基于微震监测与数值模拟的大岗山右岸边坡抗剪洞加固效果分析

 大岗山水电站坝址区右岸边坡高、陡,地应力较高,发育有辉绿岩脉、卸荷裂隙密集带及中倾坡外的断层等不利组合体,使边坡岩体的性状急剧下降,在边坡开挖过程中曾出现若干条宏观裂缝,对施工期边坡稳定性构成极大威胁。将实际微震监测技术与符合岩石类准脆性材料本构关系的RFPA3D数值模拟相结合,对抗剪洞加固前、后的边坡稳定性进行分析。指出边坡开挖过程中岩体空间损伤劣化的微震活动规律和可能发生坡体失稳的潜在滑动面位置。研究结果证实抗剪洞加固措施的合理性,发现经抗剪洞回填混凝土置换处理后的结构体抗剪阻滑力大幅增加,加固后单月发生的微震事件数减少66.4%,边坡安全系数也较加固前增大了51.2%。但由于复杂的坡体结构,使得在边坡开挖过程中仍然存在局部失稳的可能,建议应随着施工作业对剪出口进行锁固,并在后期大坝浇筑过程中对抗剪洞未贯通区域的岩体微破裂情况和卸荷裂隙带XL–316与f231断层交界处的岩体变形情况进行重点监测。     

基于微震能量演化的大岗山右岸边坡抗剪洞加固效果研究

微震监测技术在岩体工程监测中获得了广泛的应用,但如何依据微震监测数据来评价岩体工程的稳定性,至今还存在很多问题。以大岗山右岸边坡工程为研究背景,基于定量微震学原理,采用微震能量密度来综合反映岩体微破裂分布特征,并在理论上推导微震能量–频度关系,提出以b_ε值来表征岩体微破裂变形程度,进一步研究了该边坡抗剪洞加固前后边坡岩体微震能量转移特征、震源机制、变形特性及其稳定性演化规律。研究结果表明,微震能量密度可以帮助识别边坡潜在危险区域,能量–频度关系中的b_ε值的变化揭示了边坡微破裂与变形的演化过程;抗剪洞加固后边坡微震事件活动率和能量密度均明显降低,边坡受力性能明显改善;边坡开挖期间抗剪洞加固区岩体微震的b_ε值小幅降低,并在抗剪洞加固后有所增加,表明抗剪洞抑制了岩体微破裂及变形,提高了边坡稳定性。通过对比工程现场变形监测结果,验证了方法的可靠性。提出的微震能量密度及能量–频度关系相结合的评价方法,丰富了工程岩体稳定性微震分析方法,可为类似岩质边坡加固措施的选择及稳定性分析提供参考。     

基于抗剪强度折减法的边坡稳定性分析

结合某边坡工程实例,利用有限差分软件FLAC,建立平面应变二维数值模型,基于抗剪强度折减法原理,分别对该边坡在锚杆加固前后的稳定性进行了数值计算分析。结果表明,在天然状态下,该边坡处于稳定状态,但在强降雨条件下(饱和状态),则存在失稳的可能;而在锚杆加固后,两种状态下的边坡安全系数均能大于工程设计要求值1.25,且潜在的滑动面也基本消除。     

基于微震监测的顺层岩质边坡开挖稳定性分析

 为评估白鹤滩水电站左岸顺层边坡开挖过程中的稳定性,构建高精度微震监测系统,通过实时监测和分析微震活动特征,圈定左岸边坡主要的损伤区域;借助RFPA有限元数值模拟方法,揭示左岸边坡岩石微破裂萌生、聚集、扩展直至贯通的演化机制,再现典型剖面边坡破坏全过程。研究结果表明：微震活动与开挖扰动密切相关,边坡开挖诱发的微震事件主要分布在大坝拱肩槽附近,沿层内错动带LS331,LS337及断层F17上盘(610～700 m高程)条带状聚集,形成边坡主要的损伤区;边坡开挖卸荷作用下,LS331,LS337及F17等软弱结构面剪应力集中突显,大量破裂单元也沿LS331,LS337及F17持续聚集,导致边坡沿软弱结构面的失稳破坏,计算结果与微震活动空间宏观演化趋势基本一致。研究结果可为边坡后期开挖和支护提供参考,也可供同类顺层岩质边坡稳定研究借鉴。     

边坡稳定性分析中工程岩体抗剪强度参数选取的神经网络方法

影响工程岩体抗剪强度参数的因素很复杂，具有不稳定性。由于神经网络方法不仅能考虑定量因素，而且能考虑定性因素的影响，因而神经网络适用于解决非确定性的工程岩体抗剪强度参数的选取问题。建立了选取工程岩体抗剪强度参数的人工神经网络模型，并利用大量工程资料对网络进行训练和测试，得出了一些有意义的结论。     

岩质边坡结构面抗剪强度参数的实用确定方法研究

对坡高不大、坡体量较小的中小岩质边坡,由于资金和技术条件所限,目前确定岩体结构面抗剪强度参数大多来自规范和经验,边坡处治往往很难兼顾安全性和经济性。本文对15~30m高岩质边坡中控稳结构面抗剪强度参数粘聚力c、内摩擦角在边坡稳定中各自发挥的作用进行了定量分析。研究表明:当坡高小于25m时,抗剪强度参数中c值是边坡稳定的主要控制因素,因而提出采用现场原位抗切试验确定c值,再结合规范取值确定值。这种方法通过现场实测确定了主要参数,同时克服了做大型原位剪切试验时间长和费用高的缺点,是一种经济、实用的边坡结构面抗剪强度参数确定方法。     

基于FLAC-3D公路风化岩边坡稳定性分析

以深圳市光明新区凤凰社区大外环公路东侧山顶边坡群边坡为研究对象,利用FlAC-3D数值模拟软件,对花岗岩边坡的稳定性进行分析.基于Mohr-Coulomb屈服准则下,假定黏聚力和内摩擦角按照不同折减系数进行强度折减,采用调整三维网格的单元模拟实际结构的方式.研究其应力分布特征,破坏形态和塑性区分布等,揭示滑坡机理.以剖...     

白鹤滩水电站边坡结构面强度及稳定性分析

结构面变形及其破坏特征是岩体岩石力学研究的基本问题之一,针对白鹤滩水电站边坡工程,本文利用数值方法,研究了影响控制性结构面强度的一般性因素,确定了控制性结构面强度上限值;基于反演手段,获取了控制性结构面综合强度指标,并由此建立河谷演化模型再现河谷地应力场,根据结构面地应力赋存环境为选择合理的结构面本构模型奠定理论依据。在上述基础性研究前提下,利用平面数值计算手段分析了左岸边坡稳定性特征,并对平面计算结果进行了合理性评价;最后,基于岸坡改造、破坏过程中结构面性状弱化这一前提假设,利用强度折减法揭示了左岸边坡变形、破坏方式。解决了工程问题,并得到有关的方法应用认识。     

白鹤滩水电站左岸边坡岩石损伤变形反馈分析

为研究白鹤滩水电站左岸边坡岩石微破裂损伤状态下的宏观变形,基于现场微震监测数据以及宏观变形资料,运用震源半径表征岩石破裂尺度,采用考虑岩石破裂尺度的损伤本构关系,通过将岩石微破裂信息导入左岸边坡准三维数值模型,再现开挖工况左岸坝肩岩体卸荷变形过程,建立微震损伤与边坡宏观变形的定量联系。反馈分析结果表明:边坡岩体开挖工况下考虑微震损伤模型较未考虑微震损伤变形特征更接近于实际位移测值。考虑微震损伤效应的反馈分析方法作为一种初步的探索性工作,可为高陡边坡稳定性研究提供新思路。     

黄麦岭磷矿边坡岩体抗剪强度参数的随机-模糊法取值研究

根据岩体划分的模糊性和样本具有的随机性,提出采用随机–模糊法来选取岩体抗剪参数c,j 值,并推导了c,j 值的数字特征公式。黄麦岭磷矿采场边坡岩体抗剪强度参数的选取研究表明:采用随机–模糊法选取的结果较传统法要更符合实际。     

坡率法边坡实例分析

坡率法设计的挖填方边坡,其放坡坡率通常按国家现行标准推荐的坡率直接放坡,很少进行稳定性计算,但按此坡率放坡的边坡稳定安全系数并非总是满足国家现行标准对边坡稳定性的要求,该文用计算实例说明了坡率法边坡稳定系数计算方法,其计算实例对同类型边坡具有参考价值。     

边坡稳定分析的一些进展

本文介绍近年在用极限平衡法与有限单元法 ,分析边坡稳定性方面的一些进展 ,在基于极限平衡的解析法上 ,我们导出了多阶斜坡的稳定安全系数与滑裂面角度的计算公式。这对岩质边坡的设计有很高的实用意义。导出了目前采用的各种条分法的统一计算公式。对于非严格条分法 ,用一个平衡方程并假设条间力的作用方向 ,即能求得安全系数 ;对严格条分法 ,用二个平衡方程 ,并假设条间力的作用方向或条间力的作用点位置 ,就能求出安全系数。统一式是一简单的迭代式 ,因而计算简便 ,并有很高精度。提出了两种用有限元法求边坡稳定安全系数的方法 :一种基于极限平衡法 ,对土质边坡采用圆弧搜索法 ,对岩质边坡采用在滑移面上布置节理单元的方法。另一种采用有限元强度折减法 ,便于采用大型软件 ,是一种很有前途的求边坡稳定安全系数的新方法。     

本钢石灰石矿排土场边坡稳定数值分析

在现场勘察和研究排土场地质条件的基础上,采用基于弹塑性模型的有限元法,计算了排土场的应力和位移.把数值模拟和传统的边坡稳定分析方法结合起来,得出边坡的安全系数,对排土场边坡的发展趋势作出了预测.研究表明:排土场第一台阶边坡稳定性比较差,有滑动的可能性,为此提出了相应的加固措施,为排土场边坡稳定性评价提供了技术支持.     

某高层建筑地基的边坡稳定分析

以某建造于高边坡上的高层建筑为背景,重点分析了自然边坡的整体稳定性以及地下室、桩和地下水等多种因素对边坡整体稳定性的影响,并计算得到了各种情况下边坡的安全系数和最危险滑动面。分析发现,地下室的外墙抗剪和桩的抗滑对边坡稳定具有一定的提高作用,而地下水的浮力和对土性指标降低共同作用使得边坡稳定性有所降低性。考虑上述各因素的影响,结合本工程给出了评估该类高边坡地基稳定性的方法以及增强其稳定性的设计措施。     

云南龙马水电站溢洪道边坡失稳预报分析

作者详细介绍了云南李仙江龙马水电站溢洪道边坡失稳前的变形特征,结合边坡变形～时间全过程曲线,采用斋藤预报模型对右岸溢洪道边坡坡塌方范围、时间及主滑动方向进行了及时准确预报,确保了人员和设备安全,是成功进行边坡失稳预报的典型事例,可供类似工程借鉴参考。     

预应力锚索加固边坡的数值模拟分析

结合工程实例,采用有限元软件ANSYS,对全粘结拉力型、自由段非粘结拉力型和压力型预应力锚索加固边坡进行数值计算,并基于强度折减法原理,计算了边坡加固前后的稳定安全系数,对预应力锚索加固边坡的稳定性进行评价。结果表明,预应力锚索加固边坡后,边坡的最大变形、最大竖向位移、最大塑性等效应变和最大等效应力均较小,边坡塑性区很小,并且有限元计算得到的稳定安全系数满足要求,达到了加固边坡的效果;压力型预应力锚索最大等效应力小于拉力型预应力锚索,且全粘结拉力型预应力锚索在滑带处产生应力集中,因此压力型预应力锚索具有一定的优越性。     

考虑结构面的岩质边坡稳定评价

选择典型地质剖面,对某高陡边坡的稳定性进行了探讨,根据地质调查和勘察资料,建立了地质模型和力学分析模型。根据设计的不同剪出口高度、结构面切割岩体厚度计算工况,研究确定了该岩质边坡的滑移模式和最不利破坏面。在此基础上,计算了其在自然状态、自然＋地震、饱水状态和饱水＋地震条件下的稳定性,发现其在饱水＋地震条件下的稳定性不满足工程稳定性要求,建议对其作锚固和护面处理,对坡脚相对软弱层也应作补强处理。     

爆炸荷载作用下路堑边坡稳定性分析

在爆破过程中,对路堑边坡振动情况进行监测,并分析监测波形数据,有助于掌握爆破地震波的强度和频谱结构,了解其传播和衰减规律,推测爆破振动对路堑边坡岩体的损伤程度和边坡稳定性的影响,并检验爆破设计方案的合理性.结合工程实际情况,建立了爆炸荷载作用下路堑边坡动力响应的有限元分析模型,探讨了边坡岩体内应力场、位移场以及爆破地震波的传播规律.分析了边坡动力稳定的安全评价标准,结合爆破振动监测,分析了爆破开挖对路堑边坡稳定性的影响.