极限平衡和数值方法在边坡工程中的应用

刚体极限平衡法和强度折减数值方法在边坡工程稳定分析中发挥重要作用,已经取得了许多重要的研究成果。文中对以简化 Bishop 法、Morgenstern-Price 法和通用条分法为代表的刚体极限平衡法的理论基础和计算过程进行了阐释,并将其与瑞典圆弧法、简化 Janbu 法及 Spencer 法等其他刚体极限平衡法的计算原理进行了对比分析,接着从计算方法、失稳判据和折减改进等方面对强度折减数值方法进行了分析,阐述了这 2 种方法在工程应用中的研究进展。边坡工程分析方法的进步,必将推动边坡工程治理向着精细化水平迈进。     

极限平衡法与有限元强度折减法在露天矿边坡稳定性分析中的应用对比

阐述了极限平衡法和有限元强度折减法两种边坡稳定性分析方法的基本原理,采用Slide 6.0和Phase2 8.0两款软件对某露天矿西部边坡的稳定性进行分析,对比极限平衡法与有限元法计算出的安全系数。计算结果显示,两款软件计算出的安全系数接近,有限元法为1.0,极限平衡法为1.04~1.06,安全系数均达不到该边坡所要求的最低安全系数1.25,必须对边坡加固。根据软件数值分析出的滑移面用长锚索进行加固,加固后边坡安全系数为1.25~1.41,达到西部边坡的安全要求。经过对边坡稳定性的分析发现,极限平衡法和有限元法计算的安全系数均符合实际工程情况,适用于相似边坡的稳定性分析。     

基于极限平衡法与强度折减法的高边坡过程稳定性分析

为了对强度折减法和极限平衡法在边坡稳定性分析中的性能进行比较, 分别采用两种方法对高边坡过程稳定性进行了分析, 结果表明: 两种方法计算得到的边坡安全系数数值上差异不大, 但强度折减法可以获得边坡的应力、变形分布等信息, 适用于复杂地质条件下边坡稳定性分析; 边坡加固后安全系数满足相关规范要求, 说明支护方案合理可靠。     

许东沟矿下盘岩体边坡能量突变分析

极限平衡法一直是边坡稳定性分析的主要计算方法,具有不考虑岩土体变形的主要理论缺陷,而且 目前经常以数值分析的单元安全度计算相辅助,但总体效果尚未改观。数值模拟、强度折减和能量突变相结合,计 算分析了许东沟露天矿下盘二期设计边坡的稳定性,开采初期至-48 m 水平时,混合岩构成的岩体边坡安全系数 高达 2.18,边坡较为稳定;采深到-204 m 时,绿泥石英片岩在边坡出露后,安全系数下降为 1.59;而下部边坡由强度 较高的铁矿体构成,安全系数并未因高度增加而下降,最终边坡安全系数为 1.64,并同极限平衡法的计算结果进行 了对比。探讨了局部边坡分析时的能量统计区域形状影响问题,梯形和平行四边形区域的能量密度统计值略有差 异,但突变点一致。采用同极限平衡法相同的强度折减策略,数值模拟和能量突变相结合的方法,可弥补极限平衡 法的理论缺陷,考虑问题全面,是值得深入研究的一种计算体系。     

岩石边坡稳定性分析方法

综合叙述了边坡稳定性的分析方法及其发展现状,通过对极限平衡法、数值分析这两种方法的阐述并且通过相互比较,对边坡稳定性中所涉及到各种计算方法的的优缺点进行探讨,最后提出对边坡稳定性分析的建议.     

库岸区岩质边坡稳定性分析研究

通过岩质边坡稳定性各种极限平衡法的对比分析,结合库岸桥址区岩质边坡治理的工程实例,采用Sarma法对边坡在各种工况下的稳定性做出合理的评价。     

边坡滑坡稳定性分析研究综述

为了掌握边坡稳定性分析方法研究现状,在国内外大量研究成果的基础上,对边坡模型试验、刚体极限平衡法、数值模拟计算、非线性理论4个方面分布进行了系统阐述。分析了各自特点,指出以上4种方法是边坡稳定性分析的主要方法,期望对边坡稳定性分析研究提供一定的借鉴。     

有限元法在边坡工程中的应用

边坡稳定性分析主要有工程地质分析法、刚体极限平衡法和数值模拟等等,工程地质分析法和刚体极限平衡法是工程上使用最多和最成熟的方法,其中传递系数法来求解边坡稳定性在我国的工程上应用较广泛,从工程应用上来讲可以取得较为精确的结论,强度折减法所具有的独特优点使其逐渐在国内外受到关注,在边坡稳定分析中已逐渐得到认可.在传统极限平衡法的基础上,利用ANSYS有限元软件对边坡进行了研究,得出了一些很有意义的结论.     

基于极限平衡法的露天矿边坡稳定性分析

介绍了影响露天矿边坡稳定的因素及露天边坡稳定性分析的常用方法,即极限平衡法,以某露天矿边坡的为例,利用极限平衡法的计算原理,分析了该矿边坡的稳定性,指出边坡总体处于稳定状态,个别区域在地下水等外部因素的影响下处于不稳定状态,应引起足够的重视。     

雪峰砂岩矿多滑面边坡稳定模糊可靠度分析

边坡工程稳定的不确定性问题研究包含随机和模糊两重属性。根据雪峰露天矿多滑面边坡特点,建立极限平衡为基础的功能函数和模糊可靠度计算方法,进行露天矿多滑面边坡工程的稳定性分析,结果表明该方法是科学和有效的。     

岩质边坡稳定性分析中的AE技术研究

岩质边坡稳定性分析通常采用极限平衡分析法。各种极限平衡分析法均需首先假定出边坡滑动面的形状及具体位置，本文利用声发射原理及技术，对声发射仪监测结果采用逐次近似法进行分析，从而在边坡不断破坏的动态变化过程中，准确定位出边坡破坏面的具体位置及形状，再利用各种极限平衡分析方法，计算边坡的安全系数来评价边坡的稳定性，本文的研究方法有利于提高边坡稳定性分析的准确性。     

数值模拟与极限平衡法相结合的边坡稳定性分析

考虑到数值模拟法与极限平衡分析法在岩质边坡稳定性分析中各自的局限性,提出将数值模拟法与极限平衡分析法相结合对岩质边坡进行稳定性分析。以某矿山边坡为例,首先以离散单元法对边坡进行数值模拟,将边坡及其内部的滑动面划分成若干节理单元体,计算出节理单元上的法向和切向应力,根据极限平衡法计算出边坡稳定性安全系数,既考虑了滑动面内应力对岩质边坡稳定性的影响,又通过计算边坡的安全系数来评价边坡的稳定性,具有较好的推广前景。     

露天矿边坡稳定性与岩体参数敏感性研究

根据安太堡露天矿西北帮边坡工程实践,运用极限平衡理论的方法,借助Slide软件,探讨了进行边坡稳定性分析的3个关键问题,并采用4种极限平衡方法进行了该边坡稳定性的计算和分析;研究了岩体黏聚力、内摩擦角和容重参数对边坡稳定性影响的敏感性,探讨了边坡稳定性规律,提出了相应的加固措施。结果表明：采用路径搜索方法确定边坡最危险...     

基于FLAC强度折减法的边坡稳定性分析

将FLAC强大的数值计算能力与强度折减技术相结合,通过对汉阳港区专用线改建工程边坡的稳定性分析表明,强度折减法所确定的边坡安全系数与传统极限平衡法所得的结果十分接近,滑面的形状及位置也极为相似,因此认为该方法是合理可行的。     

强度折减系数法在滑坡工程中的应用

目前边坡稳定性分析主要有工程地质分析法、刚体极限平衡法和数值模拟等,工程地质分析法和刚体极限平衡法是工程中使用最多和最成熟的方法,其中在我国常用传递系数法来求解滑坡稳定性,从工程应用中可以取得较为精确的结论,然而强度折减法所具有的独特优点使其逐渐在国内外受到关注,在边坡稳定分析中已逐渐得到认可。该文在传统极限平衡法的基础上,利用强度折减系数法对滑坡变形失稳过程进行了研究,得出了一些很有意义的结论。     

露天矿高陡边坡变形失稳机理及防治措施

对露天矿高陡边坡的稳定性进行了分析,确定了边坡变形失稳状态;基于Flac3D数值模拟和Geo-slope极限平衡分析理论,研究片帮区域边坡变形位移规律及破坏模式,运用极限平衡分析计算岩土体坡体的稳定性,为在北帮东部岩石台阶处利用削坡措施保证边坡稳定提供依据;针对高陡边坡变形区域存在的问题,通过对削坡后的岩土体边坡进行稳定性分析与评价,提出合理的边坡变形综合防治措施,保证边坡安全、稳定。     

数值模拟与极限平衡方法在复杂边坡优化中的应用研究

露天矿山最终边坡角的设计是否合理,将对边坡的稳定性、矿山的生产安全和经济效益产生重大影响。结合一露天矿山的二期扩采需要,采用大型非线性固-流耦合FLAC数值模拟方法进行了边坡多种方案的应力场、破坏场、监测点位移、位移速度变化趋势等多种指标分析,并采用传统的极限平衡分析方法对数值模拟分析推荐的边坡设计方案进行稳定性计算, 最后,综合分析得出最佳方案。研究表明,数值模拟方法和极限平衡方法相结合是进行复杂边坡优化的一条合理有效途径,该方法可为矿山提出安全、经济、切实可行的边坡设计方案。     

边坡稳定性分析的倾斜分条计算法

本文探讨了边坡稳定性分析的倾斜分条极限平衡计算方法的可行性,导出了依地质软弱结构面划分条块的计算公式,给出了实例并指出在岩质边坡极限平衡稳定性分析中,应用该法具有较强的适应性和优越性。     

经典边坡分析方法的重大问题研究

根据经典根限平衡分析方法在边坡工程中的应用现状,论述了边坡稳定极限平衡分析所面临一系列重大问题。针对高地应力区开挖卸、泥化夹层水膜化效应、变形体边坡稳定及渗流与损伤固液耦合,分析了三维数值计算、变形稳定一体化随机方法、影响后效的等效参量处理、环境边坡 方法等不同解决途径,指出了环境边坡工程的发展前景。并佐以尝 试实例。     

甲基卡锂辉石矿露天边坡稳定性研究

针对康定甲基卡锂辉石矿东南西北4个方位形成的高度不等的露天边坡的安全稳定问题,在开展现场工程地质调查、对边坡工程地质进行岩组划分、分区和对各个分区的破坏模式进行总结的基础上,采用极限平衡分析方法、二维有限元数值模拟分析以及强度折减法对设计情况下露天边坡稳定性进行分析。通过对2个分析剖面、3个边坡稳定性分区在3种工况下边坡稳定性的极限平衡分析得出,边坡整体安全系数均大于许用安全系数1.20、1.15和1.10,并运用二维有限元数值模拟分析得出,强度折减法计算的安全系数与极限平衡分析法的结果相近,边坡的滑动模式与极限平衡分析采用的边坡滑动模式一致,证明极限平衡分析的结果具有可靠性。最后得出在现有设计情况下甲基卡锂辉石矿露天采场最终境界边坡整体是稳定的,现有台阶坡角较为合理。