岩质边坡稳定性的有限元分析和数值模拟

基于岩质边坡滑动面和稳定性主要由岩体结构面强度决定的实际,作者首先采用有限元应力分析方法估算了岩体结构面的稳定安全系数,进而利用有限元强度折减法对岩质边坡稳定性进行了数值模拟研究。研究结果表明,采用有限元应力分析方法和强度折减法相结合的方式能快速有效地求解岩质边坡的稳定安全系数,并可为岩质边坡稳定性评价提供一定的指导依据。     

赤平投影法分析岩质边坡稳定性的图解模板

岩质边坡的变形和破坏主要受岩体中发育的结构面控制。采用赤平投影方法对岩质边坡的稳定性进行分析,可以方便地确定边坡岩体中结构面的相互组合关系,以及结构面组合切割体可能失稳滑移的方向,从而能定性评价边坡的稳定状态。采用赤平投影方法分析岩质边坡的稳定性时,基于"结构面组合交线的倾向和倾角"2个因素,总结设计了赤平投影法分析岩质边坡稳定性的图解模板。借助赤平投影图解模板进行边坡的稳定性分析,使问题变得更加直观、明朗,分析工作更加简化、快捷。通过工程实例的应用,进一步验证了图解模板用来分析岩质边坡稳定性的有效性、实用性和便捷性。     

旁多厂房后山坡楔形体稳定性分析

厂房后山坡为岩质边坡,两组节理相互切割岩体形成楔形体.与开挖形成的临空面形成不利组合,可能会影响边坡稳定.通过赤平极射投影图对其进行定性分析,选择极限平衡法中的由Hoek和Bary提出的楔形体稳定分析的简化方法对其定量分析,结果表明:该段岩质边坡楔形体在天然状态下稳定.     

水利工程楔形体稳定性分析及支护优化处理

岩质边坡失稳是山区坡体破坏的主要形式,而楔形体破坏是岩质边坡失稳的一种常见破坏模式。利用赤平极射投影对多组结构面的边坡进行定性分析,筛选出优势结构面,利用Swedge软件对优势结构面组合的楔形体进行稳定性分析。计算结果表明,结构面J4和J8组合时,该组合形式形成的楔形体易发生潜在滑移,需要对其进行支护处理。利用Swedge软件进行优化支护分析,计算得到最优化的锚杆支护产状为313°∠69°,最优化的锚杆支护位置与结构面交线是垂直的,符合工程实际要求。     

水电站高陡边坡地震稳定性分析

文章采用赤平投影分析和块体离散单元法,分析高陡岩质边坡岩体内不同结构面组合类型对边坡稳定性的控制作用,分析表明该边坡在地震作用下的主要破坏模式为坡体上部局部小规模楔形体滑移破坏,主控该边坡稳定性的最危险结构面组合为J2J3结构面组合。     

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。     

利用赤平极射投影法评价岩质边坡稳定性

赤平极射投影法是岩质边坡稳定性分析中的一个重要方法,它可以确定边坡上的结构面和边坡临空面的组合关系,确定边坡上可能不稳定楔型结构体的几何型态、规模大小,以及它们的空间位置和分布,可以确定不稳定结构体的可能变形位移方向,直观、初步做出边坡稳定性状态评价。     

岩质边坡稳定坡角影响因素及其确定方法

目前研究岩质高边坡稳定性的方法很多,但研究边坡开挖后稳定性及边坡坡角与结构面倾角的关系却较少,且多运用数值分析方法确定岩质高边坡的稳定性,很少用解析解的方法。基于块体的极限平衡理论,岩质高边坡发生整体破坏,其滑移面为顺层直面,推导出岩质高边坡受结构面控制的最小安全系数解析解。分析解析表达式中各个参数对确定影响边坡稳定性的敏感性因素,表明受结构面影响的岩质高边坡安全系数与岩体的黏聚力、内摩擦角成线性正比关系,与岩体重度、边坡高度和边坡坡角成反比,随着结构面倾角的增加而呈先减后增的趋势,据此得出在既定的安全系数下岩质高边坡稳定坡角的解析解,分析得出受结构面控制的岩质边坡稳定坡角与黏聚力、内摩擦角、边坡坡高和安全系数等的关系曲线。通过对已有工程实例的计算分析,比较理论公式和数值模拟计算结果的差异,证明理论公式可以应用于实际工程之中。     

基于结构面组合分析的系统锚杆参数优化设计

为了使系统锚杆对高陡岩质边坡的加固支护作用最有效,以系统锚杆加固的岩体边坡为研究对象,提出基于结构面组合分析的高陡岩质边坡系统锚杆参数优化设计的方法。采用结构面组合分析—确定最优不利结构面—确定最优锚固角—确定最优锚杆长度的设计流程,对黄藏寺水利枢纽左坝肩高陡岩质边坡的系统锚杆参数进行优化设计,通过刚体极限平衡法计算,经参数优化后的系统锚杆,其支护的岩质边坡的稳定系数最大。该方法充分考虑了岩体不同产状的结构面,通过其设计的系统锚杆对开挖边坡的支护作用效果最优,使系统锚杆支护设计更科学、更安全、更经济。     

基于楔形体稳定方法的岩质边坡稳定分析

介绍了新疆某输水泵站工程的基本情况.根据泵站开挖出现的3个边坡裂隙发育情况,采用赤平投影法搜索出岩质边坡不稳定块体,考虑岩质边坡节理裂隙构造,采用楔形体稳定计算软件,计算了岩质边坡楔形体及上覆破碎岩体的稳定性,得出了楔形体及破碎岩体的稳定安全系数.通过计算分析,泵站周边坡在各个工况下整体稳定性较好,块体稳定及变形破坏问...     

工程优势结构面在岩质边坡稳定分析中的应用

边坡岩体结构中含有众多结构面,结构面的存在关系岩质边坡稳定与否。结合某溢洪道边坡工程实际,对工程地质条件进行分析,即根据边坡的产状以及优势结构面的产状,判断该边坡的工程优势结构面,并将其投影到边坡剖面中,确定优势结构面在剖面上的视倾角。利用计算程序对某边坡进行多工况下的稳定分析。     

现场直剪试验在顺层岩质边坡勘察中的应用

岩体结构面是控制岩质边坡稳定性的重要因素。在对顺层岩质边坡结构面做现场直剪试验的基础上,对试验结果进行了对比分析,得出结构面抗剪强度参数,提出了边坡支护方案。     

基于有限元分析的岩质块体稳定性评价方法

岩质边坡的稳定性主要由其结构面控制.基于有限元分析的岩质块体稳定性评价,可充分考虑岩体结构面间的相互作用,同时也可反映边坡失稳及塑性区的发展过程与岩体失稳的机理.分析结果表明,采用有限元法能够有效地分析岩体的稳定性,并可为岩质边坡块体的设计和支护提供一定的理论依据.     

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。     

边坡稳定的离散元强度折减法分析

分析边坡稳定性的传统方法主要有极限平衡法和有限元法,传统的极限平衡法无法获得节理岩质边坡的滑动面与稳定安全系数,有限元法对节理岩质边坡的稳定分析需要设置节理单元,而离散单元法能真实地表达节理岩体的几何特征,便于处理非线性变形和破坏都集中在节理面上的岩体破坏问题,因此可以更好地模拟边坡的稳定状况。将离散元法与强度折减法结合,分别对土质边坡和含结构面的岩质边坡的稳定性进行了算例分析,结果表明离散元强度折减法在岩土体边坡稳定分析方面具有潜在的优越性,是节理岩质边坡稳定性分析的可行、有效的方法。     

基于有限元分析的岩质块体稳定性评价方法

岩质边坡的稳定性主要由其结构面控制。基于有限元分析的岩质块体稳定性评价,具有可充分考虑岩体结构面间的相互作用,同时可以反映边坡失稳以及塑性区的发展过程,能较好的反映岩体失稳的机理。分析结果表明,采用有限元法能有效地分析岩体的稳定性,并可为岩质边坡块体的设计和支护提供一定的理论依据。     

覆盖土-风化岩层二元结构库岸边坡稳定性分析

因土岩二元结构边坡存在土岩界面及土岩相对厚度等特征,这致使其坡体稳定有别于土质或岩质边坡。基于库区岸坡土岩地层性质,建立了典型覆盖土-风化岩层二元结构模型,并结合工程实例分析了土岩分界面倾角与其坡角相对值、覆盖土层在坡面出露点相对位置等因素对坡体稳定系数影响。计算结果表明,土岩结构边坡坡体稳定系数随土岩分界面倾角与其坡角相对值增大而逐渐减小,随覆盖土层在坡面出露点相对位置增大而呈"X"形分布;岩层出露位置(即土层厚度)比土层界面倾角对土岩二元边坡稳定影响更为显著。     

基于3DEC对岩质高边坡的稳定性分析

结合辽宁省境内建兴高速公路某高边坡的施工过程,利用现代非接触测量技术采集岩质边坡结构面信息,采用赤平投影技术对边坡结构面进行分组,从而判断出坡面与节理结构面的空间关系,识别出施工过程中可能出现岩块滑落的区域。然后,在此基础上采用大型三维离散元软件3DEC模拟边坡采用不同的台阶数进行开挖,通过监测边坡岩体位移的变化,找出该岩质边坡不稳定块体存在的位置,并得出采用5级台阶开挖时,边坡岩体的位移量最小,边坡的稳定性更好,从而指导该边坡工程在开挖过程中的安全施工,以及为边坡的后期支护提供理论依据和参考。     

考虑结构面分布特征的岩质边坡地震响应分析

为探索岩质边坡在地震荷载作用下的动力响应问题,运用3DEC离散元软件,定量分析了地震荷载作用下岩质边坡结构面发育位置、结构面数量、以及结构面间距对边坡加速度放大系数的影响规律。结果表明：在单条结构面的情况下,其发育位置对岩质边坡加速度响应的影响比较明显,结构面距坡面越近,加速度峰值放大系数越大;随着结构面数量的增多,加速度峰值放大系数呈现出明显的递减趋势;在结构面数量一定的情况下,结构面间距的变化对加速度峰值放大系数的影响不大。研究结果有助于进一步揭示岩质边坡在地震作用下的动力响应规律。     

金川水电站路基边坡稳定性分析与评价

为研究金川水电工程进场公路路基边坡出现拉裂变形,且对边坡下部公路通行车辆和行人安全造成隐患的问题,通过现场勘察,分别采用极射赤平投影法和极限平衡法,对该岩质边坡稳定性进行了定性和定量分析,并相互验证.结果表明:该岩质边坡整体稳定较差,发育倾向岸外两组结构面与岩层面组合易形成不稳定楔形体,在天然工况下边坡处于欠稳定状态,...