一种基于稳定性评价的岩质边坡坡体结构分类方法

对目前岩质边坡勘测研究中所使用的结构术语及概念进行了梳理和厘定,提出了基于边坡稳定性评价的坡体结构的概念;结合我国近年来水电工程岩质边坡勘测实践,以边坡主控结构面和潜在变形失稳模式为核心,总结提出了坡体结构类型划分体系,即将岩质边坡划分为层状坡体结构、中陡裂隙(面)控制坡体结构、楔形坡体结构和均质坡体结构四个大类九个亚类.该坡体结构概念及其分类体系对于复杂岩质边坡稳定性的定性评价、计算方法选择、边界条件确定以及稳定控制方案的制定具有指导意义.     

基于锚杆支护策略的高陡岩质边坡的防治

高陡岩质边坡地形陡峻,特别是强风化花岗岩质边坡,成颗粒泥质状,在强降雨雨水冲刷下,极易崩解有发生滑坡的趋势;岩质边坡坡面节理裂隙发育强烈,坡面岩体被切割成块状,边坡底部会有崩落岩块,局部坡面形成裸露岩腔。稳定性极差,对附近居民生命安全及建筑物都构成威胁。采用锚杆支护策略,可以更好满足边坡治理稳定的需求,经济性、实用性颇高。     

高陡岩质边坡勘察设计探讨

岩质切向坡及逆向坡始终都被业界认为是稳定或基本稳定型的边坡,不过在工程实践中诸多的高陡岩质边坡受损问题都出现在岩质切向坡和逆向坡中,这主要是由于纵横交错的节理使得边坡非常容易引发沿结构面的平面滑动或者大型楔形体滑动问题。所以,相关的工程技术人员要仔细分析高陡岩质边坡特征,在边坡勘察、设计及边坡加固时上述要点均是工程技术工作者对高陡岩质边坡的探索重点,基于此,本文将进一步阐述高陡岩质边坡地质灾害勘察设计要点,希望能够给同行带来一定的参考价值。     

高陡岩质边坡勘察设计探讨

岩质切向坡及逆向坡始终都被业界认为是稳定或基本稳定型的边坡,不过在工程实践中诸多的高陡岩质边坡受损问题都出现在岩质切向坡和逆向坡中,这主要是由于纵横交错的节理使得边坡非常容易引发沿结构面的平面滑动或者大型楔形体滑动问题。所以,相关的工程技术人员要仔细分析高陡岩质边坡特征,在边坡勘察、设计及边坡加固时上述要点均是工程技术工作者对高陡岩质边坡的探索重点,基于此,本文将进一步阐述高陡岩质边坡地质灾害勘察设计要点,希望能够给同行带来一定的参考价值。     

兰山南帮边坡之虚楔形体研究

本文意用(英)HOEK《岩石边坡工程》一书的主要观点,利用微型计算机,将实楔形体稳定性的定量分析法扩拓到虚楔形体稳定性分析之中。结合攀矿兰山采场边坡实际,系统地阐明了对岩质边坡中节理、裂隙(统称结构面)的有效研究方法,试探讨了虚楔形体定量分析的问题;对从事边坡工作的现场人员有一定参考价值。     

基于PEM-JFEM方法的节理岩质边坡稳定性评价

以赞比亚一露天铜矿南帮边坡(矿体下盘)为研究对象,将Rosenbluth点估计方法与节理有限元方法相结合应用于该节理发育的岩质边坡稳定性评价中.建立以边坡岩体材料强度参数(内摩擦角和黏聚力)为输入变量,安全系数为输出变量的概率模型,点估计状态函数的求解过程引入节理有限元方法.通过现场节理及结构面调查,建立边坡节理有限元模型求解边坡安全系数,得到基于安全系数的边坡变形破坏概率统计指标,对边坡稳定性进行了概率分析,分析结果与现场失稳情况一致.该方法既考虑了岩体材料参数在赋值过程中实际存在的不确定性,同时也考虑了节理岩质边坡的节理属性,充分体现了岩层接触作用的非线性关系,使得对节理岩质边坡的稳定性评价更加合理.      

运动学和极限平衡法相结合边坡稳定性分析

本文根据非洲如瓦西矿西南边坡为案例,分别采用运动学分析方法和极限平衡法,对边坡稳定性进行分析研究。研究结果表明:西南边坡发生平面滑坡和楔形体滑坡的概率较小,但由于边坡部分岩体较破碎,结构面较发育,不排除小规模楔形体滑坡的可能。极限平衡法计算的最小安全系数均高于规范要求值,其边坡为稳定边坡。     

南芬露天铁矿冯家东沟排土场滑坡稳定性分析

排土场的稳定性是影响露天矿安全生产的重要因素,排土场的稳定性日益成为露天矿山最为关注的问题之一。在南芬露天铁矿,冯家东沟排土场是一高台阶的排土场,以前发生过滑坡和泥石流事件,因此,对其影响排土场边坡稳定性的各种因素和工程地质条件进行了调查并采用极限平衡理论中Sarma分析方法,对冯家东沟排土场边坡的稳定性进行了系统研究,主要对冯家东沟目前情况下,可能产生浅层滑坡、深层滑坡、沿原始坡面滑坡及基层岩体滑动等各种可能发生的破坏进行了系统地分析,得出了当排水疏干工作比较完善时,边坡不会产生沿原始坡面的整体性滑坡。然而,边坡内富集了地下水时,整体滑坡也有可能形成;按目前的边坡赋存条件,边坡不可能产生在基岩内部的滑动的结论。     

西冲矿山岩质边坡在地震动力作用下失稳机制模拟研究

以西冲矿山某一反倾岩质边坡为例,在现场工程地质条件调查的基础上,依据相似原理构建了地震动力作用下边坡失稳物理模拟试验模型。模拟试验水平向峰值加速度为1.025m/s2、竖直向峰值加速度为2.102m/s2、振动持续时间为20s。试验得出,地震力作用下边坡的失稳模式为松动→倾倒→崩塌,边坡的变形部位主要为坡体前缘,竖直向变形量为0.5cm,水平向变形量为0.4cm,边坡前缘出现贯通的破裂面,坡体后缘出现倾倒变形现象。物理模拟结果与UDEC数值模拟分析结果有良好的一致性。     

基于深部监测的滑坡动态特征分析

滑坡监测的目的是获取滑坡变形特征和演变过程.对于一些重要场地,判断其是否存在潜在滑坡时,深部位移监测是最直接和最有成效一种手段.通过在某厂房后坡两个监测断面设置5个深部位移监测孔,根据监测结果对滑坡体的范围、整体活动性、滑动方向、滑动面进行以及滑坡类型进行探讨和分析.监测结果表明:厂房后坡具有牵引式滑动特征,活动性明显;坡体位移速度较大,雨季有加速变形的特征;坡体前缘滑面已局部贯通,中、后部滑带也处于蠕动变形状态.     

金宝铁矿南帮顺倾边坡滑坡机理研究及治理工程实践

金宝铁矿南帮边坡边坡角为65°～70°,属于陡倾层状岩质边坡,岩性条件差、节理构造发育,近年来发生多次滑坡事故,严重影响矿山的安全生产。利用数字钻孔摄像技术进行了结构面钻孔摄像勘查,获取统计区优势结构面的倾向、倾角;并进行历史滑坡典型剖面的数值模拟,结合矿山地质资料,分析其滑坡机理和滑坡模式;选取与滑坡区域邻近处于临界状态且地质条件类似的滑坡风险区,对滑坡区域和滑坡风险区采用长锚索锚杆与格构梁相配合的加固措施,并通过数值模拟验证加固方案的可行性。研究得到了金宝铁矿南帮顺倾层状岩质边坡的滑坡模式为下部剪切上部拉裂的切层破坏,并给出了针对性的边坡治理方案,可为类似露天矿顺倾层状边坡的维护提供借鉴。     

顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性数值模拟

针对顺层岩质边坡岩层结构面倾角θ和边坡角α两个参数,采用离散单元法研究了不同工况下总计270个边坡模型的变形破坏特征,统计得到不同变形破坏模式对应的岩层结构面倾角θ与边坡角α的范围,并基于强度折减法研究了两个参数与边坡稳定性的关系,揭示了顺层岩质边坡变形破坏机制及稳定性特征.研究结果表明:依据边坡变形破坏特征,提出了四种顺层岩质边坡变形破坏模式,即坡脚沿岩层结构面的滑移-剪切破坏,坡顶沿岩层结构面的滑动-剪切破坏,岩层下缘弯曲-剪切破坏,以及岩层上缘翻折-拉裂破坏.在此基础上,分析并归纳了这四种模式的产状、变形特征以及可能的破坏模式等一般规律.边坡安全系数f_s随结构面倾角θ的增大先减小后增大,在减小过程中达到最小值后迅速上升,然后变缓回落.边坡安全系数f_s随结构面倾角θ变化过程中,当θ约等于α-7.3°时,f_s取得最小值,此时对应的边坡稳定性最差.      

某铜钼露天矿边坡失稳影响因素分析及治理对策

露天矿边坡的稳定是矿山安全生产的保证.某铜钼露天矿东侧边坡690 m台阶面上已形成一个长52 m的塌陷坑,690～678 m台阶花岗斑岩和长英质角岩较破碎,坡面风化较严重,发生坍塌滑坡,影响矿山正常的采矿进程和采场内作业人员的安全.通过分析该矿边坡失稳影响因素及治理对策,指出边坡失稳破坏是多种因素共同作用的结果,并提出...     

浅议乳源某地矿山地质环境恢复治理工程

韶关市乳源县电视台旁边高陡岩质边坡为早期老矿山露天采石点,现已停采约30年。采石点开采后致使岩质边坡坡面裸露,边坡西侧坡面局部岩石被切割成块状、巨块状及破碎状危岩体,有发生崩塌地质灾害的可能,直接威胁坡脚南环东路和相关人员的生命财产安全,对矿山及其周边地质环境造成严重破坏,违背了生态环境发展要求。针对日益恶化的矿山地质环境,为彻底根治矿山地质环境问题,根据《矿山地质环境保护规定》国土资源部令第44号及广东省有关矿山地质环境治理的要求,需开展矿山地质环境恢复治理工作。     

浅议乳源某地矿山地质环境恢复治理工程

韶关市乳源县电视台旁边高陡岩质边坡为早期老矿山露天采石点,现已停采约30年。采石点开采后致使岩质边坡坡面裸露,边坡西侧坡面局部岩石被切割成块状、巨块状及破碎状危岩体,有发生崩塌地质灾害的可能,直接威胁坡脚南环东路和相关人员的生命财产安全,对矿山及其周边地质环境造成严重破坏,违背了生态环境发展要求。针对日益恶化的矿山地质环境,为彻底根治矿山地质环境问题,根据《矿山地质环境保护规定》国土资源部令第44号及广东省有关矿山地质环境治理的要求,需开展矿山地质环境恢复治理工作。     

基于PFC2D-DFN的自然崩落法数值模拟研究

采用二维颗粒流软件PFC2D构建矿山模型,引入符合矿山实际节理产状的DFN网络,基于室内岩石试验及矿山实际崩落情况,标定模拟所用细观参数。以某工程应用为实例,模拟分析崩落破坏机理与崩落区演化趋势。结果表明：裂纹发起于推进面与顶板交界处,在拱形区域内密集扩展、贯通,矿岩破裂以节理拉伸破坏为主,矿堆以岩石剪切破坏为主;崩落区前期呈拱形演化,崩透地表后引起邻近高陡边坡滑动;部分拉底仅造成新开挖顶板上方局部崩落。该研究结果可对矿山崩落采矿起到指导作用。     

某铁矿露采边坡东边帮坡体滑塌机理分析

某铁矿露采边坡东边帮上盘局部出现滑塌,且呈现出向两侧延伸的迹象,为终止该破坏的延续并给后续坡体治理设计提供依据,进行了详细的野外工程地质测绘及物探。结合已有勘探资料,查明了坡体滑塌区域工程地质特征、坡面裂缝展布规律及下伏采空区特征。通过深入分析上述特征及规律,综合分析有限元数值模拟所得成果,得出该坡体滑塌机理为采空区覆岩坍塌引起坡体后缘部位塌陷,继而推挤坡体前缘岩体发生弯折、倾倒及溃屈破坏,最终导致该坡体局部发生滑塌破坏。该结论与现场调查及监测结果相符合,为后续坡体治理设计指明方向,亦给今后类似工程提供有益借鉴。     

稳定渗流条件下土坡稳定性分析的一种新方法

在提出随机角生成曲线滑动面方法的基础上,通过改变选定参数来搜索临界滑动面,对渗流作用下的不同士质边坡进行稳定性分析.考虑渗流效应时,将士体视为三种土条划分情况,并进行受力分析,推导出简化Janbu法中土条的浮力和渗透力计算公式.同时,对实际渗流场做出合理简化,以便应用于计算机编程.算例对比分析表明:①此方法计算出的最小安全系数与已有研究成果非常接近,得到的最危险滑动面也颇为相似,可证明本文方法的正确性;②以非圆弧滑动面与圆弧滑动面计算出的最小安全系数相比,前者明显要小,建议在有渗流作用时应采用非圆弧滑动面;③对两个不同水位下的均质土坡,以水位与坡高之比为参数对边坡状态进行分析时,结果表明随着地下水位的升高,边坡安全系数急剧下降,因而,渗流效应是边坡发生失稳的一个重要因素,工程实际中应特别注意边坡排水设施的设置.     

某工业区山体滑坡稳定性分析及工程治理

根据西乡固戍第三工业区山体滑坡区域地质条件和边坡体的基本特征,分析诱发滑坡的主要原因,并对滑坡体稳定性进行定性分析。通过反演计算,确定饱和状态下滑动面强度参数,利用传递系数法对滑坡进行稳定性评价和剩余推力计算;根据计算结果,采用削坡减载、抗滑桩、预应力锚索、锚索(杆)格构梁等措施对边坡进行综合治理。监测结果表明,在后期连续强降雨情况下,滑坡体变形稳定,治理效果良好。     

某露天采场滑坡的危害性及可控性浅析

为了确定某露天采场滑坡后是否需要停产进行治理,以某大型露天采场冰水堆积层滑坡为例,根据地质条件和监测结果,从滑坡类型、产生原因、滑坡特点、滑移变化规律和滑体解体破坏机理等方面,宏观分析了滑坡产生和发展的整个过程。结果表明：该类滑坡产生的主要原因是降雨和地下水;滑坡类型为蠕变型,滑体在蠕动滑移过程中已经破碎,在离开滑床之时开始解体,出现瞬时整体大滑坡的可能性极小而发生小规模崩塌的可能性极大。通过对滑体给受害体带来的潜在冲击能进行分析,发现滑体作用于受害体的能量很小,其危害性可控。在此基础上,提出了通过采取调整生产计划、截排雨水与地下水、适当削坡、坡面防护、监测等控制措施,来解决以往矿山在进行滑坡治理时难以精准判断是否需要停产的决策难题。