在应力集中现象,但各应力值都较小,边坡没有发生任何塑性变形,若仅考虑爆破振动动力影响,不足以使边坡产生整体破坏;同时,随着爆破规模的增大,出现了明显的速度放大效应和惯性滞后效应。     

硐室爆破对边坡坡面震动的数值分析

以湖北巴东某铁矿隧道硐室爆破施工为依托,建立硐室爆破震动模型,采用有限差分软件FLAC3D对硐室爆破引起的临近边坡坡面震动进行计算,得到硐室爆破下边坡质点震动规律,并对硐室爆破下边坡稳定性进行定性和定量评价。结果表明:质点振动峰值震速与爆心距相关,但出现高程效应;坡面和坡顶水平面质点震动峰值出现较明显方向差异;通过与现行规范进行对比以及拟静力法,能够对硐室爆破下边坡的稳定性进行有效评价。     

爆破震动对公路边坡稳定性影响的数值模拟

山区公路的施工过程中，往往采用爆破的方法进行开挖。在爆破震动作用下，公路边坡的稳定与否直接涉及到施工的安全与经济，并对今后的运营安全有重要影响。用非线性动态有限元DYNA^2D程序对爆破震动作用下的边坡进行了数值模拟，分析了爆破过程中边坡体中应力、速度和加速度的分布和传播规律，以及边坡观测点的位移，并与实测结果进行了对比。研究表明；所采取的爆破方案是切实可行的，数值模拟结果为实际工程施工提供了依据。     

基于爆破累积损伤的边坡稳定性变化研究

爆破开挖所引起的邻近边坡岩体的扰动和损伤,特别是多次爆破产生的累积损伤效应,必然导致岩体力学参数弱化,是造成边坡破坏甚至失稳的重要影响因素。根据所建立的损伤模型,采用声波测试法,对边坡岩体在爆破荷载作用下的累积损伤效应进行了现场试验研究,并根据损伤研究的结果对边坡岩体抗剪强度参数进行折减;基于强度折减法和时程分析法,应用有限元软件ANSYS对爆破荷载作用下的边坡安全系数变化规律进行研究。研究结果表明:每次爆破震动的直接作用使边坡安全系数降低5.1%~12.6%,爆破累积损伤的作用使边坡的安全系数下降了35.2%,多次爆破条件下,爆破损伤对边坡安全系数的影响比爆破载荷本身的影响更大;地震波载荷作用下,随着边坡强度参数的折减,坡底节点水平最大位移也在不断增加,主要原因是由于边坡强度折减造成的塑性位移增加;爆破振动对软弱边坡稳定性的影响更加明显。     

抛掷爆破对内排土场边坡稳定性影响的试验研究

 针对黑岱沟露天煤矿抛掷爆破作用下内排土场高台阶边坡稳定性问题,利用相似模拟试验和数字散斑观测方法,研究动载作用下边坡的变形规律。试验结果表明：抛掷爆破可将煤层上覆大量岩石破碎抛掷到采空区,形成沉降漏斗,沉降约17 cm,块度较为均匀;抛掷爆破产生的应力波具有很强的方向性,引起内排坡体与煤层底板原岩在交界处发生微小错动,边坡体整体向临空面发生水平位移,且发生沉降,坡体内部沉降位移最大。爆破引起内排土场边坡发生微小的位移,不会引起内排土场发生破坏性的滑移,坡体结构是稳定的。因此,应用相似模拟试验的方法研究动静载荷作用下坡体变形是可行的。     

黄山石灰石矿山台阶边坡稳定性分析

黄山石灰石矿山边坡是典型的顺层边坡,坡体内发育的多层软弱夹层可能切割工作台阶边坡,是矿山开采的潜在不稳定因素。采用极限平衡法,考虑降雨和爆破震动两个因素,探讨边坡的破坏条件,分析在天然工况、天然加暴雨工况、天然加爆破震动工况下边坡的稳定性情况,计算发现降雨是影响边坡的最主要因素,在矿山开采施工中需采取适当的防水、排水措施,防止雨水入渗,从而避免边坡发生破坏。     

谷竹高速公路珠藏洞隧道进口段边坡稳定性评估

高速公路边坡稳定性评估对于公路建设方案优化,提高边坡支护工程措施的科学性和使用安全性,保证高速公路边坡正常建设和安全运营具有重要的现实意义。充分考虑边坡地质环境条件,综合分析谷竹高速公路珠藏洞隧道进口段边坡的稳定性,并分析评估隧道爆破施工对边坡稳定性的影响。评估结果表明边坡整体处于稳定,隧道爆破振动对边坡稳定性的影响很小,但不能排除在暴雨、地震、爆破震动等特殊条件下,边坡会发生局部掉块的可能性;建议采取系统锚杆和适当的预应力锚索支护,并对局部岩体破碎区采取柔性网防护。     

节理发育泥岩地区边坡光爆损伤范围预测技术

光爆损伤范围的预测是爆破领域研究的重要课题,提出了节理发育泥岩边坡光面爆破岩体损伤范围的预测方法;针对节理发育泥岩边坡两次光爆试验中取得的爆破效果与爆破震动实测资料,采用对比分析方法总结了不同的爆破参数对泥岩边坡光爆的适用性.预测了两次光爆开挖后边坡轮廓线外部岩体的损伤范围,得出了节理发育泥岩边坡进行光面爆破的质点振动速度限值,并提出了提高节理发育泥岩地区光爆效果的措施.     

岩质高边坡稳定性分析与计算

对岩质高边坡稳定性的影响因素进行了介绍与分析,包括边坡形态、各种风化作用、地下水与地表水的作用、岩体结构、地质构造、岩体的各类物理力学参数、地震和爆破震动作用以及其它的一些人类工程活动。以某矿山岩质高边坡为研究背景,对其开展了现场调查,获取了边坡的结构面和裂隙统计结果。采用层次分析法对影响边坡稳定性的各主要因素进行了分析,得出影响边坡稳定性因素对边坡稳定性影响的大小为:岩性及岩体结构地质构造水的作用岩体内摩擦角岩体粘聚力爆破震动强度风化作用。采用极限平衡中的Sarma法对C3边坡在不同的工况条件下的稳定性系数进行了求解,结果表明,在三种工况下其安全性系数分别为1.343、1.318、1.276,表明不同工况下此边坡均能保持稳定而不发生失稳破坏。     

石方路基开挖边坡光面爆破

通过制定边坡光面爆破方案,认真布置炮孔和计算炸药用量、计算爆破飞石和爆破震动,使石方边坡获得良好的光面效果和保证施工安全。     

露天矿软弱基底排土场卸荷变形机制试验研究

为系统研究软弱基底排土场的卸荷变形机制,以大孤山铁矿粉质黏土基底排土场为研究背景,采用底摩擦试验方法对比分析天然(坚硬基底)、饱和(软弱基底)2种工况下排土场的变形破坏过程,采用散斑分析和测点追踪软件获取排土场位移分布特征和演化规律。试验结果表明:(1)饱和基底排土场稳定性明显低于天然基底排土场。(2)天然基底排土场变形破坏形态呈现滑塌→牵引→推移态势,排土场由低级向高级边坡依次滑移。(3)饱和基底排土场卸荷变形模式主要受软弱基底控制。排土场前后部分之间的不均匀卸荷沉降导致边坡循环出现下沉→开裂→滑移,直至软弱基底上覆边坡全部滑移失稳。(4)天然基底排土场裂隙由不均匀水平变形产生,为张拉裂隙;饱和基底排土场裂隙由不均匀卸荷沉降产生,为错动裂隙。(5)软弱基底排土场建议采用动力固结、钻孔注浆等措施进行基底加固,同时建议构筑完善的疏排水系统减小基底土体软化。研究成果可为类似软弱基底排土场卸荷变形的研究与治理提供借鉴。     

折射成像与地质分析在倾倒变形体探测中的应用

倾倒变形体作为一种不良地质体存在,由于其所引发的地质灾害问题时有发生,其影响在工程建设中越来越明显。在雅砻江上游某水电站坝轴线右岸上游,由于担心后期蓄水后倾倒变形岩体发生次生地质灾害危及大坝及库周人员、设施的安全,需要查清该倾倒变形体的规模以便采取处理方法,通过地震折射层析技术探测工作对倾倒变形岩体的埋藏深度做了具体的探测工作,同时结合该区域地质资料分析倾倒变形岩体的形成机制,对地震折射层析成像资料进行了综合分析,查明了测区边坡变形岩体的埋藏深度及分布情况,为工程设计提供了依据。     

加筋土挡墙在露天矿排土场的应用研究

通过对加筋土挡墙模型和露天矿排土场边坡工程实践进行分析,探索加筋土挡墙在露天矿排土场边坡应用的可能性。依据规范初步计算了加筋土挡墙的理论加筋方案,进而采用数值模拟和模型试验相结合的方法,对加筋方案进行优化。通过比较不同加筋布置方案对挡墙性能的影响,探讨了加筋土挡墙模型的工作特性。模型试验结果表明,本模型加筋布置宜遵循“上部稀、长,下部密、短”和“中间长,两边短”的原则。筋带拉伸和回填砂土密实度会影响筋带和填土的相互作用,对试验结果有极大地影响。依据模型试验结果,对比分析了不同加筋方案对露天矿排土场边坡的加固效果。结果表明,在充分加筋的条件下,水平加筋较垂直坡表加筋可更大程度的提高边坡稳定性,基于极限平衡方法,当所有筋带全部穿越潜在滑面后,潜在滑面的稳定系数将不再提高。通过研究,可为排土场边坡综合治理措施的制定提供依据。     

论金属矿山排土场设计规范中边坡极限平衡计算方法的选取

 排土场新规范编制过程中,稳定性计算方法的选用出现争议,为此,文中分析7种极限平衡方法在排土场边坡稳定性计算中安全系数的差值百分比与标准差,并通过这2个指标评价各方法的计算精度与适用性;结合前人的研究成果,阐述这些方法在排土场边坡应用中应注意的问题。7种计算方法都无法在所有工况中均保持小于5%的精度,因此,不建议指定某一种方法作为唯一验证方法,可选取4种精度最高的方法均值作为验算依据;瑞典圆弧法精度一般较差,特别是考虑地下水问题时,会出现超过30%的误差,并且标准差较大,计算结果可以作为下限值参考;毕肖普法虽然只满足力矩平衡条件,但是计算精度为3.7%,且标准差较小,算法简单,推荐优先选用;满足力与力矩平衡条件的方法,其计算结果与所有方法均值的差值均较小,且标准差较小,适用于各种分析工况。     

基于坡角变化的反倾层状岩质斜坡倾倒变形离心模型试验研究

基于临空条件变化对倾倒变形斜坡影响的认识,以澜沧江古水水电站倾倒变形边坡为原型,通过3组斜坡模型的离心试验,模拟不同坡角条件下反倾层状斜坡的变形演化与破坏过程,获得坡角变化与倾倒变形发展演化之间的关系.研究结果表明:反倾斜坡倾倒破坏最先发生在坡脚位置,而后向上部发展.坡角越陡,产生这种变形需要的累积时间越短;反倾层状岩...     

煤矿矿区矸石山稳定性实例分析

矸石山是煤矿矿区无序堆积的产物,在外界条件的诱发下,它往往会产生破坏力巨大的地质灾害.结合实例,对矸石山进行稳定性分析,探讨最常见的地质灾害形式,提出了治理矸石山的主要措施.     

漳村煤矸石山的危害及综合治理研究

介绍了煤矸石山的危害主要包括环境污染、景观破坏、引发地质灾害及火灾等,结合漳村矸石山的现状,提出了矸石山的综合治理措施,包括整形、灭火、植被恢复等,以期为矸石山的治理提供指导。     

探讨桥头跳车的危害及其防治方法

从桥头跳车的危害性谈起,针对造成桥头跳车的原因,提出了一些针对性的预防和处治措施,以期通过运用一系列的防治方法,有效的解决桥头跳车这一工程难题。     

矿山排土场非线性渗流数值计算

排土场是矿山剥离的松散堆积体，其中的渗流运动较为复杂，实际工程中很难以一般的公式来判别其中的渗流状态。以非线性渗流的普遍表达式建立排土场渗流数学模型，针对排土场渗流特点编制了有限元法计算程序。计算结果表明，排土场渗流区普遍存在非线性渗流状态，计算出的非线性渗流水位较线性渗流水位高。以该方法进行排土场渗流数值计算，根据数值分析结果进行排土场渗流状态的判别，并以之作为排土场稳定性分析的渗流参数，更符合实际，而且偏于安全。