井工开采作用下某露天矿边坡强度稳定性数值分析

根据平朔安太堡露天矿边坡的工程实际,运用数值分析方法对井工开采前后露天矿边坡的稳定性进行了分析,同时对边坡坡表和内部岩土体的速度矢量进行了预测研究.结果表明:自然状态下边坡的安全系数较高,井工开采作用会大幅度地降低边坡的稳定性;由数值模拟所得出的速度矢量图可知,坡表砂岩和泥岩接触面附近网格点的速度较大,易发生滑动,此处需要进行加固设计.最后考虑了岩土体的剪胀角ψ=φ/2时边坡的安全系数,结果表明:剪胀角为0时,边坡的安全系数较小;剪胀角为φ/2时,边坡的安全系数较大;四种工况的安全系数平均增大了4.2%.     

基于强度折减法的边坡稳定性有限元分析

将有限元强度折减法与ABAQUS软件相结合,分析软弱夹层、泊松比和剪胀角对边坡强度折减系数的影响。结果表明:含夹层的强度安全系数比不含弱夹层的边坡安全系数小;此外,强度安全系数随着剪胀角增大而增大。     

基于灰色关联分析方法对边坡稳定性的影响因素敏感分析

边坡稳定性的影响因素很多,且影响程度各不相同。本文依据ABAQUS有限元分析软件,通过模拟不同参数下土体的粘聚力、内摩擦角、剪胀角、泊松比、弹性模量,计算边坡安全系数,利用灰色关联分析方法得出不同参数的影响程度,依次为内摩擦角>粘聚力>剪胀角>泊松比>弹性模量,因此在边坡设计及稳定性评价中应慎重选取土体的强度指标。灰色关联分析结果可以为边坡设计和施工提供一定的指导与分析价值。     

裂缝边坡三维极限上限拓展分析

裂缝的存在会降低边坡稳定性,而在边坡宽度受到限制时三维效应更加显著,因此有必要对裂缝边坡稳定性进行评估。针对裂缝边坡三维稳定性研究,基于极限分析上限定理,在三维破坏机构中引入一条垂直张拉裂缝,并引进机构参数拓展裂缝边坡三维破坏模式,包括坡面破坏和坡底破坏,建立能量平衡方程并通过优化算法求解裂缝边坡稳定系数上限解。根据g-line图像法绘制裂缝边坡稳定性图表以便读取安全系数。分析了边坡宽高比、坡角以及土体内摩擦角对裂缝边坡破坏模式和裂缝深度及位置的影响规律。结果表明:对于确定的边坡几何形态以及土体参数,存在最小边坡宽高比B/H*,当边坡宽高比小于B/H*,边坡发生坡面破坏且坡顶裂缝的影响可以忽略;内摩擦角φ小于5°时,边坡发生坡底破坏,而对于裂缝边坡,仅在φ=1°左右发生坡底破坏;随着边坡宽高比的增大,裂缝深度逐渐增加,裂缝位置逐渐远离坡肩,但对于坡角为75°的边坡裂缝深度先增大后减小。     

基于ABAQUS的边坡稳定性分析

文章利用ABAQUS有限元软件模拟边坡,通过强度折减法,分析边坡弹性模量、边坡坡角、土体重度、C值、少值、土坡高度、剪胀角等各自不同取值对边坡安全系数的影响,得到相应的位移云图、关系曲线等,将边坡安全系数作为评定边坡稳定性的一个重要评判指标,达到降低边坡风险和滑坡、崩塌等自然灾害及时预警的目的,最大限度降低生命财产损失...     

基于ABAQUS的土质边坡渐进性破坏数值模拟

具有裂隙性、膨胀性等特性的土质边坡稳定性研究需要考虑渐进性破坏问题。采用基于ABAQUS的有限元强度折减法,进行变形局部化和滑动面渐进式形成过程的有限元数值模拟,获得土质边坡稳定性的安全系数,及边坡坡角和土的剪胀角对边坡安全系数的影响。     

蠕滑型边坡动态稳定性系数实时监测及其位移预警判据研究

 滑坡的蠕滑位移过程本质上就是滑坡岩土体的损伤变形演化过程。因此,在系统分析蠕滑型边坡不同蠕滑变形阶段的变形演化特征与损伤破坏机制基础上,运用损伤力学基本原理,探索和揭示边坡蠕滑变形与其稳定性系数的相互内在联系,确定边坡的蠕滑位移与其坡体损伤变量及其稳定性系数的定量关系,并依此建立基于边坡蠕滑位移参数确定其动态稳定性系数的方法;同时,依据位移–时序曲线切线角速率和加速率参数变化规律,研究和确定基于安全系数的边坡稳定性位移监测预警判据 和边坡安全稳定预警时间 。最后,以典型鸡鸣寺滑坡为例,运用蠕滑型边坡动态稳定性系数与位移监测预警判据,对该滑坡的稳定性演化过程进行后验分析与评价,并同时与斋藤迪孝法预测结果进行对比,其分析评价结果与该滑坡实际稳定演化规律基本吻合,表明所提出和确定的有关位移监测预警判据参数,在蠕滑型边坡的稳定性评价与预测中具有一定的实用性和有效性。     

考虑材料变形和破坏特性的强度折减方法研究

 基于材料峰后渐进破坏过程,给出符合岩土材料变形、破坏规律的边坡和坝基异步强度折减计算方法及基于Mohr-Coulomb准则的异步折减比确定方法。同时,针对岩体在不同应力状态和塑性变形程度时具有不同剪胀性能的特点,编写基于非线性ABAQUS有限元程序场变量接口的USDFLD子程序,实现剪胀角随最小主应力和塑性剪应变变化。最后,给出坝基算例分析。结果表明：(1) 水坝蓄水工作时,滑动面的应力水平明显增大,并引起滑动面岩体剪胀特性的变化,计算得到的坝基安全系数与相关联和非关联剪胀角下的安全系数均有显著差异;(2) 不同异步折减比时,坝基安全系数随异步折减比的增大而明显减小。因此,考虑岩土材料真实变形规律和破坏过程的安全系数才能正确表征边坡和坝基稳定性。所得结果可为大型边坡及坝基优化设计方案和稳定性评价提供依据。     

平朔东露天煤矿南帮边坡稳定性评价与治理研究

平朔东露天煤矿是平朔矿区三大露天矿之一,边坡的稳定性严重影响到东露天矿的生产安全,对开挖边坡进行稳定性分析和提出合理的治理方案意义重大.根据现场勘测资料,研究和分析了东露天矿南帮边坡的工程概况,运用大型有限元软件ABAQUS构建了边坡二维地质模型,采用强度折减法对边坡进行稳定性分析,并选取位移突变时对应的安全系数为判断依据.结果表明:边坡下部岩土层处于稳定状态,上覆粉土层局部区域稳定性较差,最大位移达到22cm,需要进行治理.综合考虑安全性和削坡工作量等因素,建议对粉土层不稳定区域进行削坡处理.运用ABAQUS软件分别对粉土层坡角为30,35,40,45,50°条件下边坡进行稳定性分析,结果表明,粉土层坡角调整为30°最合适.     

等效面积的Drucker-Prager破坏准则在边坡稳定分析中的探讨

在运用抗剪强度折减有限元法对边坡系统的稳定性进行分析时,用等效面积的Drucker-Prager屈服准则如DP1、DP2、DP3等模型来模拟二维和三维边坡稳定状况,通过分析得出:三维稳定有限元分析可以较二维有限元更加真实地反映边坡的稳定状况,基于莫尔-库仑等效面积的DP3模型的计算比较真实,更好地发挥材料的承载潜力.并结合传统的极限平衡法,探讨了自重作用下对二维和三维边坡稳定的影响.在此基础上,还探讨了不同剪胀角对边坡稳定性的影响.文章可为边坡稳定加固设计提供一些参考.