高边坡加固治理方法及应用

边坡稳定分析一直是岩土工程中的重要研究内容,其中高边坡的稳定性问题在水利水电工程建设中越来越引起人们的重视。本文分析了影响高边坡稳定的因素,就水利水电工程岩质高边坡的加固治理措施作简要介绍。     

三峡永久船闸高边坡工程研究

在扼要介绍船闸区工程地质条件和边坡设计轮廓形态的基础上,首先结合总结近２０ａ来的科研成果对边坡稳定性进行了分析评价,接着介绍了施工期高边坡工程稳定措施和边坡监控及整体稳定现状,最后对工程今后施工和运行提出了自己的结论与建议．     

岩石高边坡安全监测及稳定性分析

针对某水电站岩石高边坡的工程实际,为了有效的控制高边坡变形和准确的指导施工,在边坡布设了多套位移计和锚杆应力计,并且进行了边坡变形和应力监测。通过大量的边坡监测资料,并且结合变形、地质、开挖等因素,分析了边坡变形特征及锚杆的锚固效果,监测数据的分析主要采用回归方法进行。监测数据表明,边坡的锚固效果良好,边坡的变形得到了有效的控制。通过此岩石高边坡工程的施工监测,阐明信息化施工可以保证边坡的稳定性,正确指导施工。     

水电工程高边坡变形机理与工程治理

对于某水电站左岸船闸高边坡的治理 ,在详尽的地质勘探工作的基础上 ,制定了高边坡治理设计方案 ,实施动态监控设计和信息化施工 ,保证了边坡稳定 ,使船闸如期建成运行 .该工程在国内外率先解决了复杂的蠕变松动岩体人工高边坡的稳定性评价和治理问题     

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     

玉环电厂岩质高边坡稳定性及工程设计方案

结合华能玉环电厂岩质高边坡的具体实例,分析边坡工程地质环境和边坡可能的破坏模式,运用传统的极限平衡原理和有限元法两种方法,对岩质高边坡进行稳定性研究,并根据实际情况提出一套工程设计方案.     

岩质高边坡治理初探

岩质高边坡，因其缺乏生物赖以生存的环境，既使经过传统的加固措施，却因暴露于地表，受到风吹、日晒、雨淋等各种破坏性侵蚀作用，表层岩石很容易降低强度，发生剥蚀脱落，降低边坡稳定性，危及工程的安全性．针对岩质高边坡的特点，探讨了岩质高边坡的治理措施，介绍了一些新的边坡治理技术．高边坡治理既要注重稳定性，还要考虑生态环境问题，景观设计应成为边坡治理中的一部分．     

高边坡卸荷岩体稳定性分析

岩质边坡在长期的地质作用下往往会被多组结构面所切割,形成复杂的卸荷裂隙岩体,而高边坡中的卸荷岩体直接影响到整个边坡的稳定性.依托西南某拱坝右坝肩高边坡工程,从地质分析的角度,对边坡卸荷岩体进行分区节理统计,进而划分出可能的局部不稳定块体,并定性评价了边坡的整体稳定性.在此基础上建立了三维地质模型,分别采用强度折减法和关键块体理论分析并评价了该工程高边坡卸荷岩体的局部稳定性,并提出了在地质勘察、安全监测、加固处理和施工控制等方面的建议.研究结果表明,该高边坡卸荷岩体整体稳定性较好,但局部存在潜在不稳定块体.该研究成果对类似工程具有重要的参考价值.     

209国道线太矶头人工高边坡防治工程研究

在综合分析209园道线太矶头人工高边坡工程地质条件的基础上，首先对该边坡的稳定性进行了力学计算与评价，结果表明：北段边坡的整体稳定性安全储备不足，主要存在潜在的整体滑移及局部掉块和剥落破坏，而南段边坡则主要存在坡面局部掉块和剥落破坏．针对该边坡的实际地质地形条件、稳定性状况、边坡破坏后的危害程度等，将整个工程治理区划分为四个区段，确定了各区段具体的工程治理方案，并对细部结构进行了设计研究．最后，对加固后的边坡进行了稳定性验算，各项验算指标符合规范要求．     

西北黄土地区边坡设计选型

对黄土独特的地质结构特性、对黄土物理力学性质的影响因素进行了总结，分析概括了西北黄土地区黄土边坡常见的破坏形式．基于此，在条分法的基础上推导了可靠性边坡稳定性计算公式，利用此公式计算了某工程黄土高边坡稳定性，并对其进行了考虑风险绩效的坡形优选计算，提出了该黄土高边坡合理设计选型的建议．     

Probabilistic assessment of rock slopes stability using the response surface approach——A case study

This paper examines the stability condition of a jointed rock slope in the south western region of Saudi Arabia using deterministic and probabilistic approaches, under both dry and wet conditions. The study area is characterized by complex geology in rugged terrains. The stability analysis is carried out using the code FLAC3 D to generate a 3-dimensional, ubiquitous joint model, to determine the influence of the dominant, unfavourable discontinuity orientation with respect to the slope face. The deterministic analysis is first implemented using the mean values of the selected random variables, namely the dip,dip direction and friction angle of the dominant discontinuity set, and the stability condition is assessed with a factor of safety based on the classical frictional joint constitutive model. A Box-Behnken design(BBD) approach is then adopted to create the surface response function as a second order polynomial for the factor of safety. To do so, fifteen FLAC3 D models are generated in accordance with the BBD.Based on this, 10,000 simulations of different slope realizations are carried out using Monte-Carlo simulation technique, and the probability of unsatisfactory of performance of the rock slope is assessed. It is shown that the probabilistic approach provides more insight and confidence in the stability condition of the rock slope, both under dry and steady state heavy rainfall conditions. A discussion is presented on the significance of accepting lower safety factors when heavy rainfall conditions are encountered.     

考虑土体参数空间变异性的边坡稳定性研究

为考察土体强度参数空间变异性对评价边坡稳定的影响, 以及使用概率方法评价对边坡稳定的适宜性, 以简易Morgenstern-Price法对土体参数空间变异性条件下的边坡稳定性进行了计算分析.通过Karhunen-Loève法对参数的空间协方差矩阵进行正交分解,并使用拉丁超立方抽样法和Cholesky法对空间场进行优化处理,确定了边坡土体的强度参数空间样本取值,完成了空间随机场的生成;以简易Morgenstern-Price法对参数空间变异边坡进行安全系数求解和破坏概率计算.对生成土体参数的抽样检验发现,拉丁超立方抽样和Cholesky分解共同使用后生成的抽样样本能很好地吻合目标分布.边坡稳定性计算分析显示,在抽样计算所得的边坡失稳收敛概率与Monte Carlo方法非常接近的情况下,抽样随机场能极大地降低模型达到收敛所需的计算次数,表明抽样方法用来计算边坡的失稳概率是可行的.对给定边坡的概率性失稳的研究表明：单独使用安全系数或者失效概率都无法完整地对边坡稳定性作出评价,只有同时使用两者,边坡的安全评价才会更加安全有效.     

基于联合分布法的岩坡稳定可靠分析研究

岩坡稳定性分析问题是一个可靠性问题,结合由Hoek-Brown经验准则衍生的线性参数,采用概率密度函数联合分布法确定平面滑动岩坡的最终安全系数的概率分布,借助Matlab软件对该计算过程实现表达,并对岩坡安全系数的影响因素进行敏感性分析。结果表明：概率密度函数联合分布法可以用作对平面破坏岩坡稳定性分析方法的补充及对岩坡稳定的前期快速评价;安全系数的分布曲线呈正态分布;正常情况下,水平地震加速度?对岩坡稳定的影响性强于张拉裂缝中水深Zw对岩坡稳定的影响性。     

基于可靠度的土坡最危险滑面分析

用算例证明了概率危险面与定值危险面并不一致。提出了2种方便实用的概率分析方法，即基于定值安全系数程序的组合参数搜索法和在Excel中运用的矩阵公式法。经过比较认为组合参数搜索法虽是近似的，但比传统的定值法更接近矩阵公式法得到的概率危险面，2种方法均可用于工程实践中土坡稳定性的概率分析与评价。     

空间与颗粒参数对块石土边坡稳定性影响数值模拟研究

块石土边坡具有物理力学性质复杂,非线性强等特性,受块石-土体空间分布、块石粒径等几何因素影响较大。为研究几何参数对块石土边坡稳定性影响,本文基于研究团队提出的块石形状数据库随机生成方法,采用ABAQUS软件非线性分析方法,考虑含石量、最大粒径、空间分布等多种几何因素,建立大量有限元模型进行计算分析,得到以下结果：含石量增大,边坡安全系数上升,且含石量在50%-60%这个区间是上升速率最快。含石量增大,同粒径组边坡安全系数标准差增大,模型安全系数差异变大;最大粒径增大,块石分布对于边坡安全系数的影响增大,边坡稳定性先减小后增强,同粒径组边坡安全系数标准差增大。含石量和最大粒径增大,块石空间分布对于边坡稳定性影响增大。粒径大小不同,块石空间分布对于块石土边坡稳定性影响方式也不同,大粒径块石存在令滑动面向边坡内部发展,而密集小粒径块石大多是令滑面呈折线形,二者皆可增大边坡稳定性;当块石长轴与坡面夹角为90°、135°时,边坡塑性区呈发散分布,滑面更靠内部,稳定性更好,而当块石长轴与坡面夹角为0°、45°,则与上述情况相反;在通常沉积条件下,边坡稳定性随长短轴比增加而降低,滑动面越发平滑,塑性区范围与更加集中。可以看出,含石量、块石粒径、空间分布等因素对于块石土边坡有很大影响。几何参数不同,边坡稳定性差异较大,且具有一定规律性,在实际工程中有一定参考价值。     

概率极限状态设计法在厂房抗滑稳定分析中的应用

论述了厂房整体抗滑稳定设计由单一安全系数设计表达式向以概率理论为基础的分项系数设计表达式的转换,并结合岩基上厂房抗滑稳定的工程实例,探讨了概率极限状态设计原则和分项系数设计表达式在厂房抗滑稳定分析中的应用.分析结果表明,在厂房整体抗滑稳定设计中运用概率极限状态设计原则和分项系数设计表达式,可以更全面地考虑影响结构可靠性诸因素的客观变异性,使厂房的抗滑稳定设计更加经济合理.     

Probabilistic approach for open pit bench slope stability analysis——A mine case study

The geotechnical slope design of an open pit wall starts at the bench scale configuration. At this scale, the rock slope stability is governed primarily by the geological discontinuities within the rock mass and as a result, structurally-controlled failures(e.g. planar, wedge or toppling) are most likely to occur. The probabilistic approach offers a major advantage over the traditional deterministic method in that it accounts for the different degrees of variability and uncertainty often encountered in rock properties. This paper presents a bench slope stability assessment for an open pit mine in Peru using a probabilistic-based approach by coupling a kinematic analysis based on stereographic projection techniques followed by a kinetic analysis by means of the limit equilibrium method. Finally, these two probabilities are combined to provide an overall measure of the probability of failure(PoF) of the bench slope system. The case study is characterized by significant scatter in the geometrical and mechanical properties of the joints.Extensive surface mapping was conducted at 36 different sites following the ISRM suggested procedures.Several direct shear tests were carried out. It is shown that by combining field and laboratory measurements and engineering judgment, the probability density functions(PDF) of the discontinuity parameters can be obtained. These are then used in a Monte Carlo simulation process to compute both kinematic and kinetic probabilities of failure. The overall probability of failure aims to provide the design engineer with a tool to critically evaluate the bench performance from a geotechnical risk perspective and to provide a basis for future bench design optimization.     

一种基于拉-剪破坏的边坡动力稳定性分析方法

为量化地震作用下边坡的稳定性,优化矢量和方法并计算出相应动态安全系数,基于边坡在地震作用下的破坏模式:坡顶拉裂缝和坡脚剪切裂组合形成的贯通滑动面,推导出拉-剪破坏下矢量和法的安全系数公式,通过自编程序得到边坡潜在滑动面曲线和动力安全系数,并通过算例验证方法的正确性.针对岩质边坡,利用新、旧两种矢量和方法进行动力稳定性分析,结果表明:边坡潜在滑动面会随着地震持续时间向边坡内部走移;两种方法得到的安全系数趋势一致,但拉-剪破坏模式的下滑趋势角度更大;在拉-剪破坏模式下,边坡的安全系数有所降低,其中,边坡的综合安全系数降低了3%,说明原先的方法高估了边坡的稳定性.优化后的矢量和法能够更具体地反应出边坡在地震过程中的稳定状态,为抗震设计提供更加准确的理论指导.     

Probabilistic and interval reliability design of the composite pressure vessel

Considering the randomness or interval character of physical parameters and applied loads of composite pressure vessels (COPV), the COPV reliability-analyzing model is built. And then the computational expressions for the mean value, standard deviation and deviation of fiber stress are deduced by the random factor method. The probabilistic and interval reliability designs on COPV are implemented by utilizing the probabilistic method and interval method combined with the improved particle swarm optimization (PSO) algorithm, respectively. The influence of fluctuation of structure uncertain parameters on COPV design thickness is inspected. Finally, examples are given to demonstrate that both probabilistic and interval reliability methods can satisfy the safety requirement and both are of higher rationality than the traditional safety factor method. And probabilistic method has a lower relative error but a higher computational complexity contrasted with the interval method.     

单纯形替换最优化方法在霍各乞铜矿边坡稳定性分析中的应用

当边坡内没有明显的断裂面控制边坡的破坏时，应用极限平衡方法计算边坡安全系数需要确定具有最小安全系数的滑面，边坡安全系数是可能滑面的函数，而只有最小安全系数才可代表边坡的安全程度，用最优化理论中的单纯形替换法对霍各乞铜矿边坡的最小安全系数和相应最危险滑面进行了分析与研究，为边坡的设计提供决策的依据。