层状岩体边坡顺层破坏机理研究

李家峡水电站坝址和近坝库区，无论是自然边坡或人工边坡，其破坏机理和破坏类型，均与层间挤压带的分布和它们与其他结构面或与临空面的组合关系密切相关。通过工程实践，将层状岩体边坡顺层破坏机理归纳为三方面的问题，即：平面旋转滑动、解体滑动和渐进破坏。并对这种边坡的治理原则提出了看法和认识。     

基于SIGMA的边坡开挖变形特征研究

在分析边坡岩土体结构的基础上,利用二维有限元数值模拟软件GEO-Studio中SIGMA/W模块对边坡开挖进行了模拟分析,结果认为边坡开挖后变形受岩体卸荷以及结构面组合控制作用明显,在开挖面部位产生较大变形,在坡体内部软弱结构面部位易贯通形成滑面,从而影响边坡稳定性。因此,对边坡开挖而言,应当及时进行支护,并同时做好边坡变形监测以及坡表排水工作。     

岩质顺层破碎采石场开挖边坡稳定性分析

以宜昭B4取料场边坡为实例,选取边坡单级坡高、开挖坡度、支护方式等3个典型影响因素进行分析,利用ABAQUS建立边坡三维有限元模型,模拟了边坡开挖、支护施工过程,计算出各开挖支护方案下坡体的水平及竖向位移随开挖时步的变化情况,并结合强度折减法,将安全系数作为边坡稳定性评判标准。结果表明：同一边坡在工况相同时,支护方式对边坡稳定性影响最大,其次是边坡坡度,单级坡高影响最小。经优化后降低单级坡高（10m）、减缓边坡坡度（1∶1）、采用喷锚联合支护,此方案下边坡支护结构面上最大竖向位移为3.67mm,最大拉应力为0.73MPa,最大水平位移出现在边坡坡脚与平台上,为1mm;边坡开挖支护后的安全系数为1.46,大于规范中边坡稳定安全系数1.35。     

顺层岩质边坡抗滑桩弯折破坏模型及试验研究

悬臂式抗滑桩是边坡工程有效防护手段,由于岩土体介质及滑坡结构的特殊性,其在滑坡推力及锚固反力共同作用下的桩身力学行为有待进一步研究。基于顺层岩质边坡的地质结构特性及顺层滑移模式,对抗滑桩锚固段的桩后土体抗力进行分析,分别考虑土体抗力为矩形、三角形和梯形分布情况,建立悬臂式抗滑桩力学模型,研究抗滑桩在顺层边坡滑坡推力及土体锚固反力共同作用下的弯折破坏位置,得到了抗滑桩锚固段弯折破坏位置与抗滑桩的长度、埋深以及滑移面的剪切力的关系及其表达式。通过试验对模型进行验证,对抗滑桩的理论弯折破坏位置进行实际对比。结果表明:在此种滑移模式下,悬臂式抗滑桩的锚固反力按梯形分布计算时,理论模型计算结果与试验结论有较好的一致性,而在按照矩形或三角形分布计算时,理论结果与试验结论相差较大。所以,在施工设计过程中,应在计算得出的悬臂式抗滑桩弯折破坏位置布置较密的抗弯钢筋或按最不利条件计算最大弯矩,确保抗滑桩的承载能力满足要求。     

顺层岩质边坡的蓄水响应特征研究

顺倾边坡的成因机制较为复杂,目前国内外对这类边坡的变形机制所进行的研究较为多样.以浙江省某水库边坡为研究对象,结合实际情况建立了数值计算模型,进行了在常水位、蓄水、泄水3种工况下的计算,得出了以下几点结论:常水位工况下,边坡内部拉应力区未整体贯通,位移量值也比较小,整体稳定性较好.蓄水后,最小总应力的拉应力区明显扩展,...     

500m级顺层陡倾特高人工边坡破坏模式分析与开挖支护设计

为研究锦屏一级水电站大奔流沟料场500 m级顺层陡倾特高人工边坡破坏模式、为边坡开挖与支护设计提供依据,应用工程地质分析和数值模拟方法,研究了浅层滑移剪出破坏、深层滑移剪出破坏、压剪溃屈破坏、压裂滑移剪出破坏和随机块体破坏几种可能存在的边坡破坏模式,并以边坡破坏模式为基础,提出了开挖及支护设计建议.结果表明:压剪溃屈破...     

顺层岩质边坡破碎岩体开挖回填稳定性分析

为定量分析存在破碎岩体边坡的整体稳定性大小,以观音水库边坡除险加固工程为背景,采用数值分析法对边坡破碎岩体开挖回填过程进行模拟分析,计算考虑了初始工况、开挖工况和回填工况,计算结果对水库边坡的整治有一定的参考价值。     

顺层岩质边坡坡脚开挖稳定性数值模拟分析

顺层岩质边坡的稳定性受到多种因素影响。针对坡脚纵向开挖因素,采用有限差分软件FLAC3D对开挖过程边坡稳定性变化进行数值模拟分析。模拟结果表明,坡脚纵向开挖长度较小时,位移计算收敛;小幅度扩大纵向开挖长度时,由于边坡周围岩体的约束作用,不会发生沿层面的滑动;当开挖长度接近临界值时,边坡位移将由蠕变发展到滑移。计算结果与工程实际吻合较好,可为类似施工建设提供理论参考。     

含软弱夹层开挖边坡变形特征物理模型试验研究

为了研究开挖边坡的变形破坏特征,在相似原理的基础上,采用底摩擦的试验方法进行室内物理模拟试验。实验结果表明,该边坡的破坏主要是由于坡脚开挖造成的,边坡的破坏不是一次形成的,而是两次形成的。不合理的开挖导致边坡形成良好的临空面,利于边坡的下滑,该边坡的破坏模式主要为滑移-拉裂。     

坝肩顺层岩边坡开挖支护方案数值模拟研究

顺层岩质边坡稳定性问题一直是困扰工程建设的一大难题,且目前关于边坡开挖支护安全评价往往仅针对施工完毕工况下进行,较少关注施工过程中的安全稳定性.因此在双龙水电站大坝右坝肩顺层岩边坡开挖支过程中,将边坡自上而下分为八级边坡依次采取不同措施进行支护,并用数值模拟方法分析边坡安全稳定性,结果显示:在边坡施工中坡体一直处于稳定...     

猴山水库左岸边坡崩塌变形破坏特征研究

结合猴山水库基本情况,对其左岸崩塌变形破坏特征进行分析,采用DDA数值模拟方法研究该崩塌变形破坏模式。该崩塌发生是由于重力和雨水入渗造成错断式破坏。分析得出,底部软岩长期受挤压向外变形,岩桥位置逐渐产生拉张裂缝。在降雨作用下,岩体质量增加,结构面、岩体强度降低,底部软岩变形速率急剧降低,上部岩体应力集中,直至错断破坏。     

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。     

含膨胀土软弱夹层开挖工程边坡变形破坏分析

膨胀土显著的湿涨干缩特征,使降雨诱发的浅层滑坡在膨胀土地区极其常见,给重大工程造成严重的经济损失,治理难度较高。受缓倾角长大软弱结构面、膨胀土夹层控制的深层滑坡在膨胀土地区占有相当的比重,浅层滑坡形成机制尚待深入研究。文章首先建立了含有水平膨胀土软弱夹层的边坡开挖数值分析模型,采用水力全耦合的计算方法,重点模拟分析了分级开挖过程中残留坡体内应力变形场的分布和演化规律。基于引入的膨胀软化实用模型,对比分析了考虑和不考虑膨胀软化作用两种情况下膨胀土夹层内土体破坏情况。结果表明：开挖后残留坡体内竖向位移在总位移中占有很大比例,其主要由夹层土体膨胀所致。膨胀软化作用对夹层内土体破坏有重要的影响,土体发生初始破坏的位置并非在剪应力峰值处。过度减缓开挖坡角,卸荷导致的膨胀软化作用将显著增加,夹层内土体破坏可能性不减反增。通过敏感性分析显示含软弱夹层的膨胀土存在最优开挖坡角。     

大中河水库顺层岩质边坡覆盖层开挖整治模拟分析

为保障边坡开挖工程的施工安全,以大中河水库引水工程建设为背景,采用有限元法对边坡覆盖层的开挖和加固过程进行模拟分析,结果表明:自然状态下,边坡表面覆盖层有滑动的可能,表层开挖后稳定性虽得到一定提升,但发生较大位移。边坡加固后,位移得到有效控制,稳定性进一步提高。该文对不同工况下的边坡危险滑裂面计算了抗滑桩的最优抗弯刚度为1600k N/m。结果对大中河水库引水工程边坡的稳定性评估和加固材料的选取有一定参考价值。     

某渠道顺层岩质边坡开挖过程稳定性计算分析

为了研究渠道顺层岩质边坡在开挖过程中的各项特性,以某渠道顺层岩质边坡的开挖支护工程为研究对象,采用数值分析法进行全程模拟,重点研究边坡开挖支护过程的应力应变特性、结构受力、位移和稳定性变化趋势,结果表明:(1)边坡岩体开挖后,出现了明显的卸荷效应,随着开挖深度的增加,剪应变有增大的趋势,集中分布在坡脚位置;(2)下部锚杆所受轴力明显大于上部锚杆,且越接近坡脚,所受轴力也越大;(3)边坡开挖越深,坡面位移也越大,边坡安全系数越小,采取锚喷支护后,位移变形得到控制,边坡稳定性显著提高。研究成果可为类似渠道边坡工程开挖加固的稳定计算提供参考,便于确定合理的施工方案。     

爆破开挖扰动下顺层边坡动力响应规律数值模拟研究

以宜昭高速公路工程取料场爆破开挖产生的岩石边坡为计算实例,结合通用有限元软件ABAQUS对爆破荷载作用下岩质边坡开挖时的振动响应进行三维数值模拟研究,利用爆炸等效荷载施加方法,结果得到了岩质边坡支护完成后,在爆破荷载作用下支护结构面上质点振动速度变化规律和应力特性。     

顺层中倾角对岩质边坡稳定性影响及开挖方案研究

金波石料场顺层中倾角结构面发育,前期方案试算整体工程边坡开挖后稳定性差,根据刚体极限平衡法得出金波石料场滑面倾角α和临界等效岩层厚度h的关系以及坡面倾角β和临界坡高H的关系。并通过对比2种避让方案,确定最终的拟定方案。结果显示,方案一通过转角来调整开挖坡面与不利结构面的空间交切关系来提高边坡的稳定性,但其需要重新削坡揭顶,供料时间与大坝浇筑时间冲突;方案二采用中间留岩柱的方式,但设计底高程开采时间与蓄水时间冲突。最终采用上游侧保留中低高程岩体,并拓展下游侧开挖面,较好地避免了更多顺坡中倾角结构面的揭露。     

考虑岩体劣化的三峡库区顺层岩质边坡破坏分析

三峡水库在正常运行期间库水位在145.00～175.00 m之间周期性波动,这对库区内广泛发育的顺层岩质岸坡造成损伤劣化,严重影响坡体稳定性。以三峡库区内典型的顺层岩质岸坡青石6号坡作为研究对象,采用FEM/DEM(有限元/离散元)耦合分析的方法模拟其变形破坏全过程。同时结合室内饱和-风干试验结果,讨论库水位长期变动条件下消落带岩体强度与结构的劣化对岸坡变形破坏演化过程的影响。结果表明：当岩体强度逐渐劣化时,仅会加快坡体变形演化速度但不会改变破坏模式;当坡体结构劣化程度增加时,坡体的变形演化速度不仅会加快,变形破坏模式也会随之发生改变。研究成果对库区内顺层岩质岸坡的防灾减灾工作提供了一定的技术支撑。     

乌江银盘水电站左坝肩顺层边坡开挖稳定性分析

对重庆乌江银盘水电站左岸上游边坡进行了局部稳定性和平面滑动稳定性分析.采用赤平投影法分析了楔形体滑动稳定性.在对左坝肩顺层边坡进行局部滑动稳定性分析和平面滑动极限平衡分析的基础上,采用块体离散元对该边坡进行模拟,分别计算了开挖后下部破碎带临空与不临空两种情况的安全系数,分析了应力和位移特性,并计算得到了开挖可能造成的最终滑动破坏情况.