基于DDA的岩体边坡稳定性分析及应用研究

针对岩质高边坡的滑坡失稳这一典型破坏形式,采用非连续变形分析(DDA)这一数值分析方法,介绍其计算原理,总体平衡方程的形成、块体接触判断及处理措施,并结合某岩体边坡工程实例,建立计算模型,分析边坡块体的动态稳定性。     

边坡关键块体的神经网络预测法

针对岩体边坡关键块体的状态(关键与否)与其几何参数和力学参数之间存在高度的非线性映射关系,利用人工神经网络理论的强大非线性映射能力和自学习特性,提出了岩体边坡关键块体的神经网络预测法。以某电站厂房边坡为例,仿真结果表明,该方法能够充分体现边坡关键块体状态与块体的几何参数和力学参数之间的非线性关系和隐含关系,具有较高的精度,所预测的边坡关键块体状态与实际吻合。此方法为岩体边坡关键块体的识别提供了一种新的途径。     

裂隙岩质边坡的弹粘塑性变形及稳定性分析

首次在块体单元法中引入弹粘塑性流变模型来分析裂隙岩质边坡的变形及稳定性。以块体元模型来反映裂隙岩体变形的不连续性，在单元之间引入接触面单元来模拟岩体中的结构面，在接触面单元中引入弹粘塑性模型来研究岩体变形的时间效应及稳定性，并把此理论应用于裂隙岩体边坡的变形及稳定分析，以工程算例验证了其可行性。     

DDA数值模拟及其在岩体工程上的初步应用研究

根据已初步开发出的ＤＤＡ模型计算程序，分别就某工程试验洞洞挖和边坡明挖问题进行了计算，并与有限元结果进行了比较。两种开挖问题计算结果表明，ＤＤＡ模型计算结果在岩体开挖位移形态及位移量级上与有限元及实际位移监浊结果都具有较好的可比性，说明该模型所反映的岩体开挖变形趋势是符合实际的，分别就ＤＤＡ模型应用于岩体洞挖和明挖计算时所存在的问题进行了讨论，包括岩体开挖荷鞯施加方式、块体界面特性模拟以及块体系统     

基于离散单元法的白鹤滩水电站复杂块体稳定性分析

 节理岩体边坡块体稳定性分析是岩体力学工程实践中关心的一个重要问题,经典极限平衡理论在求解复杂块体稳定时具有诸多的限制。基于离散单元法作为运行平台,推导复杂块体安全系数计算公式,并在此基础上编制复杂块体稳定性分析程序,能够弱化复杂地形、材料非线性以及初始地质条件等传统问题的约束;继而运用2种经典块体模型对该程序进行正确合理性验证。最终将程序应用于白鹤滩左岸边坡复杂块体稳定性分析研究,给出关键块体安全系数及其潜在破坏模式,并根据块体稳定性特征及其变形模式给出加固建议。该研究结果对岩体边坡复杂块体稳定性研究具有一定指导意义。     

岩石边坡工程块体系统稳定性预测、监测与控制

根据工程地质的岩体结构控制观点及“突破”观点，岩石边坡工程的稳定性往往由其中的块体分布及其稳定状态所控制，因此，及时确定与实时控制这些块体系统的稳定性就十分重要。为此，以某大型岩石高边坡为例，在分析该高边坡的工程地质条件，尤其是结构面分布特征基础上，首先，采用块体理论分析了该复杂岩石边坡工程块体系统的分布规律，找出了控制该大型边坡稳定性的关键块体的位置、规模及开挖后的稳定性系数，并据此指导优化岩石边坡稳定性的监测布置与加固控制；其次，根据监测信息对块体系统加固前后的受力及稳定性动态进行了分析。     

基于激光扫描的高边坡危岩体识别及锚固方法研究

 利用三维激光测量技术获取高陡边坡的高密度点云坐标数据,建立高边坡表面模型。基于三维激光点云数据提取高陡边坡的岩体结构面的产状和几何信息数据。在此基础上,提出危岩块体的识别方法,即将高陡边坡的危岩体点云数据进行构网,形成为块体单元,然后利用虚拟结构面对块体单元进行分割,形成空间块体模型,并根据危岩体失稳类型对空间块体模型进行分类。基于极限平衡理论和各类危岩的破坏机制以及作用在危岩体上荷载组合,建立危岩体锚固计算方法。将该方法应用于东平白佛山边坡的危岩体调查及治理中,根据白佛山边坡危岩体的主要荷载类型(如自重、裂隙水压力和地震力等)及不同类型的危岩体稳定系数,计算不同类型危岩体的最小锚杆数。研究结果表明：(1) 三维激光扫描技术可以远距离、快速获取高陡边坡的空间坐标数据,进而获取岩体结构面的空间信息和产状;(2) 基于危岩体空间坐标数据、结构面空间信息和不同荷载组合,可进行危岩体分类和锚固计算,得到危岩锚固所需的锚杆或锚索数,为危岩锚固治理设计提供依据。工程实例表明,该方法具有较强的适用性和可靠性,有助于高陡边坡危岩体加固方案的设计和优化。     

关键块体在边坡岩体稳定性评价中的应用

关键块体的失稳运动,将导致岩体工程发生整体破坏。在分析边坡稳定性时,将岩体工程稳定性问题简化为寻找和分析关键块体问题,只对这些关键块体进行加固处理,就可以保证整个工程岩体的安全与稳定。本文以某高速公路岩质边坡为例,具体讲解了关键块体的计算方法。首先通过几何分析,找出岩体工程中的可动块体;然后根据滑面的物理力学性质,确定在工程作用力及自重作用下工程开挖面上的所有关键体;最后计算关键块体的稳定性及使其稳定所需要的锚固力,便于指导工程加固。     

节理岩质边坡的块体元塑性极限分析下限法

结合块体元和塑性极限分析,并利用数学规划的方法,提出了一种新的岩石边坡稳定分析方法-块体元塑性极限分析下限法。针对节理岩体的力学特性,将岩体离散为块体–结构面组成的块体系统,假定块体为刚体;以结构面应力为未知量,根据塑性极限分析下限定理,构造了满足平衡方程、边界条件和屈服条件的静力许可应力场;建立了边坡稳定的下限法数学规划模型,并通过非线性规划方法寻求问题的下限解。最后对三个典型的算例进行分析,结果表明:采用本方法不需要逐个计算可能的滑动形式,而直接得到边坡稳定安全系数,结果同刚体极限平衡法十分接近。     

基于三维激光扫描的高陡边坡块体稳定性研究

艰险山区工程建设中高陡边坡块体稳定性是安全与防灾的重要问题,对艰险山区高陡边坡岩体结构面的调查是分析该问题的关键。以澜沧江某重大工程高边坡为研究对象,应用三维激光扫描技术,研究了远距离调查分析岩体结构的分析方法,分析了该高陡边坡的岩体结构面空间分布状况,统计分析了结构面的优势方向和岩石块体的分布状况,以此为基础,应用极限平衡分析方法,研究了该高陡边坡的岩石块体稳定性。     

静力触探确定桩承载力的理论方法

本文简要给出描述静力触探和打入桩贯入机理的计算模式以及贯入阻力、贯入阻力影响范围和贯入阻力临界深度的理论解。在此基础上推导出静力触探指标与桩竖向承载力的理论相关方程。本理论相关方程能反映尺寸效应和深度效应并与经验公式和实测资料相一致。     

考虑砌体填充墙刚度的短肢剪力墙结构分析方法

短肢剪力墙结构形式被广泛运用在中高层住宅建筑中,目前其结构分析方法由于忽略了砌体填充墙刚度而使得计算所得的结构位移往往偏大。下文中我们将介绍一种考虑砌体填充墙刚度的结构分析方法,从而使得中高层短肢剪力墙结构分析更趋实际。     

CFG桩复合地基质量事故分析与加固设计

本文闸述了岩溶地区某住宅楼CFG桩复合地基发生质量事故的实例,介绍了其场地地质条件、原复合地基设计、施工要点及检测结果,分析了质量事故发生的原咽,提出了一种经济合理有效的加固处理方案。该方案采用小截面静压预制方桩加固原有的CFG桩复合地基,即形成了多桩型复合地基,介绍了其承载力和变形的计算方法,提出了合理的栽荷试验方法。该加固方案取得了预期效果,可为同类复合地基的施工及处理提供借鉴。     

岩体可爆性Fuzzy自适应分级方法

从工程应用角度出发，提出一系列评价岩体可爆性评价指标，并根据岩体破坏机制提出模糊自适应权函数，由经建立一个岩体可爆性模型综合平判模型。用此模型对一破工程岩体进行可爆性评价，得到了较好结果。     

基于三维地质模型的岩土工程有限元自动建模方法

在岩土工程有限元数值模拟中,复杂的地质环境使得建模困难,模型一般都被简化处理。其结果直接影响计算的准确性。借助地质模型能最大程度地表达地质实际的特点,将地质模型和数值模型相结合,提出一种新的岩土工程有限元建模方法--CRM地质模型转化法。其核心思想是将三维地质模型经过特定方式转化为符合有限元网格要求的数值计算模型。具体转化过程为:①根据计算范围对地质模型进行区域切割;②从切割模型提取控制数据进行网格重构;③对重构模型按地层属性自动剖分有限元网格;④将网格数据导入数值分析系统完成建模。通过编程实现与实例验证,这种方法能准确生成复杂模型网格,整体建模速度快,自动化程度高,且能方便地模拟开挖过程,并可为不同的数值分析系统使用,极大地提高了前处理工作的效率。     

堤坝坝坡稳定性模糊综合评判与等级评定模型的应用

把模糊综合评价应用到堤坝坝坡的稳定性分析中,并根据堤坝的实际特点,建立相应的二级模糊综合评判模型,最后引入等级评判,计算稳定性的确定等级。在工程应用中,可对水文地质条件下的堤坝坝坡稳定性进行直观和量化的对比分析,避免了对于最大隶属度同为一个级别的样点,其间的稳定性优劣难以判断的缺点。     

基于连续介质离散元的双重介质渗流应力耦合模型

 为模拟边坡在库水涨落和降雨作用下的渐进破坏过程,发展基于连续介质离散元的双重介质渗流应力耦合模型。它分为固体计算模型、孔隙渗流应力耦合模型和裂隙渗流应力耦合模型3个部分。固体计算模型能够反映地质体的破坏规律,可以模拟从连续到非连续的破坏过程;孔隙渗流应力耦合模型可以方便地计算出自由水位线(浸润线)的位置;裂隙渗流应力耦合模型可以避免由于不连通裂隙(孤立裂隙)存在所导致的收敛性问题;假设只考虑库水涨落和降雨的最终状态,裂隙渗流产生的水头分布和由库水涨落所引起的水头改变作为孔隙渗流的变边界条件,从而实现孔隙渗流场和裂隙渗流场的耦合。典型算例计算结果表明,基于连续介质离散元的双重介质渗流应力耦合模型对于库区古滑坡的研究是很有效的。     

钢-混凝土组合桥面板挠度试验分析

由理论分析得出与实桥相应的桥面板模型，利用大型有限元分析软件ANSYS进行计算分析，并与试验得出的结果进行比较，验证了试验的可靠性。通过对钢—混凝土组合桥面板的挠度试验，得出其在静力荷载和疲劳荷载作用下的挠度发展情况。     

复杂岩溶地区隧道涌水预测方法研究

 岩溶地区隧道地下水涌水预测方法和理论是长期以来难以突破的水文地质难题。基于我国岩溶地区隧道突(涌)水实例分析,从岩溶蓄水模式角度揭示岩溶区易发生涌水的构造机制,指出当前地质超前预报手段在涌水预报方面存在的问题。就岩溶地区隧道涌水量的预测理论研究现状,系统分析各预测方法的优缺点和适用条件。对不同含水地质构造的岩溶区进行划分,提出相应较合理的隧道涌水量预测方法,并结合工程实例验证其可行性。所得结论可为岩溶隧道涌水的预测研究提供借鉴。     

断层破碎带隧道突水突泥模型试验系统研制与应用

为研究吉莲高速永莲隧道扰动作用下突水突泥灾变演化过程及破坏特征,以F2断层破碎带为研究对象,研制大型三维地质模型试验系统,该系统由模型架、地应力加载系统、水压加载系统以及信息监测系统组成,通过材料配比试验及物理力学性能参数测试,研制出适用于流–固耦合模型试验的新型断层围岩及正常围岩相似材料。采用该系统进行模型试验,揭示正常围岩开挖过程中及揭露断层后的隧道围岩渗流压力、应力应变、位移以及涌出物等特征参数的变化规律,模型试验结果与实际工程灾变特征具有较好一致性。试验结果表明该系统稳定可靠,可广泛应用于其它地下工程的模型试验研究,其研究方法及结果对类似工程研究具有一定的指导和借鉴意义。