中部“砥柱”锁固平面旋转切向层状岩质滑坡启动力学机理与稳定性判据

中部“砥柱”锁固平面旋转滑坡,是切向层状岩质斜坡在特殊的边界条件控制下,发生渐进性变形而形成的。其主要特征是：在平面上,滑体中部的潜在滑床面部位,岩层抗剪强度较高,出现坡体变形的相对锁固段：而由滑体中部向周围边界,坡体变形逐渐增大。且变形岩体围绕着滑体的中部呈现出平面旋转变形之趋势。引起滑坡平面旋转的根本原因是滑体在变形时,其所受诸力的合力不通过滑体重心,从而产生了使滑体发生旋转的力矩。其变形与破坏模式可以概化为：在自重力、滑床摩擦力、滑床锁固段阻力和滑体周围边界处围岩切层阻力的共同作用下,圆环状岩块(岩板)所发生的平面旋转变形以及临界状态下“锁固段”的旋转破坏问题。基于弹性力学的平面应力问题,分析了圆环状岩块的旋转应力场：并应用极限平衡方法,分析了旋转滑坡下滑失稳的启动条件和旋转滑动的力学机理,建立了滑坡稳定性的判据。     

平卧“支撑拱”锁固滑坡动力学机理与稳定性判据

滑坡在渐进性变形过程中。因滑床或滑坡侧翼位置局部未贯通部位的存在,或滑坡启动以后受前进方向“柬口状”地形的约束,滑体变形受限制或运动制动,不能充分失能,从而在这些受限约束部位形成由松散岩土体组成的平卧“支撑拱”结构。“支撑拱”结构的形成,相当于滑坡变形的锁固段,它一方面阻挡拱后向下滑移的堆积物,使它在这一带压密、隆起,成为滑体中的应力集中部位;同时又通过拱圈将滑体中心的部分下滑推力传递至两侧拱座,使拱座成为应力相对更为集中的部位。一旦土体中孔隙水压力的增高,使土拱与拱座基岩接触面间的抗剪强度降低到一定程度,将导致某一个拱座失稳被突破,整个拱圈崩溃,进而引起“支撑拱”上部滑体的突然滑动。根据物理模型实验应力分析,滑体中“支撑拱”结构表现为拱顶凸向坡体上方的“最大主应力拱”,而在其上方一定高度范围内还出现拱顶凸向坡体下方的“最小主应力拱”,据此建立了“支撑拱”的计算模型。假定滑坡岩土体为刚塑性体,在考虑滑体自重力、滑面抗剪强度与滑坡两翼摩阻力的共同作用下,以及最小主应力拱引起的滑体中应力重分布的情况下,确定了“支撑拱”(最大主应力拱)上的均布荷载：根据拱的塑性极限平衡条件,建立了拱稳定性的判据：并定量分析了拱效应出现的条件、拱保持最大与最小稳定性的条件以及各种影响因素。     

侧翼锁固平面旋转式滑坡动力学机理分析

 侧翼锁固平面旋转式滑坡变形模式可以概化为横向均布荷载与轴向受压组合变形的悬臂梁模型。基于Rayleigh2R itz 能量法, 建立了含裂缝悬臂梁的弹性挠度2荷载曲线方程, 利用断裂力学中的应力强度因子破坏准则确定悬臂梁极限承载力, 导出滑坡稳定系数的解析公式, 从而在理论上定量地论证了这类滑坡的动力学机理及稳定性判据。     

缓倾角层状岩质边坡小危岩体失稳破坏模式与稳定性评价

缓倾角层状岩质边坡是小危岩体出露的主要坡型之一。影响小危岩体失稳破坏的主要因素为边坡地形条件、地层岩性和岩体结构,诱发因素有暴雨、地震和人工开挖等。小危岩体失稳破坏的基本模式可概化为倾倒-崩落、拉裂-崩落和滑落-落3种。当缓倾内层状岩质边坡的岩层较厚,岩性呈软硬互层状产出,或岩层间软弱夹层较厚时,常发生倾倒-崩落式破坏;当缓倾内层状岩质边坡的岩层较薄,且岩性较均一,或层间结构面力学性质较好时,常发生拉裂-崩落式破坏;当缓倾角层状岩质边坡岩层倾向坡外时,在陡倾构造节理和风化卸荷裂隙切割下,常发生滑移-崩落式破坏。针对这3种破坏模式,提出相应的稳定性评价理论和方法。最后,以一修理厂陡崖边坡为例,系统阐述缓倾角层状岩质边坡小危岩体稳定性评价理论和方法。     

卡拉水电站岗尖滑坡体稳定性分析

通过对岗尖滑坡体稳定性、堵江高程及涌浪危害的研究,分析了滑坡失稳带来的危害,研究表明在水位下降及地震工况下存在失稳可能,分析结果为工程防护奠定了基础。     

千岛湖某公路滑坡机理分析与稳定性分析

针对千岛湖某公路某段边坡开挖所形成的牵引式滑坡,论述了其解体特征,并从岩层岩性、水的影响、人类活动等方面对其形成机理进行了分析,对其开挖前后、减载前后在天然、降雨两种工况下的稳定性进行了量化评价,指出评价结果与滑坡现状相符。     

土石坝坝坡稳定分析浅议

土坝稳定分析的目的是保证土坝在自重、渗漏压力、孔隙压力和其他外荷载的作用下,具有足够的稳定,不致发生通过坝体或坝基接触面的整体剪切破坏。本文详细论述求解土石坝坝坡稳定过程,明确坝坡抗滑稳定求解的意义和目的。     

反倾层状岩体边坡变形破坏振动试验研究

结合黄河黑山峡大柳树坝址区地层，在相似理论的基础上，通过振动台试验，研究其在动力作用下的变形破坏模式。试验过程再现了反倾层状岩体边坡在动力作用下的变形破坏模式，最终发展成崩塌与滑坡的全过程。     

考虑结构面震动劣化效应的岩质边坡块体动力稳定性评价

为解决岩质边坡块体在地震作用下的动力稳定性评价问题,基于结构面的循环剪切数值试验研究结构面的震动劣化效应,从而构建结构面震动劣化数学模型;结合坐标投影原理提出考虑结构面强度震动劣化效应的块体动力稳定性系数计算方法;基于数值分析法研究地震波波动特性对岩质边坡块体稳定性的影响,并进一步基于突变理论提出位移动力响应放大系数突变判据,最后形成一套以块体动力稳定性系数时程曲线和位移动力响应放大系数共同评价块体动力稳定性的评价体系,拓展地震作用下块体动力稳定性评价新思路.研究表明,结构面震动劣化效应不仅受循环剪切幅值、循环剪切次数及相对运动速度影响,还与起伏角度密切相关;通过算例证实了考虑结构面震动劣化的块体动力稳定性系数计算方法的准确性,所提出的以块体动力稳定性系数时程曲线和位移动力响应放大系数的共同评价体系更加安全可靠,将促进块体动力稳定性理论的发展,对边坡地质灾害的防治具有重要的科学意义和应用价值.     

考虑深部岩体各向异性强度的井壁稳定分析

目前在工程设计中,仍粗略地将节理岩体近似为各向同性体,在考虑节理对岩体强度的弱化作用时,均根据节理连通率对完整岩石的抗剪强度参数进行折减,因而未能反映岩体的各向异性特性。这对于浅部岩体工程来讲,也许是可以接受的,但随着建井深度的增加,进入深部状态的岩体表现出更强的各向异性特征,岩体的各向异性将不能忽略。将节理各向异性几何分布特征对岩体力学性能的影响通过微面的节理连通率来反映,从莫尔–库仑抗剪条件出发,采用方向分布函数分析方法,曾提出了一个基于二阶连通率组构张量的节理岩体各向异性强度准则。简要论述该各向异性强度准则,根据该准则研究了井筒的弹性稳定问题。研究表明:考虑岩体的各向异性强度对井筒进行钻井灌浆分析时,在给定的泥浆压力下,沿最大地应力方向钻井的安全系数并不一定比沿其他方向钻井的安全系数高。     

崩滑体稳定性计算及防治方法研究

根据崩滑体基本特征和工程地质条件,在考虑各种不同荷载情况下,运用剩余推力法对崩滑体稳定性进行计算和评价,提出了以抗滑桩为主的支挡结构。同时,采用合理的滑坡推力和土体抗力分布形式,考虑传递系数对抗滑桩位置的影响,以此确定合理的设桩点,并结合辅助措施,保证崩滑体的稳定,提高治理效果。     

岩体稳定性分析与评判准则研究

在评价现有岩体稳定性分析方法的基础上，指出其中的不足之处。从摩擦理论和矢量几何出发，基于非线性有限元计算成果，导出了三维可能滑体的抗滑稳定安全系数计算公式，并根据工程稳定问题的力学机理，建立了岩体稳定性评判的干扰能量法。针对没有明显滑动面的岩体稳定性问题，基于可量化的干扰能量准则和静力准则，建立了确定潜在滑动面、最危险滑向和最小安全系数的失稳警戒指标的量化标准，完善了岩体稳定性评判体系，从而为解决没有明显滑动面的岩体稳定性评判量化指标这一难题奠定了力学基础。地下洞室群及高拱坝坝肩稳定性的工程实例计算表明，根据岩体的干扰能量值及等值线分布情况定出滑面，按静力法和干扰能量法量化评判岩体稳定性是合理可行的。