含软弱夹层的缓倾红层边坡切坡失稳特征数值模拟研究

含软弱夹层的缓倾红层边坡由于其岩性特殊,切坡开挖常导致其结构面外露于临空处,边坡上部易沿软弱结构面发生滑移.为了预防此类滑坡失稳和指导工程施工,采用有限元数值模拟软件Midas GTS/NX对含软弱夹层的缓倾红层边坡切坡失稳特征进行了分析.结果表明:坡体内应力会随着切坡而重新分布,大小主应力在开挖面附近发生偏转;未开挖至软弱夹层时,坡脚处出现剪应力集中现象,而开挖至软弱夹层以后,软弱夹层面会出现拉应力集中现象;含软弱夹层的缓倾红层边坡切坡过程以水平位移为主,竖直位移较小,同时软弱夹层开挖面附近位移最大,而夹层以下部分位移不明显,因此切坡后坡体变形主要集中于夹层及上部岩层,施工时应进行重点监控;边坡稳定性系数随切坡进程不断降低,当软弱夹层被开挖以后,坡体稳定性系数大幅下降,夹层以上的岩体易沿软弱泥化夹层发生滑移,工程中对于此类边坡需提前采取相关措施进行支护处理.     

多层软弱夹层边坡岩体稳定性及加固分析

 野外地质调查发现九顶山边坡岩体内存在3条规模较大的软弱夹层控制着岩体的稳定性。采用数值法对该边坡岩体的变形特征进行研究,发现直接开挖后沿软弱夹层将发生大的相对滑动,岩体最大水平位移位于P2软弱夹层坡面附近,达1.25 cm,相对滑动造成软弱夹层强度降低为残余强度,易造成边坡失稳。P1,P2软弱夹层上剪应力最大值分别为239.0,172.4 kPa,位于滑面中前部。当采用锚喷加固边坡时,锚杆穿过软弱夹层时轴力突然增大,表明3条软弱夹层均发生较大的变形,对边坡稳定较为不利,但锚杆加固效果明显,能较大地提高边坡稳定性,采用强度折减法计算得到加固后边坡稳定性系数为1.65。结果表明,应用数值模拟技术,可以直观形象地反映出边坡变形及应力变化的全过程,从而对工程措施优化、信息化设计和施工起超前预报与辅助决策起到一定的作用。     

汤屯高速公路顺层岩质边坡变形机制分析及治理对策研究

通过对汤屯高速公路顺层边坡现场工程地质条件的系统调查,首先对边坡的岩体结构类型及其成因机制、结构面与坡面组合特征进行细致研究,在此基础上通过FLAC^3D数值模拟,结合工程地质条件分析,对其变形破坏机制进行深入探讨。研究结果表明,边坡处于滑移弯曲–滑移拉裂复合型滑坡的初始阶段,边坡的变形受层间软弱夹层及岩体结构控制作用明显,坡体中上部块体沿层间软弱夹层产生滑动,受下部岩体约束,在坡体最薄弱部位–开挖面附近产生弯曲变形;受弯曲部位推力作用,第一级边坡碎裂岩体中逐渐产生剪切滑动面,并与弯曲部位岩体中滑移切出面贯通,最终破坏。基于变形机制分析的治理措施将重点放在控制碎裂岩体和潜在剪出口的变形上,监测结果表明,边坡达到稳定性要求。     

含风化泥岩夹层的高边坡稳定验算及加固设计

泥岩具有易风化?易软化特点,属于对边坡稳定不利的软弱夹层?本文以某工程项目高边坡为例,分析了含炭质泥岩高边坡稳定性,并探讨了抗滑桩在含炭质泥岩边坡中的运用?分析结果表明：由于炭质泥岩的存在,大大降低了边坡的稳定性,且降入入渗及地下水位的变化对边坡稳定性有显著影响;采取合适坡率及抗滑桩作为坡脚加固措施,可确保桩身变形?边坡稳定和变形满足工程设计要求,桩身受力合理?     

缓倾角层状岩质边坡小危岩体失稳破坏模式与稳定性评价

缓倾角层状岩质边坡是小危岩体出露的主要坡型之一。影响小危岩体失稳破坏的主要因素为边坡地形条件、地层岩性和岩体结构，诱发因素有暴雨、地震和人工开挖等。小危岩体失稳破坏的基本模式可概化为倾倒-崩落、拉裂-崩落和滑落-落3种。当缓倾内层状岩质边坡的岩层较厚，岩性呈软硬互层状产出，或岩层间软弱夹层较厚时，常发生倾倒-崩落式破坏；当缓倾内层状岩质边坡的岩层较薄，且岩性较均一，或层间结构面力学性质较好时，常发生拉裂-崩落式破坏；当缓倾角层状岩质边坡岩层倾向坡外时，在陡倾构造节理和风化卸荷裂隙切割下，常发生滑移-崩落式破坏。针对这3种破坏模式，提出相应的稳定性评价理论和方法。最后，以一修理厂陡崖边坡为例，系统阐述缓倾角层状岩质边坡小危岩体稳定性评价理论和方法。     

基于phase2的矿区露采高边坡滑动机理探究

随着资源需求量的增加,矿区边坡逐渐向高、陡、深发展,矿山在开采过程中发生了很多地质灾害,严重影响矿区的安全生产。论文以"518滑坡"为研究背景,采用phase2软件的数值模拟方法,分析研究该矿区露采高边坡的致滑机理,得到如下结论:(1)天然状态下开挖边坡,不同开挖步数条件下该边坡的稳定性系数均在1.75以上,最大位移为0.96cm,表明边坡处于稳定状态;饱和状态下开挖边坡,当开挖第六步结束后,边坡的稳定性系数为0.861,边坡的最大位移达到了42.5cm,表明此时边坡处于不稳定状态;(2)根据计算结果分析可知"518滑坡"的致滑机理:该矿区边坡为顺向坡,采取的开挖方式从下至上,当720m平台开挖结束后,软弱夹层在临空面出露,为其上覆灰岩矿体的滑动提供了剪出口,并且在降雨的条件下,软弱夹层的力学参数急剧减小,降低了该边坡的稳定性,致使"518滑坡"的发生。     

抗滑桩加固路堑边坡的稳定性分析

针对贵州的高路堑边坡特点,在进行规范方法计算的同时,应用有限元数值模拟计算在抗滑桩加固下的边坡稳定性系数,并且对结果进行分析和优化处理.数值模拟结果表明:当采用桩+连墙的支护组合结构时,加固过程中边坡内部潜在滑动面首先沿土层分界面进行扩展,随着折减参数增大,坡体后缘位移最大,潜在滑面在强呈圆弧状分布.边坡安全系数1.1...     

基于数值模拟的顺层岩质边坡破坏模式及稳定性评价

为了解顺层岩质边坡的内在破坏机制,采用大型岩土有限元数值分析软件,根据强度折减法SRM,建立了若干边坡模型。探讨了不同软弱夹层倾角和软弱夹层间距对顺层岩质边坡破坏模式及稳定性的影响规律。计算结果表明:软弱夹倾角直接影响了对顺层边坡的基本破坏模式,对于本文中边坡倾角为60°的岩质边坡,随着软弱夹层倾角的不断增加,其稳定性系数先减小后增大,边坡稳定系数在40°和90°时分别达到最小和最大值;软弱夹层间距不影响顺层边坡的破坏模式,随着夹层间距的增加,边坡稳定性呈对数增大趋势。     

顺层岩质边坡变形演化成因分析及治理研究

桂梧高速公路某段边坡,开挖至第三级边坡时,发生山体滑移。野外工程地质调查发现岩体中存在一组相互正交的共轭节理及多层顺坡糜棱状软弱夹层。通过对其结构面与坡面组合特征的细致研究,阐述了其变形破坏机制。研究结果表明,边坡为倾覆-滑移拉裂的渐进破坏模式,边坡的岩体结构及层间软弱夹层一起构成控制边坡变形的主要因素。基于以上的分析,边坡治理措施将重点放在控制软弱夹层与节理裂隙面的变形上。     

锦屏左岸拱肩槽边坡稳定性及预应力锚索加固措施研究

应用大型分析系统软件FINAL,采用特有的接触界面单元模拟潜在滑动面和特殊的锚索单元模拟预应力锚索,对锦屏一级水电站左岸拱肩槽边坡潜在不稳定块体进行稳定性分析和加固措施研究。高边坡开挖、预应力锚索加固施工过程的数值仿真分析结果表明,采用界面单元、锚索单元,充分考虑了岩体中的不连续结构面以及预应力锚索的预应力和刚度对岩质高边坡稳定性和应力场、位移场的重要影响,较好地反映出预应力锚索在各种工况下的工作性态及加固机制,对工程中岩质高边坡的稳定性分析、加固设计有较好的借鉴和指导作用。     

潇水电站斜向层状边坡的变形机制分析

潇水电站变形边坡为斜向层状岩质边坡,根据前期勘察成果及开挖反馈,发现该边坡岩体上部为碎裂岩体,结构松散,下部为基岩,较完整,碎裂岩体沿软弱夹层呈视向滑动,且保持着原岩构造。基于该边坡的结构面统计和分析,确定该边坡存在一组优势节理面JL1,该组节理面与层面的交棱线产状与视向擦痕线产状非常接近。结合岩体变形特征及结构面分析,对该边坡变形机制有几点认识:该边坡变形破坏受优势节理面与软弱夹层所控制,边坡变形并非简单地顺层滑动,而是以软弱夹层面为主界面,以优势节理面与岩桥构成的组合边界为另一界面,整个边坡变形呈类似楔形形状的变形破坏;边坡的变形破坏是内外营力共同作用的结果,其变形破坏仍处于"拉裂—蠕滑"阶段。     

基于三维数值模拟的含软弱夹层顺层岩质边坡开挖稳定性研究

在地形、岩体组构、风化及开挖卸荷等作用下,某含软弱夹层顺层岩质建筑边坡已明显变形,继续开挖后可能出现大变形问题。通过开挖过程中边坡变形破坏特征及岩土体物理力学参数统计分析,基于FLAC3D软件,建立了边坡三维计算模型;计算分析了边坡开挖后的位移变形特征,评价了开挖后边坡的稳定性。结果表明,边坡开挖后软弱夹层上部岩土体变形较大,可能产生沿该软弱夹层的剪切滑移破坏,与现场监测数据基本吻合,可为顺层岩质边坡稳定性计算评价及优化同类型边坡开挖支护设计提供理论依据。     

坡面条形荷载对边坡稳定性的影响

基于强度折减法,采用PLAXIS软件建立边坡计算模型,研究坡面条形荷载对边坡稳定性的影响。结合边坡各计算工况的安全系数、潜在滑裂面的形状与位置以及滑动方向,分析了坡面条形荷载作用下荷载大小和方向对边坡稳定性的影响。结果表明:坡面荷载倾角较小时,可以起到加固边坡的作用,但随荷载的增大,边坡滑动方向由向下转变为向上,潜在滑裂面的形状由圆弧形转变为近似折线形;荷载倾角较小时,潜在滑裂面的失稳范围随坡面荷载的增大先增大后减小,荷载倾角较大时,滑裂面范围随坡面荷载的增大逐渐减小。实际工程中,在坡面作用有较小倾角的适量荷载可以起到加固边坡的作用。     

镇江跑马山滑坡治理对策对比分析

镇江跑马山滑坡属于典型的降雨导致型滑坡,滑动面可能为圆弧型或地层界面,安全性较差。理论分析和实践经验表明,该类边坡采用单排抗滑桩加固后边坡稳定性仍不能满足安全性要求。需要根据边坡的高度和坡度设置抗滑桩的数量。根据跑马山边坡的几何特征,在设置双排抗滑桩条件下,边坡稳定性可满足要求。在坡度不大于25°时,双排桩的桩顶高差建议不超过10m。     

抗滑桩加固边坡降雨条件下的稳定性

采用ABAQUS建立边坡降雨计算模型,用非饱和渗流有限元法结合折减强度进行模拟。对边坡降雨过程中雨水渗入特点及抗滑桩加固边坡布桩位置对稳定性的影响进行了分析。结果表明,考虑降雨渗入作用时坡脚处稳定性差,布桩时应将抗滑桩布置在坡中与坡脚之间。该研究可为多雨地区抗滑桩加固边坡提供参考。     

采用抗滑桩的边坡加固优化设计

为了保持边坡稳定而采用布置抗滑桩的方式,在边坡加固措施中较为普遍并且效果非常显著,但现有的抗滑桩加固边坡的措施在设计上仍然存在诸多不足以及不合理之处。本文主要采用数值模拟的方法并以强度折减法原理为理论基础,对天然边坡的稳定性、单排桩加固边坡稳定性和双排桩加固边坡进行了稳定性分析。通过研究布桩位置、排距、桩径、桩长及间距与边坡的安全系数的关系,对比了采用不同加固方案对同一边坡的加固效果,总结了抗滑桩加固边坡的优化设计路线,为以后抗滑桩加固边坡的工程提供参考。     

岩体中软弱夹层的模拟方法

对岩体中软弱夹层进行模拟时,有夹层单元和接触单元两种模型.通过一个存在理论解的例子,分别用两种单元模拟并进行比较,得出两种方法的结果都很稳定,精度都很高,但接触单元的精度一般较夹层单元高,夹层单元的精度随厚度的减小而升高,两种方法产生的误差都随倾角β的增大而先增大后减小.     

软弱夹层特性对顺倾边坡地震动力响应的影响研究

为了研究软弱夹层特性对于边坡动力响应的影响,利用FLAC3D建立某一含软弱夹层顺倾边坡的模型进行动力加载。归纳出如下结论：波阻抗反映了应力波在岩石中穿透和反射的能力,响应与边坡的波阻抗比成正比;随着夹层厚度的增加,坡肩的动力响应随之增大,坡面放大系数整体呈现出相对先慢后快再慢的增大趋势;坡肩的响应对夹层倾角不敏感,但随着夹层倾角的增大,高程较低处就出现很大的放大系数,易发生“挤出破坏”。软弱夹层的存在控制边坡的动力响应,会加剧边坡的动力响应,使边坡更易破坏,实际工程中应对软弱夹层加以重视。     

基于坡面锚索和坡脚抗滑桩联合加固边坡的组合设计方法研究

建立了坡面锚索和坡脚抗滑桩联合加固的组合设计方法。通过分析坡面多束锚索预应力在边坡作用力的分布情况,并结合预应力计算边坡的稳定性,以此测算出该边坡桩位处的剩余下滑力,从而促使预应力和抗滑桩被动力之间的相互协调。算例仿真结果表明,结合预应力计算锚索加固程度,其锚索预应力的设计值宜取边坡加固前剩余下滑力的0. 5倍以内,而锚桩加固深度设计为1/3～1/2的锚桩长度为宜,且在一定范围内的主要特征为截面尺寸增大、边坡位移减小、边坡失去稳定性的可能也变小。该研究成果可为边坡稳定性加固提供一种合理的设计方法。     

不同支护模式下黄土高边坡开挖变形离心模型试验研究

 为研究不同支护模式下黄土高边坡的开挖变形特征和支护结构性状,以观音堂隧道进口明洞段黄土高边坡为实例,采用土工离心机,开展黄土高边坡在无支护、全断面土钉支护、上部土钉下部预加固桩复合支护模式下的离心模型试验,试验结果表明：(1) 桩–钉复合支护体系能够显著提高黄土高边坡的稳定性,坡体上部土钉的布设有效地调动了边坡更大范围内土体变形的调整,使得边坡土体的潜在滑移面向坡体内侧转移,将潜在滑移面的剪出口位置限制在预加固桩桩顶以下,而下部预加固桩的布设则有效地承担上部滑体的推力作用,保证坡体在开挖过程中的稳定性。(2) 全断面土钉支护在一定程度上起到了加固边坡土体的作用,但由于土钉支护范围有限,当潜在滑移面深度超出土钉加固范围后,边坡土体发生更大范围内的失稳现象,加剧坡体的破坏。(3) 对于黄土高边坡的加固,桩钉复合支护要优于全断面土钉支护。