受控于结构面的岩质高边坡失稳预测技术研究

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和分析岩 质边坡的结构面信息,在此基础上采用大型三维离散元软件,通过模拟边坡开挖过程中边坡岩体的位移 变化来判断边坡岩体是否失稳,同时进行边坡岩体的现场监测,通过监测数据验证数值模拟正确性,为 后续数值模拟优化监测方案提供保障,从而为该边坡工程的安全施工提供理论参考和借鉴。     

某渠道顺层岩质边坡开挖过程稳定性计算分析

为了研究渠道顺层岩质边坡在开挖过程中的各项特性,以某渠道顺层岩质边坡的开挖支护工程为研究对象,采用数值分析法进行全程模拟,重点研究边坡开挖支护过程的应力应变特性、结构受力、位移和稳定性变化趋势,结果表明:(1)边坡岩体开挖后,出现了明显的卸荷效应,随着开挖深度的增加,剪应变有增大的趋势,集中分布在坡脚位置;(2)下部锚杆所受轴力明显大于上部锚杆,且越接近坡脚,所受轴力也越大;(3)边坡开挖越深,坡面位移也越大,边坡安全系数越小,采取锚喷支护后,位移变形得到控制,边坡稳定性显著提高。研究成果可为类似渠道边坡工程开挖加固的稳定计算提供参考,便于确定合理的施工方案。     

岩质渠道边坡稳定性影响因素分析

岩质边坡在开挖过程中岩体性质及岩体结构变化较大。在施工中应针对不同地质情况采取不同措施。该文结合南水北调中线邢石段施工开挖具体情况，详细分析岩体岩性、构造、风化程度、结构面产状等因素对边坡稳定性的影响。     

建兴高速公路节理岩体高边坡施工块体滑落模拟

节理发育岩质高边坡施工过程中,其滑落破坏机理主要取决于岩体的不连续性。采用非接触摄影测量技术采集结构面信息,导入文献[1-2]开发的GeoSMA-3D系统,建立了边坡岩体空间的确定性结构面和随机性结构面数值模型,搜索出关键块体并确定关键块体的位置。在此基础上,利用非连续分析系统3DEC软件对该模型的边坡破坏过程进行仿真模拟分析,记录关键块体的速度、位移示意图。数值模拟表明边坡开始破坏的位置是被检测的关键块体的位置,随着计算时步的增加,边坡的变形逐渐增大,揭示了岩体边坡渐进破坏的演化过程,结合辽宁建兴高速公路小盘岭边坡工程算例,分析了岩体边坡的破坏运动模式,为设计施工提供技术支撑。更多还原     

溶洞对岩质边坡爆破开挖的影响研究

为探究岩质边坡溶洞对爆破开挖施工的影响,以六盘水—黄果树高速公路一标段岩质高边坡开挖为例,整个边坡开挖工程中综合采用了浅孔控制爆破、深孔控制爆破和静态破碎剂综合施工,同时采用静态预裂和阻抗消能的方法,降低了边坡开挖施工风险。使用有限元对岩质边坡斜孔爆破进行数值模拟,研究结果表明:爆破对岩体边坡中溶洞外侧岩体动应力较小,外侧岩体不易破碎;若溶洞外侧岩体破碎,可以在溶洞区域减小药量进行爆破,避免产生大量飞石。     

顺层岩质边坡坡脚开挖稳定性数值模拟分析

顺层岩质边坡的稳定性受到多种因素影响。针对坡脚纵向开挖因素,采用有限差分软件FLAC3D对开挖过程边坡稳定性变化进行数值模拟分析。模拟结果表明,坡脚纵向开挖长度较小时,位移计算收敛;小幅度扩大纵向开挖长度时,由于边坡周围岩体的约束作用,不会发生沿层面的滑动;当开挖长度接近临界值时,边坡位移将由蠕变发展到滑移。计算结果与工程实际吻合较好,可为类似施工建设提供理论参考。     

大奔流沟料场高边坡支护设计研究与实践

锦屏一级水电站大奔流沟料场岩质边坡设计最大高度达458 m,综合坡比1∶0.56。根据现场实际地质条件,确定边坡开挖支护设计的主要原则是：沿层面开挖剥离,开挖不切脚;采用喷锚支护对表层岩体结构面的不利组合和岩体局部变形进行支护;采用锚索重点对坡顶、坡腰和坡脚进行深层加固;对岩体完整性不好的坡面采用框格梁连接锚头混凝土进行支护;采用排水孔和坡面排水系统相结合的方式进行排水。边坡于2009年3月开挖施工,至2013年6月底,已开挖形成的边坡最大高度约413.5 m,监测成果表明,边坡整体稳定。     

爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变的能量机理研究

爆破荷载是水利水电工程岩石边坡开挖主要动力扰动因素之一,在爆破开挖过程中常会出现位移突变.首先根据某节理岩质边坡实测位移数据进行分析,然后结合数值模拟研究了爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变机理及其变化规律,最后探讨爆破设计参数对节理岩体边坡位移突变的影响.研究表明:爆破荷载下,节理岩体的位移突变是由爆破荷载升压阶段岩体...     

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。     

南水北调中线渠道岩质边坡稳定性的影响因素分析

南水北调中线京石段的部分渠道为岩质边坡,在开挖过程中,有的渠段揭露出的岩体质量逐渐变好,从而对设计边坡坡比进行了调整,节约了大量投资,加快了工程进度;有的渠段地质构造比较发育,岩体较为破碎,在地下水的作用下发生了滑坡现象。该文结合渠道施工的具体情况,详细分析了岩体完整性风化程度、岩石强度、结构面的产状、地下水等因素对岩质边坡稳定性的影响。     

基于Unity3d的两河口水电站边坡虚拟开挖系统研究

两河口水电站边坡虚拟开挖系统采用CATIA软件进行三维建模,3d Max进行贴图渲染,Unity3d游戏引擎进行场景布置,实现了虚拟场景漫游及边坡虚拟开挖过程,是一个基于实测数据信息的边坡虚拟开挖系统,且图文并茂,数据充分。系统考虑了快速施工的要求,在边坡开挖施工过程中,可以严格控制各施工环节质量,对开挖进度、开挖形象面貌与开挖质量不断的进行动态控制,给出施工措施调整意见,实现对边坡开挖施工的实时动态控制,确保施工顺利进行。     

基于粗糙度的边坡开挖质量多维评价方法

边坡开挖与质量评价是水利工程建设中的关键环节,如何高效、全面、直观地对开挖工程质量进行评价是工程建设各方关注的问题。针对水利工程边坡开挖过程中数据采集、处理效率低及指标不完整的问题,结合规范中的质量评价指标,利用设计基准数据及三维激光扫描获取的开挖面点云数据,引入粗糙度的概念分别构建一维断面线比值、二维开挖面测点超欠挖值及方差、三维表面投影比等多维度的质量评价指标,同时开发了边坡质量评价系统,以对开挖边坡进行综合评价。最后,通过对某工程实例分析表明,上述多维度的指标能够全面直观地反映开挖质量情况,通过评价系统能为边坡开挖现场质量评价与控制提供实时、全面的信息支撑。     

SMR稳定性分类方法在大朝山水电站的应用

在大朝山水电站进水口高边坡专题研究时，采用了SMR稳定性分类方法，SMR是从RMR方法演变而来，它综合地考虑了影响边坡的实际因素，如结构面、边坡开挖方法等对边坡稳定的影响，并针对某一分类提出相应的处理措施，是一种较为合理的方法。     

乌东德水电站左岸尾水出口边坡动态设计

乌东德水电站左岸尾水隧洞出口边坡为典型陡倾顺向坡,最大坡高114m,顺层滑移是边坡开挖支护设计需解决的关键问题。遵循优化开挖坡比、强化锁口支护的思路开展了施工图阶段设计。由于地质条件复杂,开挖揭露岩体结构与前期勘探成果差异较大,为此开展了边坡动态加固设计。为了对边坡稳定性进行反馈分析,采用FLAC3D三维数值方法研究边坡在开挖卸荷条件下的力学响应、边坡变形破坏机制和潜在失稳模式以及不同工况下整体稳定性安全系数。计算结果及变形监测资料表明,边坡开挖与支护设计合理,满足规范要求,边坡整体稳定。该边坡设计过程可供类似工程参考。     

龙滩进水口高边坡稳定的三维有限元分析成果简述

龙滩水电站进水口边坡最大坡高达420m，岩质高边坡稳定问题是设计必须解决的重大技术问题之一，通过多种数值分析方法确定了合理的开挖体型，恰当的加固支护措施以及施工程序，并对多种运行工况进行了模拟。介绍三维有限元稳定分析计算结果，计算表明：边坡在施工期整体稳定，大坝建成后有利于边坡稳定；拟定的边坡加固支护措施及预应力锚索的加固作用明显，设计参数是可行的。     

双层防护网客土喷播技术在边坡防护中的应用

在工程开挖过程中，易出现边坡失稳情况，会给工程带来一定危害损失。介绍了一种近来在边坡防护中出现的双层防护网客土喷播技术，即在边坡上锚固高强度的外裹PVC钢丝网，采用压缩空气喷枪将混合好的客土喷射在坡面，再在坡面喷射植被种子，通过植被发达的根系和网体紧密结合，达到良好的边坡防护目的。实际工程效果表明，该技术适用于边坡比较稳定、坡面冲刷轻微的路堤和路基，在防止边坡水土流失，美化环境等方面效果显著。      

某库区料场高边坡全过程稳定性评价

针对某一库区层状料场的岩质高边坡,考虑高边坡的复杂地质条件以及料场的实际开挖过程,基于MIDAS/GTS建立了有限元数值计算模型。在进行三维非线性数值模拟时,计入开挖卸荷、不同蓄水位和降雨以及地震荷载等因素对高边坡的变形、应力和稳定性的影响。计算结果表明,各工况下塑性区均属浅表塑性区,边坡整体稳定性良好,且开挖对边坡的稳定性有较明显的改善。研究结果为全面评价该边坡料场的安全稳定性提供了理论依据。     

某水电站右坝肩边坡岩体稳定性研究

某水电站右坝肩边坡发育有顺坡向f1断层,破坏了 边坡岩体完整性并由此带来稳定问题。采用三维大变形有限差分法（FLAC -3D）对边坡稳定 性进行了计算研究。结果表明,边坡开挖过程中,断层上盘岩体内部出现一定的拉应力区, 并发生屈曲变形;由于边坡开挖完成后断层下部大部分出露,断层上盘岩体将发生大变形滑 移而失稳。通过强度折减法计算得到安全系数小于1.0,并可通过应变局部化带显示出 滑移失稳区位置。断层采用阻滑键加固可使其稳定,并讨论了渗流对边坡稳定性的影响。f1 断层的延伸是边坡稳定性的关键所在,因此需对其性状进行进一步探明。     

龙滩水电站左岸进水口边坡三维位移反分析

 以龙滩水电站左岸进水口边坡为例,采用正交设计、神经网络和遗传算法建立了力学参数的联合位移反分析模型,反演了边坡岩体的综合力学参数。进一步针对高边坡施工期的工程特点,利用显式有限差分法程序FLAC3D对进水口边坡施工过程进行了三维弹塑性仿真模拟。基于该反演参数的正分析计算结果表明,计算位移与监测位移趋势一致,量值吻合,所得参数是合理的。最后分析了开挖完成后边坡岩体的应力分布和变形规律,并对边坡的整体稳定性进行了评价。