差异风化对软硬互层红层边坡变形控制研究

原本处于稳定的红层近水平软硬互层工程边坡,经过近5 a的差异风化,局部会出现掉块现象,对公路的正常运营和行车安全造成威胁。选择具此特征的仁-赤高速元厚边坡为例,通过现场调查,获得该类边坡现场实际变形特征。在此基础上运用底摩擦试验及3DEC离散元数值模拟方法研究该类边坡变形破坏随差异风化的发展过程。结果表明:(1)元厚边坡的变形破坏模式主要为坠落式破坏和倾倒式破坏。(2)差异风化形成的凹岩腔深度对边坡变形破坏起控制作用,当凹岩腔发育深度为1 m时,边坡局部发生变形破坏;当凹岩腔发育深度达2 m时,危岩体发生坠落式或倾倒式崩塌。(3)综合分析边坡岩体结构特征及变形破坏演化模式,提出"清坡+封闭软层+主动防护网+排水工程"的处治方案。研究成果能为赤水红层地区该类型工程边坡的防治方案确定提供理论参考。     

层状岩质边坡动力变形破坏特征的试验研究

以反倾层状岩质边坡为研究对象,通过振动台试验对地震作用下反倾层状岩质边坡的变形破 坏过程进行了研究,观察记录了在不同频率、振幅、持时地震波作用下模型边坡的宏观变形破坏特征。 在此基础上,对模型边坡的变形破坏模式进行了分析。试验结果表明:地震作用下边坡变形破坏特征与 地震动参数密切相关;结构面对边坡的变形破坏有着控制作用;地震作用下反倾层状岩质边坡的变形破 坏模式可概化为:地震诱发———顶部及浅表部松动变形———坡体裂缝发育、扩展及层间错动加剧———顶 部及浅表部破坏加剧———坡脚拉张裂缝扩展及层间错动加剧,引起边坡大规模崩塌溃坏,散落岩体堆积 坡脚。     

弯曲倾倒边坡开挖变形响应机理与反馈预测

针对苗尾水电站右岸坝基上游边坡工程实例,开展定性分析,采用允许层面之间发生拉张破坏和剪切滑移、层间岩体可以发生屈服破坏的离散元分析方法模拟边坡变形破坏现象,剖析变形破坏机理,开展动态反馈分析,并指导边坡的抢险治理措施设计和后续设计优化。研究表明:边坡坡脚开挖和雨季强降雨两种不利条件共同作用下,坡脚垮塌导致变形范围扩大,是边坡较高高程部位覆盖层开裂的主要诱因。基于离散元动态反馈的边坡变形机理与稳定性状态,确定了"强锚固固脚锁腰+排水"的处理策略,在边坡变形剧烈阶段,首先采用压渣进行处理,同时边坡上部采用预应力锚固锁腰,然后对边坡下部采用锚索、锚拉板、灌浆固结等手段进行锁脚处理。工程实践表明,经过治理之后边坡整体稳定性增强,治理措施有效。     

顺倾层状岩质边坡失稳破坏机制及稳定性影响研究

为探讨顺倾层状岩质边坡的失稳变形破坏机制,基于SRM强度折减法,采用Midas-GTS NX岩土分析软件对一坡角为60°的硬质岩夹软岩顺层边坡进行数值模拟,通过改变边坡的几何条件,探讨并查明了该形式边坡的变形破坏形式及稳定性。结果表明:结构面倾角对顺倾层状岩质边坡变形规律影响明显,以水平层状边坡和直立层状边坡为临界点,随着结构面倾角不断增加,顺倾层状边坡破坏模式体现为:压剪破坏→滑移-压致拉裂破坏→滑移-拉裂破坏→滑移-劈转破坏→滑移-弯曲破坏→弯曲-崩塌复合破坏,边坡安全系数随倾角的增大先减小再增大,在结构面倾角为40°时稳定性最差,在90°达到最大值;随着结构面厚度的增加,边坡安全系数呈线性减小趋势;随着结构面间距的不断增加,边坡安全系数呈增大趋势,不过增加速率逐渐减小。     

水电工程边坡稳定性研究中应注意的问题

文章简述了边坡变形和破坏的原因和过程,以及主要类型及特征。论述对水电工程影响最大的边坡破坏的主要类型,滑坡、崩塌的形成机制、研究调查方法和内容,以及对边坡稳定性的分析评价方法及内容。重点介绍了温度应力匿能新概念,并以瓦依昂滑坡为例,用该概念解释了滑坡失事后未解之谜。从而提出在水电工程边坡稳定性研究计算中应考虑温度应力的影响因素。     

某采气场进场道路崩塌落石运动特征及防护措施

崩塌落石是西南山区常见的地质灾害,为合理地治理崩塌落石灾害,基于对某采气场进场道路崩塌边坡的详细野外调查,评价了该边坡的稳定性,同时采用运动学原理计算了崩塌落石的运动特征量,并利用Rockfall软件进行数值模拟验证,模拟结果与运动学原理计算结果相符合,最后针对该边坡所带来的安全隐患,提出了"清除危岩+拦石墙+落石槽"的防护措施。更多还原     

流形元法与结构模拟分析

本文在原有一阶流形元法的基础上推导了二阶流形元法数值计算模型,并开发了可以模拟沿结合面开裂、沿数学网格开裂,裂缝沿任意可能方向扩展及考虑裂隙渗流对变形的耦合作用分析裂隙边坡的稳定性程序。作为应用实例,计算了受刚性板挤压的圆柱体的接触应力、悬臂梁的大变形、不连续块体边坡崩塌破坏、拱座的破坏失稳及移动中梁的破坏问题。结果表明,流形元法可以以较高的精度分析一般结构的变形及应力、接触应力及大变形问题,并能很好地模拟不连续介质的破坏及块体的运动。     

水利水电工程边坡的工程地质分类（下）

首先按变形特征对变形边坡的分类划分为滑动、蠕动、张裂、崩塌、坍滑和剥落共６类，再结合岩性、结构和变形机理划分出１７个亚类。对各类和各亚类变形边坡的工程地质特征、野外识别方法、变形破坏机理、稳定性评价和治理原则作了简要的总结。文后附变形边坡分类表，对已发生变形边坡的勘察计有重要参考意义。全文分上、中、下三部分。     

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。     

喷锚网在三峡库区地灾防治中的应用

喷锚网支护是一种广泛运用于水工、建筑等行业的保护边坡的施工方法，通过锚杆、钢筋网和砼层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。     

印尼某火电厂Ａ２—Ａ４区人工边坡失稳机制研究

以印尼某火电厂涉外项目Ａ２—Ａ４区的问题人工边坡为研究对象,通过现场地勘、实际变形失稳过程、数值模拟等方法综合研究了该地人工边坡失稳机制。在此基础上,探讨了边滑坡加固措施的作用效果及合理性。所得主要结论:Ａ２—Ａ４区人工边坡变形失稳机制主要为软弱地层（煤层）切穿暴露所造成的组合滑移以及坡体沿土岩分界面所造成局部变形,变形破坏模式接近圆弧滑动,人工边坡中的软弱夹层是导致边坡失稳的主控因素;Ａ２、Ａ４区综合考虑桩锚＋坡面锚杆的方式进行加固,煤层和全风化泥岩及上部土层内的组合变形没有发展贯通趋势,边坡整体安全。Ａ３区在加固作用下存在沿二级坡脚＋煤层＋全风化泥岩＋上部土层内越顶组合滑移风险以及基坑开挖造成基坑侧壁坍滑风险,需要引起重视并加强监测。     

岑水高速六活口滑坡稳定性分析与治理研究

为研究路堑边坡开挖后滑坡的变形失稳特征,以六活口滑坡为例,在工程地质勘察的基础上,分析了滑坡变形破坏与形成机理,并结合极限平衡分析和数值模拟计算,再现了六活口滑坡的变形破坏过程。认为该滑坡为推移式切层破碎岩土滑坡,存在浅层和深层滑面,由于第一次削坡卸载治理未及时完成,导致坡面长时间暴露,坡体应力经松弛、集中的重新调整,同时受降雨等不利因素的影响而再发生开裂、坍塌等变形。根据分析结果提出二次削坡和补充治理措施,有效地阻止了滑坡的进一步发展,确保了滑坡保持长期稳定状态。     

黄土-砂岩二元结构路堑高边坡失稳机制模拟分析

在地质背景复杂的西北地区进行路堑开挖的工程中遇到了大量以上部为黄土层、下部为砂岩层的典型二元结构路堑高边坡。为确定黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的失稳变形机制,依托兰永线高速公路K35+092段工程,利用有限元分析软件GEO-studio建立了黄土-砂岩二元结构路堑高边坡开挖全过程的数值模型。通过对边坡在分步开挖卸荷过程中的坡顶水平位移、竖向位移、深层水平位移、边坡稳定性安全系数变化,以及边坡在开挖状态下应变模拟结果的分析,对黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的破坏特征以及失稳破坏机制进行了较为系统的研究。研究结果表明:黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的结构特点、地层岩性决定了其失稳变形机制,在开挖卸荷过程中,坡顶水平位移不断增大,土体内塑性应变累积,边坡稳定性逐渐降低;黄土-砂岩二元结构路堑高边坡中的软弱夹层充当“滑动垫层”,起到“润滑”以及“弱化边界”的作用,是边坡潜在的不稳定因素之一;随着路堑边坡的刷方卸荷,上覆黄土坡体发生滑移破坏并对下伏砂岩坡体产生巨大的冲击力,而下伏坡体顺层剪出破坏产生的“联动作用”再次引发上覆坡体的滑塌下错,致使边坡整体失稳。为避免类似黄土-砂岩二元结构路堑高边坡失稳滑塌的发生,可采用框架预应力锚杆支护结构对边坡进行加固。     

草堂河流域煤系地层主要环境地质问题研究

草堂河流域上游广泛出露煤系地层,随着经济建设的发展,由采煤引起的环境地质问题日益显现。为能有效防范和应对该类地质灾害,在分析流域环境地质背景的基础上,论述了煤系地层滑坡、崩塌、塌陷、不稳定斜坡等主要环境地质灾害发育的规律,提出了煤系地层主要环境地质灾害的发育发展模式,指出人类经济活动的盲目性和不科学性是诱发地质灾害主要原因。研究成果可为其他流域煤系地层环境地质问题研究提供参考。     

黄金坪水电站进水口边坡变形机制分析

研究了黄金坪水电站泄洪洞进水口边坡的变形破坏特征。根据开挖揭露的地质条件、变形监测数据以及前期支护设计参数,分析了边坡的变形机制。分析成果为边坡治理提供了设计依据,可供类似工程参考。     

构造复杂区域煤层开采的矿压显现规律研究

以东滩煤矿3303综放工作面在FS46断层附近的轨道顺槽为研究背景,采用数值模拟与现场观测相结合的方法,探讨了3303综放面轨道顺槽在上覆煤层开采期间的应力分布变化情况,并通过对3203工作面回采巷道变形量的分析,对应力集中区域进行分析和划定,进一步认识了构造复杂区域的矿压显现规律,揭示出复杂地质构造对煤层开采的影响规律,为类似地质条件的工作面进行高产、高效、安全生产提供借鉴.     

新水沙情势下长江中下游干流岸线保护研究——以扬中市2017年江堤崩岸治理为例

近十几年来随着水沙情势的显著变化,长江中下游干流崩岸险情频发,加强崩岸治理和岸线保护是沿江防洪安全和经济发展的重要保障。在梳理三峡水库蓄水以来坝下游水沙情势变化、河道冲刷和崩岸情况的基础上,以2017年11月江苏省扬中市江堤崩岸为例,分析崩岸段近期河道演变特征和地勘资料,认为河槽持续冲刷下切贴岸及二元土质结构河岸是崩塌的主要原因,而2016~2017年连续大洪水加了快崩岸的发生。崩岸发生后立即实施了窝塘抢护并修筑临时挡水子堤,随后实施完成干堤复建和窝塘上下游岸线守护工程,实现了2018年成功度汛。此次崩岸的特点和原因在长江中下游较为典型,对崩岸治理与岸线保护具有启示作用。     

某水电站工程1号倾倒变形体成因机制分析

通过研究层状反倾向岩质边坡倾倒变形倾倒方式,分析产生3种倾倒变形方式的主要特征以及影响倾倒变形的主要因素,并结合某水电站工程1号倾倒变形体工程实例,分析影响1号倾倒变形体的主要成因机制,对水电水利工程前期地质勘测设计、施工期边坡开挖提供参考指导。     

茨哈峡水电站Ⅵ号变形体破坏机制及稳定性分析

阐述茨哈峡水电站Ⅵ号变形体发育的地质环境,描述该变形体的主要特征:岩层倾角自岸坡水平向里由缓变陡;倾倒、弯曲、拉裂变形显著;弹性波速较低;变形体坡面岩体破碎并经常发生垮塌破坏现象;坡顶发育大型拉裂槽及多达几十条的反向错坎裂缝。根据这些特征,运用地质力学分析法及有限元概念模型阐明了变形体的形成机制。通过有限元对地质原型的模拟研究,进一步验证了该变形体的各种变形破坏现象。     

金安桥水电站边坡安全监测成果分析

金安桥水电站边坡安全监测表明:左岸B20崩塌堆积体边坡的稳定性受下部挡墙基坑开挖切脚及汛期降雨影响十分敏感,分析了堆积体边坡的变形特征和失稳机理。左右岸其它部位边坡经过2004年~2006年两年多的安全监测和汛期考验,边坡总体运行正常。监测投入了大量先进的仪器设备,取得了较丰富的现场监测资料,并及时整理分析反馈应用到工程中,为边坡安全预警、工程处理决策和安全施工起到了重要的指导作用,可供类似工程参考。