水压力分布作用下楔形体稳定性分析

不同的裂隙岩体中水压力的分布形式不同,研究水压力分布规律对坡体稳定性分析极其重要.传统的裂隙水压力分布规律存在问题,本文就几种特殊情形提出了合理的水压力分布规律,利用Swedge软件,分析有无张拉裂缝情况下的楔形体岩质边坡在不同水压力分布形式下的坡体稳定性.计算结果表明:当楔形体结构面无水压力分布时,楔形体稳定性在有张拉裂缝情况下比无张拉裂缝情况下低.水压力分布形式对楔形体稳定性影响很大,不同结构面其水压力分布形式不同,如果按照统一水压力分布形式计算,将会产生很大的误差.     

甘蔗坝缓倾顺层岩质岸坡失稳机理及支护措施研究

甘蔗坝库岸边坡为缓倾顺层岩质边坡,随着三峡库区蓄水位变化,岸坡出现较大坡体变形,形成危岩体。为防止崩塌地质灾害及引发塌岸、涌浪等对长江航道及库区安全造成威胁。经过详实的现场调查与分析确定,该坡体下伏软弱砂泥岩互层、受坡面和陡倾坡外结构面切割,受长江水位升降侵蚀,产生塑流-拉裂式失稳破坏。在查明成灾机制后,提出"局部清除+局部锚杆加固+顶部裂隙封闭+底部凹腔封闭"的治理措施,解除灾害安全隐患并为类似工程提供借鉴。     

西南地区典型软硬互嵌顺层岩坡开挖诱发变形及防治研究

针对西南地区软硬互嵌顺层岩质边坡开挖变形及防治问题,通过有限元计算,分析了某典型岩坡开挖后的应力及变形,并对抗滑桩加固后的岩坡进行了对比分析。结果表明:开挖后该软硬互嵌顺层岩质边坡的坡脚处出现压应力集中,开挖平台竖直向及水平向变形数值相接近,开挖坡面以水平向变形为主,开挖坡脚处变形均较小;设置抗滑桩加固后,开挖变形显著变小,且抗滑桩位置处岩体横坡向及竖直向变形存在绕桩分布;顺层岩质高边坡开挖卸荷引起其坡体变形分布以开挖面上部及远离坡脚的开挖平台处最为显著,若要进行岩坡变形防治监测,监测仪器摆放方向以与岩层倾角一致为最佳。     

基于数值仿真的顺层岩质边坡支护稳定性分析

以长沙某矿坑顺层岩质边坡为研究对象,结合有限元数值分析软件Ｐｈａｓｅ2对边坡开挖应力状 态变化与潜在变形破坏模式进行仿真模拟,分析其支护效果,确定合理可靠的治理措施方案,并采用极 限平衡法进一步验证。结果表明:该顺层岩质边坡应力松弛区位于坡面中上部,由坡面向坡体内部呈现 出显著变化、渐变和基本不变的分布特征;该顺层岩质边坡的潜在变形破坏模式为顺层滑移－弯曲破 坏;采用预应力锚杆对该顺层岩质边坡进行支护,能有效提高边坡的稳定性。     

特殊填土地基边坡在降雨条件下边坡稳定性研究

西南某机场的跑道南端止于汪家湾北部山坡上,平整后形成高填方边坡,受拦江背斜影响,该山坡岩层与坡向一致,形成顺向坡;区域内主要发育泥岩与粉砂质泥岩不等厚互层,出露于地表的岩层呈强~全风化,表面裂隙发育,质地松散。填筑后形成的高填方边坡在降雨条件下,雨水沿着优势通道入渗至泥岩风化层,在风化层形成积水带,泥岩遇水软化,抗剪强度降低,坡体在上部重力作用下易在风化泥岩层形成滑裂面,对坡体造成失稳现象,就这一问题用降雨入渗理论、软岩软化模型、黏土强度随含水量强度变化函数关系、Geostudio-slope模块对滑坡降雨前后的稳定性进行模拟分析,得出相关结论,提出相应解决办法。     

基于力矩平衡原理的岩质边坡倾覆破坏稳定性分析

在外界荷载作用下岩质边坡较为常见的破坏模式为绕坡脚的倾覆破坏,文章对新水压力分布、坡顶荷载和地震作用下的抗倾覆稳定系数采用力矩平衡原理进行求解。通过分析水压力分布形式的合理性,重点研究了边坡抗倾覆稳定性受坡顶荷载、张裂隙水深度及地震荷载的影响作用。研究表明:基于张裂缝底部水压力和结构面中点为定值的水压力分布形式,能够有效改进1/2处地下水位静压力最大分布形式并克服竖直张裂缝底部静水压力分布形式的不足,对岩质边坡稳定性利用新水压力分布形式分析更加科学;竖直向上的等效地震荷载、水平背向坡体、张裂隙积水深度的增加以及水流缝堵塞等因素均可在一定程度上影响边坡倾覆稳定性;随着水平地震系数的增加抗倾覆稳定系数逐渐减少,且该变化特征与出流缝是否堵塞无关。     

水力作用下缓倾顺层岩质边坡滑移破坏机制分析

顺层岩质边坡的稳定性主要取决于滑动面的物理力学性质和地下水对边坡岩体的水压力。通过对缓倾顺层岩质边坡中的地下水力作用进行分析,在建立出流缝未被堵塞和出流缝被堵塞2种情况下的边坡水力学分析模型的基础上,推导出了边坡稳定系数和张裂隙临界充水高度的表达式,从而建立了边坡滑移破坏判据,认为当张裂隙充水高度或临界降雨强度达到临界值后,边坡在水力作用下将发生滑移破坏。选取实际边坡进行计算和分析,验证了公式的合理性,结果表明顺层边坡滑移破坏的实现取决于外界水力作用的触发,边坡稳定性系数的降低主要与张裂缝中的静水压力和滑动面上的静水压力有关,而动水压力的影响很小。其成果对设计和施工有重要的指导意义。     

地下水对岩质节理边坡稳定性影响研究

针对岩质节理边坡,采用UDEC离散单元法中水力全耦合分析模型,研究了地下水位变化时,在渗流-应力耦合作用下,边坡应力、渗流变化的过程以及渗流作用下边坡的位移分布和破坏形式。研究结果表明:随着地下水位的升高,主应力迹线发生偏转的范围增大,相应的最大主应力增大;水位的升高导致节理张开度增大,进而坡内节理中的渗流流量增大,最大孔隙水压力呈线性增大;渗流作用下,位移等值线沿节理呈块状分布,当岩质节理边坡应力与渗流不能平衡时,坡面上节理切割形成的三角形块体在重力和孔隙水压力作用下顺坡面向下滑,边坡发生破坏。     

切坡影响下缓倾顺层红层边坡变形的演化过程

以德遂高速公路沿线典型缓倾顺层红层边坡为工程依托，依据地质分析及相似理论建立缓倾顺层红层边坡室内物理模型，采用开挖试验模拟实际工程切坡，研究坡体的变形演化过程。结果表明：缓倾角20°的顺层红层边坡随切坡呈现典型的拉裂[CD*2]滑移式破坏，坡体位移均随分级切坡不断增大，水平位移均高于竖直位移，同时切坡面附近产生的位移相对于坡体其他部位较大；坡体变形主要由切坡阶段卸荷变形及静置阶段蠕滑变形两部分组成，且切坡卸荷为蠕滑变形发展创造了基础条件；切坡至软弱泥岩夹层前卸荷变形大小及速率均高于蠕滑变形，切坡至软弱泥岩夹层后坡体卸荷变形低于蠕滑变形；切坡面附近部位应力受切坡扰动较为明显，而坡体中部及后缘应力受切坡扰动较小，但坡内应力总体呈现下降趋势，即应力随切坡逐步释放。     

顺层边坡稳定性影响因素及加固方案比选数值模拟研究

顺层岩质边坡是公路工程建设过程中常见的边坡形式,因具有较复杂的地质破坏模式而成为工程项目中的控制节点.以岩层厚度和岩体特性为基础对顺层岩质边坡进行分类,分析其变形失稳机理.同时,以广巴高速典型顺层边坡为实际案例,对其进行稳定性分析及支护方案优选.结果表明,顺层岩质边坡分为硬岩-硬岩互层组合边坡,硬岩一软岩互层组合边坡,...     

御临河生态调节坝岩质边坡稳定性评价

御临河生态调节坝工程在导流明渠施工过程中,右侧边坡在连续降雨天气下,岩土体发生沿顺坡向结构面塌滑,使边坡贴坡挡墙发生变形破坏。根据对失稳边坡的定性和定量分析,结果表明,岩质边坡岩体中的结构面的产状、组合关系和结构面的抗剪强度,对岩质边坡稳定性起控制性作用。     

顺层岩质边坡稳定分析中的水力作用研究

地下水作用导致岩质边坡稳定性降低的过程是复杂的。将边坡地下水分为出流处被堵塞和顺利出流两种情况,并针对传统岩层结构面静水压力分布假设的不足,提出了新的静水压力分布假设。基于水压分布假设,得到了岩质边坡静水压力与结构面的长度、岩层倾角及后缘张裂隙充水深度有关。以顺层岩质边坡为例进行分析计算,表明边坡地下水出流处被堵塞情况对边坡稳定最不利,施工中应当加强截排水工作;新假定计算结果与实际情况较吻合,比传统静水压力分布假设更为合理,稳定性计算结果更为保守;动水压力对边坡稳定性的降低作用可忽略不计;边坡后缘张裂隙的充水深度与边坡结构面上的静水压力大小呈正相关,充水深度越大,地下水对边坡的稳定性影响就越突出。     

砂泥岩互层裂隙地层的渗透性特征

本文分析研究了控制砂泥岩互层地层中裂隙渗透性的各种因素,提出了砂泥岩互层地层具有层状、带状和壳状三大渗透结构,并以黄河小浪底水库为例,通过三维有限元渗流计算,分析对比了三种不同类型的渗透结构对渗流场的影响,提高了对砂泥岩裂隙岩体渗透性分布规律的认识水平。     

强震作用下反倾层状岩质边坡变形及破坏模式研究

以反倾层状岩质边坡为研究对象,通过振动台试验,对强震作用下反倾层状岩质边坡的变形规律和破坏模式进行了研究,并通过数值分析对试验结果进行了验证。结果表明,反倾层状岩质边坡在强震作用下坡体内的位移不断增大,能量不断累积,裂隙不断发育延伸;裂隙从边坡的中下部开始发育,沿结构面不断向边坡内部和上部延伸;裂隙的产生、发育和贯通是反倾层状岩质边坡整体失稳的主要原因。反倾层状岩质边坡在强震作用下主要变形规律为,在震动初期坡体表面部分岩体松动,最终脱离坡体坠落;随着震动的持续,裂隙沿坡体内部结构面逐渐贯通,产生崩塌破坏。     

考虑岩体劣化的三峡库区顺层岩质边坡破坏分析

三峡水库在正常运行期间库水位在145.00～175.00 m之间周期性波动,这对库区内广泛发育的顺层岩质岸坡造成损伤劣化,严重影响坡体稳定性。以三峡库区内典型的顺层岩质岸坡青石6号坡作为研究对象,采用FEM/DEM(有限元/离散元)耦合分析的方法模拟其变形破坏全过程。同时结合室内饱和-风干试验结果,讨论库水位长期变动条件下消落带岩体强度与结构的劣化对岸坡变形破坏演化过程的影响。结果表明：当岩体强度逐渐劣化时,仅会加快坡体变形演化速度但不会改变破坏模式;当坡体结构劣化程度增加时,坡体的变形演化速度不仅会加快,变形破坏模式也会随之发生改变。研究成果对库区内顺层岩质岸坡的防灾减灾工作提供了一定的技术支撑。     

基于FLAC3D多裂隙模型的层状岩质边坡破坏特征及稳定性

采用FLAC3D多裂隙本构关系,建立层状岩坡平面破坏特征的各向异性数值分析模型。运用强度折减法,得出边坡安全系数与层间弱面倾角β、坡角α、坡高H以及岩体抗剪强度之间的关系,并采用灰色关联法给出了各因素对安全系数的影响程度。研究结果表明:顺倾向边坡,当β≤15°时,其破坏形式主要是拉裂-剪切-滑移破坏,滑面不沿层间弱面;当15°βα时,产生顺层滑移破坏;当β≥α时,坡顶处沿弱面滑移,坡角处弯折破坏。反倾向边坡,当β50°时主要为压剪破坏,β较大时(β≥50°)为倾倒破坏。随着β的增大,顺倾向边坡的安全系数呈先减、后增、再减的趋势,且水平层状边坡的稳定性要高于直立边坡;反倾向边坡的安全系数变化趋势与顺倾向边坡相反。当βα时,顺倾向边坡的稳定性要高于同倾角的反倾向边坡。顺倾向边坡,坡高对其稳定性影响最大,其次为弱面黏聚力和坡角,而弱面倾角和弱面摩擦角相对影响较小;反倾向边坡,各因素对其稳定性的影响程度依次为弱面摩擦角、坡角、坡高、弱面黏聚力和弱面倾角。     

云盘头滑坡变形破坏机制研究

缓倾顺层岩质边坡由于其岩层倾角较缓,具有不易察觉其失稳且识别难度大的特点。以一个典型的缓倾顺层岩质边坡(贵州云盘头滑坡)为例,基于工程地质勘察,建立边坡地质模型,并结合底摩擦试验、二维离散元和有限元模拟等方法,探讨云盘头滑坡的变形破坏机制。结果表明:云盘头滑坡的变形破坏过程可分为微裂纹发育阶段、裂纹拓展阶段、滑体变形阶段与完全破坏阶段,并在坡脚存在关键块体;滑坡形成的主要原因是,坡体经过开挖导致软弱夹层出露,坡体内部发育垂直于软弱夹层的拉裂纹并将滑体分割成块体,随着坡脚关键块体向临空面滑移,后部次级块体随之移动并产生多米诺骨牌效应导致坡体发生整体滑移,变形模式属于典型的滑移-拉裂式。研究成果为探究缓倾顺层岩质边坡的失稳破坏有现实意义。     

顺坡向外倾优势裂隙连通率对高边坡稳定性影响分析

顺坡向外倾优势裂隙控制的岩质高边坡,其连通率对边坡整体稳定性起到重要作用,但目前关于裂隙连通率对边坡稳定性影响敏感程度研究尚较少。为此,针对金沙江乌东德水电站高达180 m的进水口岩质边坡,采用定性与定量相结合的分析方法,通过对顺坡向外倾裂隙连通率统计,及其与岩桥组合的“底滑面”参数加权平均,采取刚体极限平衡法计算边坡稳定系数。通过连通率敏感性分析计算,论证了裂隙连通率对该类边坡稳定性的影响程度以及在统计线连通率带宽投影法中,带宽的选取对连通率和稳定系数的影响程度。     

降雨条件下临水岸坡失稳试验

为探究降雨条件下边坡坡度与坡体材料对临水岸坡失稳的影响,考虑不同边坡坡度和坡体材料2个变量,开展5组降雨条件下临水岸坡失稳模型试验,观察不同时刻岸坡变形特点并采用孔隙水压力计和土压力计监测坡体不同位置的孔隙水压力和土压力变化。试验结果表明:降雨对坡体表层结构稳定性影响显著,表层结构在降雨作用下迅速饱和,抗剪强度大幅降低,稳定性劣化,而内部结构因为水体较难渗入,影响较小;边坡坡度对边坡稳定影响较大,坡度越大降雨下渗越深入,下滑力增大,向下渗透力更强,对边坡稳定不利,即影响性坡度60°45°30°;坡体材料直接影响边坡稳定,不同材料的坡体渗透性能不同,当坡体含砂率为40%时渗透性能最好,坡体在5 min产生破坏且孔隙水压力响应较快,其发生失稳的概率更高;而坡体为纯黏土时渗透性最差,未产生明显破坏且坡内孔隙水压力响应较慢,降雨对边坡稳定性的影响有限。     

渌吝水库左坝肩边坡滑坡原因分析

渌吝水库工程由于地质条件复杂且变化大,开挖过程中坝轴线上游边坡发育有泥岩条带软弱夹层,倾角倾向下游,与左岸发育的J1、J2两组节理裂隙组合形成不利结构面,加上强降雨,老滑坡体覆盖层及软弱层上部基岩吸水后重度增大,地下水下渗后沿软弱层渗出,产生顺坡向的渗流压力,降低老滑坡体覆盖层及软弱夹层、节理裂隙的抗剪强度,导致滑坡产生。利用赤平投影边坡稳定性分析得出该滑坡现状整体稳定性差,雨季易再次发生坍塌、滑坡等不良地质作用,建议采用削坡减载措施,同时需做好边坡的排水及防水措施,并对坡面进行防护,防止暴雨冲刷、避免雨水下渗软化边坡岩土体。