兰尖铁矿尖山排土场散体物理力学性质试验研究

排土场散体的物理力学性能直接影响边坡稳定性。本文结合尖山排土场稳定性及滑坡治理的研究课题,通过对尖山排土场散体的物理性质测试及散体三轴试验研究,得到了排土场散体的物理力学指标(γ、C、φ、E、μ),可作为排土场边坡稳定性分析极限平衡计算和有限元计算的依据。     

沟谷路堤边坡设计与稳定性分析

路堤废石场边坡的稳定性直接关系到顶部运输平台车辆行驶的安全,因此其稳定性设计和分析至关重要。为了确保废石场后期的安全使用与边坡稳定,根据工程地质条件,采用有限差分程序FLAC2D和极限平衡程序Slide对该废石场设计的边坡结构在天然、地震、降雨三种工况条件、不同荷载作用下进行稳定性计算。计算结果表明:荷载Ⅰ作用边坡时,废石场边坡在三种不同工况下满足安全等级及规范要求;当荷载Ⅱ作用于边坡时,在天然和地震工况下,边坡安全系数满足安全等级及规范要求要求,在降雨工况时安全系数Fs明显降低,小于安全等级及规范要求1. 15。因此,建议在后期运输过程中允许TR100型号卡车一辆重车、一辆空车共同作业于边坡顶部,禁止两辆重车并排同时作用于边坡顶部平台,同时做好对该废石场边坡的变形监测。     

极限平衡法在边坡稳定性分析中的应用

根据边坡的工程地质条件、水文地质条件、工程条件等分析,确定边坡属于基本稳定状态。运用刚体极限平衡法,对一般工况和地震工况下边坡稳定性分析评价,得出一般工况边坡安全系数为1.394,地震工况下安全系数为1.330,显然在两种不同工况下,边坡处于稳定状态,与初步分析结果相同,从而证明极限平衡法在边坡稳定性分析中的应用是可靠的,为以后研究类似工程运用此法提供帮助。     

某露天矿坑内排土场边坡稳定性分析

为分析某露天矿坑内排土场边坡稳定性,先采用极限平衡法中的瑞典法、简化毕肖普法、推力传递法、滑楔法、摩根斯法计算边坡安全系数,然后采用数值模拟软件FLAC~(3D)模拟边坡岩土体的应力及位移的变化规律.通过对所得边坡安全系数、应力及位移结果进行分析可知,该排土场边坡处于稳定状态.     

持续暴雨作用下排土场层状碎石土边坡稳定性

为了研究排土场层状碎石土边坡在持续暴雨条件下的入渗过程及稳定性,推导了土体天然含水率、天然重度与天然体积含水量的换算公式,作为快速确定边坡土体初始基质吸力分布的依据.建立算例排土场有限元分析模型,进行降雨条件下饱和-非饱和渗流、孔压-应力耦合以及边坡稳定分析.结果表明:持续暴雨作用下排土场会在透水性最强的边坡浅层形成集中渗流通道,当坡底存在弱透水性土层时会切断渗流通道,导致雨水从坡脚涌出;排土场边坡位移在降雨期间不断增长,但增长速度越来越慢,雨后边坡位移立即开始减小;降雨初期边坡稳定性系数下降较快,边坡浅层渗流稳定后基本保持不变,雨后缓慢增大.排土场层状碎石土边坡在持续暴雨作用下容易在降雨中后期失稳.      

排土场边坡稳定性有限元法研究及应用

本文从排土场边坡岩石破坏模型入手，考虑到排土场形成的模拟，地震效应以及地下水的力学作用，采用弹塑性有限元分析方法对其边坡稳定性进行分析研究，并引入抗煎破坏安全度的概念，对边坡稳定性进行评价。应用于南芬铁矿庙儿沟排土场边坡稳定性研究，其计算结果与极限平衡分析结果进行了比较，取得了良好效果，表明该人有广泛的应用前景。     

基于FlAC3D的露天矿边坡稳定性及影响因素敏感性分析

结合露天矿边坡实际情况，利用FLAC3D数值模拟软件对露天矿边坡进行三维数值模拟分析，运用有限元强度折减法计算边坡稳定安全系数。为研究各因素对边坡稳定性的影响，选取6个典型边坡影响因素（内摩擦角、黏聚力、抗拉强度、重度、弹性模量和泊松比）设计正交试验，采用FLAC3D数值软件对正交实验方案进行模拟运算，运用多因素灰色关联分析法分析计算结果，并与单因素分析进行对比。结果表明：根据计算不收敛这一判据，求解安全系数流程简单，在满足精度要求的情况下，求得边坡安全系数为1.96；2种分析方法计算得出的各因素敏感性大小基本一致，内摩擦角对边坡稳定性的影响最大，其次是黏聚力，泊松比的影响最小。其中，多因素分析过程中正交实验灰色理论耦合分析考虑各因素之间的交互作用，通过计算各影响因素之间的关联度，得出各影响因素的敏感性大小，所得结果更加可靠。     

运动学和极限平衡法相结合边坡稳定性分析

本文根据非洲如瓦西矿西南边坡为案例,分别采用运动学分析方法和极限平衡法,对边坡稳定性进行分析研究。研究结果表明:西南边坡发生平面滑坡和楔形体滑坡的概率较小,但由于边坡部分岩体较破碎,结构面较发育,不排除小规模楔形体滑坡的可能。极限平衡法计算的最小安全系数均高于规范要求值,其边坡为稳定边坡。     

科卡金矿高边坡稳定性分析

针对厄立特里亚的科卡露天金矿边坡工程的稳定性进行分析,选取了代表性的三个剖面,采用极限平衡法和有限元强度折减法进行计算。结果表明:极限平衡法计算得到的三个剖面中最小的安全系数为1.46,而有限元强度折减法获得最小安全系数为1.45。安全系数均满足国家技术规范要求,初步设计的露天矿边坡处于稳定状态。     

基于Slide程序对云南某矿排土场边坡稳定性与不确定性分析

露天矿排土场边坡的稳定性对露天矿山安全有序的生产与运行起着至关重要的作用。该文采用极限平衡法对排土场边坡进行了稳定性分析,通过排土场边坡的各种不确定影响因素及其相互关系,对排土场边坡进行了不确定性分析。基于Slide程序对云南某露天矿排土场进行了简要分析与模拟,其模拟结果与该排土场现状基本吻合,同时分析了该排土场的不确定性,为今后如何进行堆排提出了建议。     

Slope Stability Analysis with Nonlinear Failure Criterion

A linear failure criterion is widely used in slope stability analyses. However, the strength envelope of almost all geomaterials has the nature of nonlinearity. This paper computes rigorous upper bounds on slope stability factors under the condition of plane strain with a nonlinear yield criterion by employing the upper bound theorem of plasticity. A stability factor (or a limit load) computed using a linear Mohr-Coulomb (MC) failure criterion which circumscribes the actual nonlinear failure criterion is an upper bound value of the actual stability factor (or limit load). In this paper, an improved method using a “generalized tangential” technique to approximate a nonlinear failure criterion is proposed to estimate the stability factor of a slope on the basis of the upper bound theorem of plasticity. Using the “generalized tangential” technique, the curve of the nonlinear failure criterion is simplified as a set of straight lines according to the linear MC failure criterion. The straight line is tangential to the curve of the nonlinear failure criterion. The set of straight lines of the linear MC failure criterion is employed to formulate the slope stability problem as a classical optimization problem. The objective function formulated in this way is minimized with respect to the location of sliding body center and the location of tangency point. Two typical slope stability problems (a homogeneous soil slope with two slope angles and a vertical cut slope with a tension crack) are analyzed using the proposed method. For the soil slope with two slope angles, the computed results are compared with published solutions by others. The comparison shows that the proposed method gives reasonable and consistent values of the stability factor of the slope. For the vertical cut slope with a tension crack, a statically admissible stress field is constructed for the slope. The stress field does not violate the nonlinear failure criterion. Lower bound solutions are obtained by satisfying stress equilibrium conditions. The upper bound solutions obtained from the proposed method are equal to the lower bound solutions for the vertical cut slope. The agreement further supports the validation of the proposed approach. The influences of the strength parameters in the nonlinear criterion on the stability of slopes are also studied and discussed in this paper.     

Stability Analysis of Complex Soil Slopes using Limit Analysis

The limit equilibrium method is commonly used for slope stability analysis. Limit equilibrium solutions, however, are not rigorous because neither static nor kinematic admissibility conditions are satisfied. Limit analysis takes advantage of the lower- and upper-bound theorems of plasticity theory to provide rigorous bounds on the true solution of a stability problem. In this study, finite-element models are used to construct both statically admissible stress fields for lower-bound analysis and kinematically admissible velocity fields for upper-bound analysis of soil slopes. While limit analysis of relatively simple slopes, typically homogeneous and of simple geometry, has been done previously, limit analysis of slopes with complex geometries, soil profiles, and groundwater patterns could not be effectively done in the past. In this paper, the theoretical basis and procedure for limit analysis of such slopes is presented. Various examples of slopes are selected from the literature and analyzed using both limit equilibrium and limit analysis. Factors of safety from limit equilibrium and limit analysis are compared. A comparison is also made, for each example, between the critical slip surfaces from limit equilibrium with the velocity field and plastic zone from the upper-bound solution and with the stress field from the lower-bound solution.     

穆利亚希南露天边坡稳定性分析

露天边坡角的大小对矿山边坡稳定及开采成本有着重要影响,合理的边坡角是保证露天采场安全、经济回采的重要因素。本文以卢安夏铜矿穆利亚希南矿区为背景,应用 Geo-Slope 软件在考虑地震影响因素下使用极限平衡法中的 Ordinary 法、Bishop 法、Janbu 法及 Morgenstern-Price 法对穆利亚希南矿区一区和二区不同角度的露天边坡稳定性进行分析,结果表明 ：当一分区的边坡角为 40°,二分区的边坡角为 39°时,边坡最为稳定,能保证工作平台安全生产。研究成果可为卢安夏其它露天矿边坡稳定性分析提供借鉴。     

基于随机响应面法的金鸡岭岩质边坡可靠度分析及抽样方法对比

结合有限元滑面应力法和Hermite随机响应面法建立了金鸡岭岩质边坡稳定可靠度非侵入式分析模型，在此基础上研究了均匀设计抽样、LHS抽样、改进LHS抽样和分层抽样4种抽样配点方法对随机响应面的拟合精度、边坡失效概率及安全系数统计特征的影响。结果表明：（1）金鸡岭岩质边坡未支护状态下的失效概率约为18.4%，失稳风险较大，需采取支护加固措施；（2）改进LHS抽样和LHS抽样所构造的随机响应面具有较好的拟合精度，抽样配点效果优于分层抽样和均匀设计抽样；（3）建议边坡可靠度非侵入式随机分析采用改进LHS抽样或LHS抽样进行随机响应面的抽样配点计算，并尽可能多地选取样本点以外的验算点对随机响应面拟合精度进行校验。     

基于有限元极限平衡法的三维边坡稳定性

提出了一种基于有限元弹塑性应力场和极限平衡状态的三维边坡稳定分析方法——三维有限元极限平衡法。首先,考虑三维空间中滑动方向,提出滑动面上一点在滑动方向上的极限平衡条件,并证明滑动面上土体整体达到极限平衡状态与滑动面上土体各处在滑动方向上处于极限平衡状态等价。再通过刚体极限平衡假定计算主滑方向和滑动面上各点滑动方向。最后,定义局部安全系数为抗剪强度与滑动方向上剪应力投影的比值,基于三维边坡整体极限平衡条件将局部安全系数通过积分中值定理转变为整体安全系数。该方法计算简单,消除了剪应力比形式定义安全系数滑动面形状限制,具备合理性与有效性。算例验证结果表明,该方法滑动方向假设合理,安全系数与严格三维极限平衡法结果一致。      

节理岩体数值模拟及力学参数确定

采用FLAC3D程序和离散裂隙网络技术构建的遍布节理岩体模型能同时考虑节理岩体中节理和岩体的作用,具有概念清晰、建模快捷、计算效率高等特点.首先对现场结构面测绘数据进行统计分析,获得其概率分布特征参数,在此基础上分两尺度考虑节理并确定其离散裂隙网络模型;其次基于离散裂隙网络模型构建相应的节理岩体模型,研究其强度特征并获取工程岩体单轴抗压强度;结合Hoek-Brown、Mohr-Coulomb准则及最大围压拟合综合确定节理岩体力学参数;最后将拟合所得参数用于边坡稳定性分析,分别运用强度折减法和极限平衡法计算两种模型的安全系数,对比发现计算结果基本一致,表明所提出的研究思路用于确定节理岩体参数是可行的.