某电厂后边坡岩体倾倒变形特征及失稳破坏模式分析

某电厂后边坡为高陡边坡,且发生倾倒,岩体破碎,边坡失稳将危及电厂安全。针对边坡不同的失稳破坏模式,可以采取相应的防治措施。为对电厂后边坡防治设计提供理论支撑,依据边坡岩体结构、变形破坏型式以及风化、波速等差异,自外向内将边坡岩体分为极强、强、弱3个倾倒变形区。综合分析各变形区边坡的形态、岩性组成等,结果表明:极强倾倒变形区岩体呈散体结构,易发生蠕滑-拉裂式滑坡;强倾倒变形区岩体呈碎裂、镶嵌结构,倾向坡外结构面发育,存在蠕滑-拉裂式滑塌;弱倾倒变形区岩体一般不会出现自身失稳破坏。     

澜沧江上游亚贡深部倾倒变形体发育特征及形成机制

西南深切河谷陡立层状的岩质边坡中常常发育大规模的倾倒变形体,并且发育深度较大,最深可达２００ｍ～３００ｍ。以澜沧江上游亚贡深部倾倒体为例,通过现场调查与平硐勘测,结合倾倒变形的工程地质研究方法,深化分析了深部倾倒变形体岩体产状变化,岩体完整程度及结构面发育特征。研究表明:该边坡内发育多处倾倒折断带,高高程岩体变形剧烈,靠近河床部位倾倒现象不明显;倾倒体的发育深度由高高程向低高程逐级降低;研究边坡的倾倒强度可分为强倾倒体与弱倾倒体;同时得出了其形成机制与卸荷回弹－弯曲变形－折断破坏的演变过程。     

岩溶区软岩基底岩质边坡失稳数值模拟研究

软岩基底岩质边坡主要在重力作用、河流下切及溶蚀作用下形成危岩体,斜坡岩体内裂隙发育,贯通性良好,水的溶蚀作用将降低结构面上的抗剪强度,促进危岩的形成。危岩主要受上硬下软的岩性组合、溶蚀作用及风化作用等因素控制。斜坡受灰岩岩溶发育的影响较大,灰岩的力学强度有所降低,是崩塌的易发岩组。该类边坡易发生倾倒式破坏。危岩演化过程中斜坡明显的变形主要发生在斜坡临空面陡崖的端部和软硬岩层交界面附近,在上部硬质岩体重力作用下,下部砂岩变形继续发展,导致软硬岩交界面处裂隙自下而上大量发展。在暴雨及地震工况下危岩稳定性明显降低。对于该类边坡建议采取清除+支撑+锚固的综合防治措施。     

狮子坪水电站二古溪倾倒边坡成因机制分析

二古溪边坡位于四川省理县狮子坪水电站库区,2013年9月水库蓄水高度升至2 540m后,边坡出现强烈变形,致317国道阻断至今。初步分析边坡在河谷快速下切过程中,坡体内岩体应力释放产生向临空面的位移,由于存在软硬两种岩体,变形过程中产生了不协调变形,软岩的变形位移量大而硬岩较小,致使在硬岩中形成应力集中,当应力大于硬岩强度时,硬岩发生破坏。5.12汶川地震、公路开挖及降雨进一步加剧边坡的倾倒破坏,随后坡体逐步达到应力平衡。通过大量现场地质调查,并结合钻孔岩芯、变形监测对二古溪边坡倾倒变形成因进行研究,结果表明:二古溪倾倒边坡属于软硬岩互层的早期倾倒边坡,在地震作用下边坡岩体造成了损伤,蓄水与强降雨加剧了边坡的变形;目前边坡处于应力调整期,变形将会持续较长的一段时间,蓄水位升高无疑还将加剧其变形。     

反倾层状岩体倾倒变形发育深度模型的计算分析

为分析反倾岩质边坡弯曲倾倒破坏机理,通过对反倾层状岩体的物理力学解析及悬臂梁极限平衡分析模型的优化,开展反倾层状岩体变形发育深度计算研究。基于流变理论,采用广义开尔文流变模型,以变形发育极限位置处零应变作为发育深度的界定标准,获取了反倾层状倾倒变形体的发育深度。进而,将两种方法推导出来的计算式进行工程实例分析,并与前人的研究成果进行对比分析,探讨其工程实际应用价值。实例计算表明:优化下的悬臂梁模型比广义开尔文流变模型计算的发育深度更接近实际情况;反倾层状边坡倾倒变形破坏发展演化的四个阶段为初始弯曲变形阶段、累计弯曲变形阶段、板裂体折断破裂阶段、破坏阶段。研究成果对反倾层状岩质边坡整体稳定性判别及失稳规模预测具有一定理论意义和参考价值。     

嘉陵江红层反向高边坡岩体的特征及支护处理

嘉陵江红层呈软硬互层的缓倾角层状结构,当边坡结构属于反向薄层结构或节理裂隙特别发育的反向厚层时,在其浅表层经常发生拉裂倾倒破坏。其特点是开挖后变形大,坡面出现反坎等典型的倾倒特征。本文通过嘉陵江干流水电工程的实践,综合分析了以草街电站右岸边坡为代表的嘉陵江红层反倾角层状结构边坡岩体的特征及支护处理。     

软弱基座型边坡破坏机制的离散元分析

我国西南地区某省某软弱基座型边坡地质条件、坡体结构复杂,边坡临空面陡峭,为边坡变形破坏提供了有利空间。某边坡曾出现失稳破坏现象,经过对边坡工程地质条件以及边坡岩体结构特征调查分析,认为边坡变形破坏主要由下伏软弱层的塑流挤压变形以及上下层的差异风化引起,并在坡肩产生拉裂缝,边坡整体表现为受下伏软弱层控制的倾倒变形失稳破坏模式。采用三维离散元(3DEC)数值模拟软件,模拟边坡变形破坏机制、特征,模拟过程和结果表明,上部岩体拉裂缝的产生和发展受下部软弱岩体的变形导致上部拉应力集中所致,加之上部岩体自身的裂隙发育,由此可能产生整体失稳破坏。     

澜沧江某水电工程大型倾倒变形体边坡成因机制

在现场调查资料的基础上,结合倾倒变形体边坡地形地貌特征、地层岩性特征、结构面发育特征、河谷地应力以及岩体力学性能的差异等方面对澜沧江某水电工程大型倾倒变形体边坡的成因机制进行了综合分析。结果表明:该大型倾倒变形体边坡地形上呈单薄、突出、三面临空的山梁;地层以薄层陡倾状岩体为主,并且在河谷下切过程中,砂岩和板岩将会出现差异卸荷回弹;边坡岩体中发育与倾倒变形体变形方向一致或相反的裂隙,有利于倾倒变形体的初始变形;河谷下切之前现今地面线附近岩体原始积累的地应力较高,当河谷下切至现今地面线时岩体卸荷强烈;在上述原因的共同作用下,倾倒变形体边坡向临空面发生大规模的倾倒变形。     

倾倒变形体成因机制及稳定性

陡倾产状岩体倾倒变形是自然界常见的一种地质灾害,对工程建设存在一定危害。水库大坝两坝肩开挖,多为基岩开挖,因此伴随着基岩岩体卸荷倾倒变形体发育。根据现场倾倒变形体的特征,进行形成因机制及边坡破坏模式分析和稳定性计算分析。     

建房场区高陡岩质边坡锚喷支护设计

一、引言新县人民检察院技侦楼后侧山体边坡,于2010年开挖形成,因时空效应、坡脚临空、岩石风化、水的侵蚀及岩体卸荷裂隙等影响,边坡底部已有崩落岩块,局部坡面形成裸露岩腔,东侧边坡有被结构面切割的岩体,切割岩体坡脚临空,有进一步下滑的趋势,对周围环境形成较大潜在危险。为了使风化裂隙发育的岩质边坡不出现滑坡、崩塌灾害,确保人身财产安全,经技术经济比较,     

柴家峡红层软岩原位工程特性的空间分布特征

为了获得黄河上游第三系红层软岩承载力和变形参数沿水平向及垂直向的变化规律,利用旁压试验和平板载荷试验对分布于柴家峡水利枢纽的红层软岩展开研究。结果表明:红层软岩的地基承载力和变形参数在较小水平距离的范围内有较大变化,不同水平位置的试验结果与岩土体的埋深、含水率及风化程度等有关;在同一水平位置处的承载力和变形模量,沿垂直向深度呈线性上升的规律,物理化学风化和地应力作用使得地表与深层岩体的承载力及变形特征有所差异。研究结果揭示了红层软岩的工程特性具有明显空间变异性的特点,导致跨度较大的构筑物布置在红层软岩地段时常会产生不均匀沉降。     

新龙水电站库区倾倒变形体数值模拟分析

新龙水电站是雅砻江上游梯级电站开发甘孜—新龙段4级开发中的第4级电站,是以发电为主的电站。水电站右岸近坝库段大范围发育有倾倒变形体,总体积约1 600万m3。该变形体在水库蓄水后,受地下水位升高、浸泡影响,变形体岩体的抗剪强度指标降低,极易导致变形体边坡失稳,从而对大坝、泄洪(放空)洞、电站引水口等建筑物安全构成威胁。针对该倾倒变形问题,通过对倾倒变形体工程地质特性及失稳模式等分析,建立边坡离散元的数值计算模型,得出岩体倾倒变形特征和变形破坏机理发展过程,从倾倒变形体的变形特征上来看(以地震工况为例),边坡变形体破坏主要位于强倾倒变形体中,弱倾倒变形体破坏不明显。强倾倒变形体主要表现为向临空面方向发生倾倒—弯曲—拉裂—折断的变形破坏模式,先在坡脚及顶部发生剪切破坏,中间形成锁固段,后剪切贯通整体下滑,成果可为倾倒变形体的稳定性评价及工程开挖施工提供借鉴。     

某水电站大型倾倒体变形破坏特征及稳定性分析

针对黄河上游某水电站4号大型倾倒体发育的地质环境条件及工程地质特性,在现场调查资料的基础上,结合倾倒体斜坡表部变形破坏特征、岩层倾角和岩体波速变化等因素,确定了倾倒体的变形展布范围、变形破坏特征、岩体结构及坡体结构等。由室内直剪试验、岩体纵波速度与岩体质量以及岩体力学参数之间的相关性分别获得缓倾软弱结构面和倾倒体岩体的力学参数,并运用刚性极限平衡法对倾倒体的稳定性进行了评价。结果表明:该倾倒体在正常蓄水+地震工况下,斜坡稳定性较其他工况低,可能出现失稳破坏。其他工况下,倾倒体整体处于稳定状态,但是局部地方稳定性较差,处于欠稳定状态,可能产生小规模、小范围的下滑垮塌破坏。     

互层倾倒边坡岩层折断深度对挠度的影响分析

针对互层反倾岩质边坡倾倒破坏问题,在综合考虑软岩和硬岩力学性质差异的基础上提出了"组合悬臂梁"模型,并对各悬臂梁进行了力学分析。依据最大拉应力破坏准则建立平衡方程,计算出硬岩岩层的折断深度,并利用"分段叠加法"给出了组合岩层坡表处挠度计算公式。根据澜沧江苗尾水电站库区左岸一典型反倾软硬互层岩质边坡岩体参数,研究折断深度对组合岩层挠度的影响,结果表明:硬岩岩层折断深度越大组合岩层坡表处挠度越大;折断深度一定时,随着软岩与硬岩厚度比的增大、弹性模量比减小,组合岩层挠度增大;组合岩层挠度较大区域集中在岩层倾角60°附近,推测组合岩体岩层倾角接近60°时容易发生倾倒变形。     

滇西红层边坡变形破坏机制及整治对策研究

通常认为岩层倾向与坡面倾向相反的边坡稳定性是比较好的,但是滇西红层有其特殊的工程地质特性,这就导致滇西红层中的反倾边坡失稳也比较常见。瓦窑坪边坡位于在建大理至漾濞至云龙高速公路K78+384位置,由于工程活动及河流冲刷,该边坡发生了表层及深层变形,对公路建设构成巨大威胁。经过现场调查和地质勘察,分析了该边坡的工程地质条件、水文地质条件、岩土体结构和工程地质特性,结合位移监测资料及变形破坏迹象,认为该边坡的变形破坏模式为弯曲-倾倒-拉裂型,目前边坡处于弯曲拉裂的初始阶段,并在此基础上提出了合理的边坡治理方案。     

倾倒变形体边坡变形监测与预警实例分析

倾倒变形破坏是岩质边坡破坏的主要模式之一。由于倾倒变形体的破坏机制与滑坡、危岩体等地质体的破坏机制不同,其后缘边界在特定条件下,呈"叠瓦"式不断向后拓展,是一个不断变化发展的界面,现有的计算方法很难完全模拟其变形破坏发展过程。因此对倾倒变形体边坡在施工期过程监测非常重要,通过监测实时掌握边坡变形的发展趋势及范围,为设计动态调整边坡施工方案及指导安全施工提供监测数据支撑,并对边坡安全状况及时预测、预报和预警,避免施工安全事故的发生。     

反倾等厚层状岩质边坡倾倒破坏折断深度计算

倾倒破坏是反倾层状岩质边坡一种主要的变形破坏模式。基于悬臂梁极限平衡理论研究反倾层状岩质边坡变形破坏是一种既注重变形过程又注重力学分析的可行方法。以地质分析为基础,基于梁板上、下层面间的正应力为三角形分布的假设,根据悬臂梁极限平衡分析模型,通过物理力学解析,开展反倾等厚层状岩质边坡倾倒破坏折断深度的研究,并推导出其计算公式。通过对一个工程实例的计算,得出其折断深度与实际现场调查的倾倒变形发育相近,并采用离散单元法(DEM)数值模拟手段进行了分析验证。实例计算表明,推导的公式能较准确地计算反倾等厚层状岩质边坡倾倒破坏折断深度。研究成果对反倾层状岩质边坡稳定性评价与防治具有一定的理论指导意义和应用价值。     

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。     

水库蓄水作用下倾倒体边坡变形演化特征分析

苗尾水电站坝址区大范围发育由砂岩板岩互层的弯曲倾倒变形体,在水库蓄水后,地下水位升高,导致岩体和结构面软化,抗剪强度降低,容易引发倾倒体的持续变形甚至失稳破坏,进而可能威胁到大坝安全。针对蓄水作用下右岸坝后倾倒变形体稳定问题,采用UDEC离散元分析方法,分析了地下水位升高过程中该边坡的变形演化特征。结果表明,受坡体水位升高影响,边坡倾倒体变形将持续发展,当坡体水位达到1 390 m时,坝头坡体浅层的变形可达到8~18 mm,对大坝变形及稳定性的影响有限。建议现场加强水库蓄水期间的变形监测和地下水位监测,进一步研究水库蓄水与边坡变形演化的内在机制。     

云南苗尾水电站倾倒变形体边坡稳定性分析

倾倒变形破坏是高山峡谷地区反倾薄层状斜坡的典型失稳形式之一。为了分析云南苗尾水电站库区倾倒变形体边坡(QD8)稳定性,对其岩体结构进行调查,并分析了两种破坏形式。采用极限平衡法,计算倾倒变形体边坡在天然、地震、蓄水和暴雨4种工况下的稳定性。结果表明:边坡最小安全系数为1.18,整体稳定性较好;运用离散元法,得到边坡的应力和位移分布,最大位移为0.14 m,存在局部坍塌现象,因此倾倒变形体边坡(QD8)稳定性较好。研究成果可为倾倒变形体边坡稳定性分析提供借鉴。