成雅高速公路K51路段高陡岩质边坡绿色生态防护体系

高陡岩质边坡的绿色生态防护一直是边坡工程的难点,作者在成雅高速公路K51路段边坡防护工程中,在准确分析边坡工程地质环境的基础上,设计了一套适用于该高陡岩质边坡的绿色生态防护体系。该体系通过绿色植被与轻型工程措施的有机结合,实现了灾害防治与环境保护的和谐统一,获得了良好的生态效应。该高陡岩质边坡生态防护工程被四川省交通厅评为边坡防护的样板工程,经过近3年的营运,经济实用、安全可靠,成为绿色生态边坡的示范性工程。     

岩质高陡边坡正交试验数值模拟分析

针对高陡岩质边坡生态恢复及水土保持持续性研究问题,采用复合锚杆-土工网垫喷播防护技术对该问题进行数值模拟分析.复合锚杆-土工网垫喷播防护技术是运用锚杆、土工合成材料以及喷播植生技术的有机结合,以达到锚杆加固及植被固坡共同作用的效果.通过选取具有代表性的边坡坡度与不同植生阶段影响因素进行分析,建立正交试验并进行方差分析,运用FLAC3D软件进行数值模拟,定量分析影响边坡稳定性的因素,为复合锚杆-土工网垫喷播防护技术在高陡岩质边坡工程中的应用提供理论基础.     

某公路边坡落石形成条件及运动特性研究

根据现场调查,某公路岩质边坡上部坡表植被发育,下部基岩裸露,坡脚落石堆积。从地形地貌、地层岩性、风化卸荷三个方面分析该边坡落石形成的原因;基于赤平投影分析,计算了该边坡的稳定性;理论上归纳总结了落石的初始运动形式及在边坡上的运动形式。采用基于运动学参数的Rockfall数值模拟方法对落石下落后的运动轨迹进行预测,最后结合数值模拟结果提出对该边坡采用刚性挡墙的防治措施。     

锚杆-土工网垫喷播防护岩质高陡边坡稳定性数值模拟分析

为解决岩质高陡边坡生态恢复难的问题,重点介绍了一种用于非稳定边坡的新型生态防护技术——锚杆-土工网垫喷播生态护坡技术系统,该技术将传统的岩石锚杆固坡、土工网垫生态护坡以及技术成熟的客土喷播植生技术有机结合.并依托FLAC3D软件进行数值模拟,分析其在3种不同坡度下的稳定性.经正交设计,分析论证了该技术在岩质高陡边坡生态防护的有效性、可行性,填补了岩质高陡边坡生态防护的空白.     

边坡的破坏类型和防护

通过对边坡的分类及破坏机理、破坏类型的分析,探讨了边坡的病害特征,结合边坡防护原则,提出了防护对策,包括植物防护、工程防护和综合防护,解决了岩质边坡、高陡边坡防护问题.     

岩质边坡生态防护现场试验研究

为探讨岩质边坡生态防护工程的生态防护机理、植物与边坡的力学效应及植物根系加固边坡作用机理,在分析岩质边坡生态防护影响因素的基础上,结合某公路一岩质边坡设计并完成该边坡的生态防护现场试验,给出岩质边坡生态防护的关键施工工艺与试验方案,研究不同草种在采用菱形铁丝网固土方式下的生态防护工作特性,获得植物对边坡降雨截留、径流延滞、土壤防渗、土层固结等效应的规律曲线,有助于进一步掌握岩质边坡生态防护的抗冲刷机理,并指导工程设计与施工。     

浅谈支撑渗沟在某高陡岩土质混合边坡治理中的应用

在分析某高陡边坡地质环境条件、边坡失稳原因的基础上,介绍了支撑渗沟的工作原理。结合原理与边坡滑动成因论述了支撑渗沟在高陡岩土混合边坡工程治理中的应用,评价了支撑渗沟的防护、排水作用,并分析了应用效果。在高陡岩土混合边坡采用支撑渗沟防护相比其他措施,更经济、易施工,且防护和排水效果明显。     

岩质路堑边坡概率分级模型研究

通过统计分析,借鉴岩体分级的思路,研究确定了岩质路堑边坡开挖稳定的关键影响因素,提出了一种基于概率分级模型的岩质路堑边坡危险性评价方法,为边坡防护措施的制定提供了基础。     

高陡岩质边坡破坏失稳影响因素分析

对影响高陡岩质边坡破坏失稳的众多因素进行了分析,重点归纳和总结了边坡的几何特点、岩土结构、软弱夹层和降雨等条件在边坡破坏失稳过程中的规律,提出影响高陡岩质边坡稳定的因素较多,通常是多种因素共同作用的结果.     

长沙冰雪世界高陡边坡工程地质特征及其稳定性评价

长沙冰雪世界的前身是开采50多年的水泥厂废弃矿坑,形似椭圆,深愈100 m,高陡岩质边坡的稳定性评价问题是工程建设的重点.文章通过地质调查、工程物探、钻探、岩矿鉴定、数字摄影编录技术、现场直剪试验及稳定性计算等技术方法,对边坡工程地质特征、岩体结构类型及工程岩体质量进行了研究,对边坡变形破坏模式、破坏类型、控制因素及成因进行了探讨,对高陡边坡的稳定性进行了分析和模拟计算.结果表明:岩层倾角平缓,对边坡稳定影响不大,整体基本稳定.边坡局部岩体质量差,稳定性差,可能出现局部失稳破坏,并提出了针对性措施建议,为工程建设提供了工程地质依据.     

地震作用下陡岩崩塌颗粒离散元数值模拟研究

 基于江坪河水电站陡岩边坡,进行块体倾覆分析确定地震影响下潜在的破坏位置,推导地震波在颗粒介质内中传播时的边界条件设置公式,用二维颗粒离散元模拟分析地震作用下陡岩的崩塌灾害。结果表明：基于颗粒离散元的崩塌灾害分析方法可通过颗粒运动轨迹来判断边坡是否稳定,研究边坡破坏扩展过程,并可通过修改边界颗粒的属性来模拟入射地震波及透射边界,可最大限度模拟荷载–岩性–灾害发展的耦合作用;地震作用下顺坡向陡倾角卸荷裂隙发育是影响陡岩边坡稳定的控制性结构面,表层发生局部崩塌、块体失稳的可能性较大,其破坏机制为高烈度地震作用下从表层局部块体崩落开始,继而沿着节理裂隙快速扩展直至上部岩体产生崩塌,破坏规模则主要取决于顺层向裂隙的发育深度。该方法可为崩塌失稳边坡的稳定性研究及灾害预测提供理论依据。     

三峡永久船闸高陡边坡整体稳定性的多因素综合评价

三峡永久船闸高陡边坡工程是1个开放的复杂巨系统,对其整体稳定性的评价需要综合考虑地质资料、数值分析计算成果以及监测数据等多源信息,基于多因素优化融合的思想,采用定性与定量综合集成的方法。基于系统工程的观点,借助可拓学理论,依据菱形思维模式和物元的可拓性,建立了三峡永久船闸高陡边坡工程整体稳定性的多指标分层次综合评价体系。采用物元的概念将研究对象、评价指标和量值结合为一体,应用物元变换建立整体稳定性评价的物元模型,从而实现对三峡永久船闸高陡边坡整体稳定性的质与量的综合描述,并结合其随时间的变化趋势,可以完成对高陡边坡整体稳定性的三维动态评估。另外应用优化理论,进行了评价指标的主、客观组合赋权。经计算得出边坡整体稳定性属1级,特征值为1.86,介于优与良之间。同时,所述方法亦可应用于大坝健康性态整体评价、岩体质量评估、大坝老化评估等其他领域。     

水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究综述

 库坝安全是水电工程成败的关键,高陡边坡规模巨大、服役时间长、安全标准高,设计、施工与运行的难度世界罕见,已成为制约水利水电工程建设与运行安全的关键科学技术难题。在回顾研究现状的基础上,紧扣高陡边坡性能演化与安全控制这一主题,以全生命周期为研究主线,阐明高地应力区高陡边坡岩体工程作用机制与效应、复杂环境下高陡边坡变形与稳定性演化机制、高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制理论等关键科学问题及其重点研究内容,论述水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究的学术思路与技术路线,介绍部分阶段性研究成果,对高陡边坡开挖锚固与渗流控制等工程作用效应、高陡边坡岩体时效力学特性、边坡与坝体–库水相互作用与稳定性演化机制以及高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制等进行展望。     

滚石离散元数值模拟的参数反演

 离散元法(DEM)是数值模拟崩塌落石运动的一个有力方法,但确定离散元输入参数是个难题。提出一个基于已知落石轨迹的离散元参数的反演计算方法。落石轨迹可以通过现场落石试验或者野外实地调查实际落石过程获得。该方法的特征为反演得到的离散元参数可以间接反映边坡与落石冲击时的变形以及植被缓冲效应。建议的几个保证解的有效性得到验证,稳定性措施效果良好。室内落石试验结果和现场落石工程实录验证证明了该算法的有效性和实用性。     

矮寨大桥基础岩体稳定问题研究

由于各构筑物及其与高陡边坡紧邻,准确把握构筑物围岩的稳定性及其相互影响,是设计方案能否成立的关键。总结分析矮寨大桥基岩稳定的4个方面的关键问题,并介绍大桥基础岩体勘察所采用的多种手段、主要的地质缺陷、基岩稳定分析结果及施工期监测结果。开挖揭露的地质条件、稳定分析及监测结果表明,多种技术方法是全面认识岩体工程地质条件的必要手段。矮寨大桥基岩的稳定问题集中在两岸高陡边坡上,设计荷载并未引起岩体产生明显变形,各构筑物之间相互影响不明显。只要通过适当的加固措施保证边坡岩体的稳定,桥基岩体稳定性就可以得到保证。设计采用的塔梁分离式悬索桥结构,以及各构筑物的布置是可行的,研究成果支撑了结构设计上的创新。隧道锚因围岩“夹持效应”而产生强大的抗拔能力。由于国内外大型悬索桥采用隧道式锚碇不多,对隧道锚碇围岩的岩石力学问题研究还不够深入,其承载能力可能被严重低估。     

考虑锚杆腐蚀作用的岩质边坡系统可靠度分析

 锚杆腐蚀是导致锚固工程事故的重要原因之一,为此,主要研究锚杆腐蚀作用对锚固岩质边坡系统可靠度的影响。首先,在系统分析现有钢筋腐蚀模型及锚杆腐蚀试验数据基础上,确定锚杆腐蚀模型。分析与腐蚀作用相关的锚杆自由段屈服失效模式和锚固段锚杆与注浆体界面黏结失效模式,进而确定相应的锚固边坡失效模式。给出基于蒙特卡洛模拟的边坡时变系统可靠度分析方法,并以锚固岩质边坡为例证明所提方法的有效性。结果表明：K. A. T. Vu和M. G. Stewart提出的钢筋腐蚀模型适用于分析处于密闭潮湿和干湿交替环境条件之间的锚杆腐蚀作用。在锚杆服役的前期,自由段锚杆的腐蚀作用对边坡稳定性的影响较大,而在后期锚固段锚杆的腐蚀作用对边坡稳定性的影响开始变得较大,并且锚杆服役后期锚固力和边坡系统失效概率的变化幅度明显大于前期。边坡系统失效概率随锚杆握裹层厚度的增加而减小,随注浆体水灰比的增加而增大,当握裹层厚度和水灰比达到一定值时,边坡系统失效概率随时间增大的程度并不明显。     

Slope geometry design as a means for controlling rockfalls in quarries

This paper presents a rockfall control method for rock quarries, based on benched rock slope design and catch-bench width control. The aim is to prevent rockfalls in quarries, which cause a significant number of accidents and even fatalities. Whereas catch ditches have traditionally been used as the main rockfall control method for roads and highways, benches carved into slopes are typically used in open-pit mining. In the road engineering field a simple empirical technique, recently reviewed and updated, has long been in use that is capable of ensuring slope designs that prevent falling rocks from reaching the travelled area of a road. Such techniques are lacking in the quarrying field, however, and this work is an attempt to develop a method similar to those developed for road engineering, but specifically adapted to quarry slope geometries. Using statistically significant data on the parameters affecting falling block trajectories, obtained from empirical data and from a back-analysis performed using a rockfall modelling code, we estimated geometries for quarry slopes that would prevent falling rocks from reaching work areas. This information was compiled and presented in the form of charts (for 2-bench, 5-bench and 8-bench slopes) that enable the user to design rockfall-safe slopes.     

临离高速深挖路堑土质高边坡稳定性分析

根据土工实验取得边坡土体强度指标,利用geoslope软件对临离高速公路边坡最大高度为61 m的土质高边坡进行稳定性分析计算,并确定合理的放坡坡率,为临离高速公路高边坡支护设计提供了依据,同时也对解决该地区土质高边坡问题具有指导意义。     

喷锚支护在岩质边坡治理中的应用浅析

结合龚张公路岩质边坡崩塌落石病害处理,根据岩石产生崩塌的原因及岩石的结构特点,通过边坡稳定性的分析计算,阐述了采用喷锚支护加固治理的设计方案,并且指出应用此方法的注意事项,为类似工程提供了可供借鉴的设计和施工经验。     

基于正交设计的滚石运动特征现场试验研究

 考虑滚石启动方式、斜坡覆盖层和植被特征、斜坡坡度、坡面长度、滚石形状和滚石质量等6个可能影响滚石运动特征的因素,按照正交设计现场滚石试验。在试验基础上,采用极差、方差和回归分析等手段,以滚石运动的加速度和滚石与坡面碰撞速度恢复系数作为评价指标,对影响滚石在斜坡上运动特征的6个因素进行分析。结果表明：影响滚石运动加速度的诸多因素中,斜坡坡度是主要因素,以下依次是滚石形状、斜坡覆盖层和植被特征、坡面长度、滚石质量和滚石启动方式;斜坡坡度、滚石形状和斜坡覆盖层及植被特征是滚石运动加速度的决定性因素;滚石运动加速度与上述决定性因素之间可用线性关系来描述。斜坡覆盖层和植被特征对滚石碰撞恢复系数起控制性作用,其他因素几平无影响;斜坡覆盖层与植被特征和碰撞恢复系数之间可用线性关系描述。所得成果为危岩体防治时冲击能量的确定提供了依据,提出危岩体整体防治的新的可行方法,对坡面地质灾害的防治有实际意义。