软弱基底排土场边坡稳定性三维反演分析

为揭示软弱基底排土场边坡变形破坏模式,以某露天铁矿废弃排土场为研究对象,对基底黏土进行三轴剪切和原位直剪力学测试,获取黏土的抗剪强度参数区间.建立排土场边坡的三维数值模拟计算模型,基于强度折减技术逐渐折减黏土强度参数,得到边坡处于极限平衡状态时的强度参数即为黏土的合理抗剪强度参数.三维反演得到排土场边坡的变形破坏演化过程.结果表明:基底软弱层和排土场内部扩展裂缝组合形成"Y"型滑面,滑面将滑体分割为上部主动楔体和下部被动楔体,形成双楔体滑动破坏.模拟结果反映了边坡滑动的三维效应且和现场调查的排土场实际滑坡情况相符.     

基于三维激光扫描的高陡边坡块体稳定性研究

艰险山区工程建设中高陡边坡块体稳定性是安全与防灾的重要问题,对艰险山区高陡边坡岩体结构面的调查是分析该问题的关键。以澜沧江某重大工程高边坡为研究对象,应用三维激光扫描技术,研究了远距离调查分析岩体结构的分析方法,分析了该高陡边坡的岩体结构面空间分布状况,统计分析了结构面的优势方向和岩石块体的分布状况,以此为基础,应用极限平衡分析方法,研究了该高陡边坡的岩石块体稳定性。     

楔形块体的动力稳定分析

讨论了在动力作用下楔体的稳定性，给出了在竖向和两个互相垂直的水平方向的地震力作用下的动安全系数计算公式，讨论了几种特殊情况并与相关实验进行了对比分析，提出了由于相差的影响，楔体不同部位的地震力系数有差别的观点，进行了数值解和理论解的对比分析，二者较为吻合。在作者定义的x方向的地震波作用下，楔体会出现单滑，并给出楔体的动安全系数的历时变化曲线。得出的理论成果可运用于边坡稳定分析和边坡加固处理。     

楔体稳定性概率分析方法及应用

为综合分析参数具有多种不确定性的楔体的稳定性,提出一种基于Fisher最优分割法和盲数理论的楔体稳定性概率分析方法,该方法通过构造基于Fisher最优分割法的楔体稳定性盲数评价模型,综合考虑楔体参数的多种不确定性,确定楔体稳定性概率分布.文章构建了单滑面与双滑面的不确定性楔体稳定性盲数评价模型,将该模型应用于经典的双滑面楔体稳定性分析之中,并与传统的均值安全系数、数值模拟、蒙特卡洛抽样(MCS)方法的结果进行对比,结果表明:均值安全系数法和swedge数值分析只能给出一个固定的安全系数,准确度较低,不能考虑楔体的失稳概率,基于Fisher最优分割法和盲数理论的楔体稳定性分析方法安全系数累计频率与公认比较准确的蒙特卡洛抽样方法几乎重合,并且更加的高效简便,验证了该方法的可靠性与有效性.最后,将该方法应用于兴城某楔体的稳定性评价,为楔体的防治提供数据支撑.     

流固耦合作用下节理岩质边坡失稳过程的RFPA模拟分析

利用基于强度折减法的RFPA-Slope对渗流与应力耦合作用下的软弱互层岩质边坡稳定性进行了数值模拟分析,数值模拟不但直观形象地给出了边坡的渗流场、应力场、破坏区分布,而且得到了边坡滑移破坏面的萌生、扩展、贯通以及坡体整体失稳的渐进破坏过程,同时求得安全系数。并与无地下水的稳定性作了比较,结果表明,地下水渗流的作用使坡体位移增大,边坡安全系数减小,明显加大了滑坡范围。对实例的分析说明,RFPA-Slope能够较为准确地预测边坡潜在破坏面的形状与位置及计算相应的稳定安全系数,本文方法对于边坡,特别是对于复杂边坡的稳定性分析具有实用性。     

顺层岩质边坡滑剪破坏规律研究

为掌握顺层岩质边坡滑剪破坏特征及规律,首先概化了该类边坡地质力学模型,再引入了严格极限平衡分析方法,最后系统性地开展了滑体厚度、边坡高度、陡倾和缓倾结构面倾角及强度对边坡稳定性规律的影响研究。结果表明：边坡安全系数随滑体厚度增加而先减小后增加,存在一个最小安全系数对应的最危险滑体厚度,该最危险滑体厚度随陡倾结构面倾角增加而减小,且随陡倾结构面强度增加而增加,随缓倾结构面强度增加而减小。研究成果可为类似顺层岩质边坡滑剪破坏评价和治理提供参考。     

含锯齿状结构面的岩质边坡稳定性拟动力分析

为了研究含有锯齿状结构面的岩质边坡稳定性，结合锯齿状结构面的剪切强度经验公式，综合考虑结构面参数、锚固效应、地震作用以及地下水位深度等因素的影响，基于改进的拟动力法推导了加锚结构面边坡抗滑稳定性安全系数计算式，并分析了岩石边坡稳定性的影响因素，结果表明：锯齿状结构面的抗剪强度与起伏角呈线性关系，随着起伏角的增大而增大；随着地震系数、滑动面倾角、水位深度、边坡倾角以及土体重度的增加，边坡稳定性降低，随着内摩擦角的增大而提高；锚固力越大，岩体的抗剪强度增大，边坡抗滑稳定性提高，但是锚固角的增大对边坡的稳定性起着负面效应。     

泥化夹层对边坡工程稳定性影响及控制方法研究

岩体边坡工程的稳定性往往由岩体结构(尤其是泥化夹层)所控制，因此边坡工程一般需对控制边坡稳定的主要结构面进行控制处理．以某边坡工程系统进口顺向及出口“上硬下软”逆向岩石边坡为例，分析了泥化夹层对边坡稳定的控制作用，介绍了采用洞挖方式设置混凝土阻滑键及采用混凝土置换泥化夹层以改善边坡稳定性的方法，通过阻滑键内、置换体内及边坡的实际应力、应变监测，分析了这两种加固处理方法对改善边坡稳定性的作用，提出了有待解决的问题．     

承受k/r型剪应力作用楔形体问题的应力解

对非对称楔形体在楔面承受各种不同荷载作用下的弹性应力解进行了比较系统的研究．首先利用应力函数及其导数在楔形体边界上的力学意义和海维赛（Ｈｅａｖｉｓｉｄｅ）函数，求出了在楔面下部承受ｋ／ｒ型剪应力作用下非对称楔形体问题的弹性应力的一般解，然后，令楔面角α和β取不同的值，可以得到各种不同问题的弹性应力解，如边坡问题和１／４平面问题的弹性应力解．其结果可为实际工程问题提供理论依据．     

土质边坡空间临界滑动面搜索的优化算法

将二维均质土坡作为平面应变问题,假定滑动面是一个圆弧,将滑弧圆心与半径转变为后缘剪入点、坡脚剪出点和过后缘点滑弧切线与x轴的交点等3个点的横坐标,然后以这3个参数为变量,给定合理的取值区间,应用黄金分割法搜索二维边坡的最小稳定系数及相应的临界滑动面。进一步假定均质土坡的三维空间滑动面为一旋转椭球体,旋转椭球体的竖向中轴面和二维的圆弧面一致,给定椭球体不同的水平轴半径值,采用以上二维滑动面搜索方法可求出不同水平半径所对应的三维最小稳定系数及相应的椭球面。结果表明:边坡的三维稳定系数没有极小值,但有极限值;对于横向延伸长的无限边坡,三维稳定系数逼近二维稳定系数,当旋转椭球长轴与短轴之比大于3时,二者很接近,边坡稳定性可简化为二维来分析;对于受地形、地下水等条件约束的短边坡,三维效应明显,在考虑实际边界条件的情况下按三维来分析。     

大跨度浅埋隧道岩体的工程地质研究

目的以我国跨度最大的公路隧道韩家岭浅埋隧道为背景，讨论通过不连续面网络图模拟真实岩体的几何特征．建立工程适。用的计算模型问题。探讨地表不连续面研究成果对于隧道稳定性分析和设计的意义．方法采用蒙特卡洛方法建立不连续面模拟的数学模型。应用计算机随机绘制拟开挖岩体不连续面三维网络图．结果介绍了隧道岩体相关工程地质工作。给出了基于统计原理的岩体不连续面三维计算机模拟方法．结论应用“岩体不连续面数据处理系统”进行数据的计算机处理，可以随机模拟不同不连续面产状参数．绘制出拟开挖岩体不连续面三维网络图，建立工程适用的计算模型．设计初期由拟开挖隧道附近公路路堑边坡得到的工程地质研究结果与隧道施工期间得到的隧道围岩工程地质研究结果基本一致，表明采用地表不连续面工程地质工作研究结果进行隧道设计的可能性．     

考虑地震历时影响的岩质边坡楔体稳定性分析与计算

本文根据Newmark在强震荷栽作用下计算土坎坎肩永久位移的概念,结合传统的刚体极限平衡分析法,计算了在地震历时作用下岩体边坡楔体的安全系数和永久位移,为岩体边坡动静稳定性评价提供了一条新的途径。在不考虑地震加速度垂向分量影响的假定条件下,本文提出了临界加速度,由此可根据加速度时程曲线评价边坡楔体的稳定性,迅速可靠,可避免繁琐的动力分析计算。作者用编制的计算程序计算了一工程实例。     

岩石高边坡岩体结构特征及其工程控制研究

以某大型岩石高边坡工程为例，首先采用分形几何方法研究了边坡岩体结构分布的分形特征，总结出了边坡岩体结构分维值与岩体质量评价关系，得出了分维值与岩体波速的经验关系式．根据块体理论确定了边坡工程中的块体系统分布规律及稳定状况，并据此指导了边坡工程安全监测与合理锚固．最后研究了边坡中泥化夹层对边坡稳定性的影响及工程置换增强控制处理方法     

不同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡稳定性分析

为准确地分析土石混合体边坡的稳定性，提出了一种可考虑不同块石含量、块石随机分布及基覆岩层倾角的边坡稳定性分析方法。该方法根据土石混合体边坡中的块石含量、级配以及基覆岩层倾角，随机生成了含石率从10%～60%、基覆岩层倾角从0°～20°的边坡模型，每种含石率及基覆岩层倾角均考虑8个不同的块石分布位置，最后将生成的模型导入到Optum G2中建立土石混合体边坡模型，采用有限元极限分析法对该类型边坡的稳定性进行了分析，并将计算结果与采用Kalender等效强度参数模型所得的结果进行了对比验证。研究结果表明，由于块石空间分布位置的不同，相同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡的最大、最小下、上限安全系数变化较大；相同含石率下，随着基覆岩层倾角的增加，边坡的下、上限安全系数的平均值变化相对较小；土石混合体边坡坡体中的剪切带呈现出“绕石”、“分流”以及“包含”这3种典型的扩展模式；通过将本文方法与Kalender等效强度参数模型所得的安全系数进行的对比分析，验证了作者所提方法的可行性。研究结果可为土石混合体边坡的设计及施工提供参考依据。     

鹈鹕优化算法在岩体结构面分组中的应用

结构面广泛分布于岩体之中,难以逐一进行分析。现有研究方法存在对初始信息敏感,分组结果可靠性差,以及难以准确对产状相近的结构面进行分组等不足。针对上述问题,提出了一种基于鹈鹕优化算法(POA)的岩体结构面分组方法。首先,利用POA算法全局寻优初始聚类中心,结合模糊C均值算法(FCM)将结构面产状数据进行完全分组。其次,利用蒙特卡罗模拟技术,生成符合Fisher分布的产状数据。最后,基于正交设计,对比传统FCM算法,以识别错误率为指标,研究了新算法在不同结构面数量、结构面组数、聚类中心、离散度情况下分组精度的变化规律。结果表明：聚类中心对分组精度具有显著影响;所提方法能对产状极点边界不清晰的结构面数据进行有效分组,可有效提高分组精度和分组结果的可靠性。以大连某水库边坡结构面数据为基础,对其进行分组处理,验证了新方法的工程实用性。研究结果可以为结构面三维网络计算机模拟和岩体工程稳定性分析提供依据。     

节理化层状岩质边坡变形效应及稳定性分析

基于露天岩质边坡中存在软弱夹层、结构面和节理,利用UDEC软件模拟分析不同条件下边坡的变形效应及稳定性.结果表明:边坡滑移变形明显受边坡岩体结构及水力学作用的影响,顺缓层理边坡稳定性明显低于水平层理边坡,降雨渗透作用加剧了顺缓层理边坡滑坡的趋势;一般情况下,边坡位移随层理倾角的增加先增大后减少,反倾边坡的稳定性低于顺层边坡,更易失稳;随着层理倾角的增大,顺缓层理边坡的破坏模式由滑移—拉裂过渡为滑移—弯曲,反倾边坡主要表现为拉剪破坏.     

承受k／r型剪应力作用楔形体问题的应力解

对非对称楔形体在楔面承受各种不同荷载作用下的弹性应力解进行了比较系统的研究,首先利用应力函数及春导数在楔形体边界上的力学意义和海维赛函数,求出了在楔面下部承受ｋ／ｒ型剪应力作用一非对称楔形体问题的弹性应力的一般解,然后,令楔面角α和β取不同的值,可以得到各种不同的问题的弹性应力解,如边坡问题和１／４平面问题的弹怀应力解,其结果可为实现工程问题提供理论依据。     

升降水作用下岩质边坡模型试验研究

目的 为解决升降水作用下水下岩质边坡稳定性和破坏机理问题.方法 通过将结构面为30°和50°的两种边坡模型布置在人工水槽中,利用波流系统进行升降水位,量测并分析岩质边坡各测点的应力变化.结果 得出30°和50°模型坡内应力变化相似区域呈条状分布,把岩质边坡前部划分成3个区域,每个区域内应力变化规律相同;当边坡结构面倾角变陡,边坡前部各部位与水接触面范围减少,孔隙水压力对边坡的影响作用明显减弱,边坡的稳定性提高.结论 在升水试验和降水试验情况下,当结构面倾角变陡,边坡前部各部位与水接触面范围减少时,孔隙水压力在降水试验中对边坡的影响作用明显减弱.通过升降水试验,可以看出水对边坡的影响作用很大.通过比较结构面30°和50°的边坡模型试验结果 ,可以得出在升降水位以后,结构面倾角越陡,岩体边坡的稳定性越高.     

库区公路倾倒岩体边坡高位错落变形机理及治理措施

倾倒岩体边坡是岩体向临空面发生弯曲变形的特殊岩质边坡，随着边坡开挖岩体卸荷，坡体应力重新分布，倾倒岩体折断面逐渐连通，坡体持续发生时效变形，易导致边坡变形失稳。依托澜沧江苗尾库区沿江公路倾倒岩体边坡实例工程，分析边坡高位错落变形特征及孕育过程，研究倾倒岩体边坡高位错落变形影响因素、失稳原因及变形机理；边坡治理遵循“锁口、强腰、固脚”的思路，采用削坡减载、主动预加固防护、挂网喷锚、堆渣压坡及截排水措施等进行综合治理，评价边坡加固前后的稳定性。结果表明：倾倒岩体边坡变形具有继承性，高位错落变形是前期倾倒岩体变形的延续；倾倒岩体变形边坡治理以主动预加固防护为主，削坡减载与锚固防护并重，限制倾倒变形岩体应力松弛与蠕变，可为类似边坡病害分析与治理提供借鉴和参考。     

被两组斜交弱面切割的岩体台阶边坡的稳定参数

本文由文献[3]所给出的稳定问题安全系数的表达式出发,建立了台阶边坡的极限高度和可能滑移楔体宽度的计算公式,然后分析了Г.Л.Фисенко提出的三维楔体滑动稳定安全系数公式中的问题,进而指出了文献[6]中所建立的稳定参数的计算式是错误的。