基于三维数值模拟的含软弱夹层顺层岩质边坡开挖稳定性研究

在地形、岩体组构、风化及开挖卸荷等作用下,某含软弱夹层顺层岩质建筑边坡已明显变形,继续开挖后可能出现大变形问题。通过开挖过程中边坡变形破坏特征及岩土体物理力学参数统计分析,基于FLAC3D软件,建立了边坡三维计算模型;计算分析了边坡开挖后的位移变形特征,评价了开挖后边坡的稳定性。结果表明,边坡开挖后软弱夹层上部岩土体变形较大,可能产生沿该软弱夹层的剪切滑移破坏,与现场监测数据基本吻合,可为顺层岩质边坡稳定性计算评价及优化同类型边坡开挖支护设计提供理论依据。     

南江县沙溪坝建筑后缘边坡稳定性分析

建筑工程建设范围不断扩大,很多工程中会开挖形成岩土边坡,岩土边坡开挖前后的稳定性,直接威胁着周边群众和建筑工程的安全。本文首先以Geo Studio软件中的Slope/W模块建立边坡稳定性分析基本模型,在一般工况和地震工况下,采用Morgenstern-Price法、Bishop法和Janbu法进行稳定性计算,并进行五次分层开挖的抗滑桩支挡前后对比分析,结果表明进行工程支挡后,边坡稳定系数增加,稳定性提高。通过岩土边坡稳定性分析和工程支挡,对大量工程边坡稳定性预测和防治具有一定参考价值。     

某公路路堑边坡稳定性分析

通过岩土工程原位测试试验和室内岩土试验确定计算参数,并通过采用传递系数法对开挖后斜坡进行稳定性验算分析,初步评价路堑边坡开挖后稳定性及潜在滑面稳定性。在现状评估和预测评估的基础上,进行经济比较后,提出可行的边坡处理措施建议。     

振弦式锚杆应力计在腾龙桥一级水电站左岸边坡的应用

边坡的安全与稳定是水电工程建设中的重中之重。对安全监测设备反馈的实时数据进行分析,可对边坡的运行性态做出评价。本文通过腾龙桥一级水电站左岸边坡锚杆应力计的受力分析,旨在掌握施工期间岩土体所受的应力、边坡的变形情况及岩土体锚固效果,为边坡稳定性分析提供数据支持及为边坡开挖施工提供参考信息。监测数据显示:在成活的20支锚杆应力计中有17支锚杆受力已基本达到稳定状态,其余3支也在逐步趋于稳定;锚杆最大拉应力值为130.62MPa,这表明左岸边坡岩土体受力稳定。     

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析

边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。本文针对山区不同的边坡类型突出的边坡岩土体失稳问题,结合四川、重庆、云南等省山区道路工程建设项目边坡工程及滑坡灾害的勘查和治理,在研究山区地质背景和地质特征基础上,系统研究边坡岩体结构分类方法,以及开挖边坡岩体稳定性的岩体结构分析方法。     

人工开挖边坡稳定性数值模拟

采用数值模拟法对镇江市体育中心人工堆山边坡稳定性进行分析,发现该边坡开挖和堆土后不稳定,其稳定性主要受上部强风化灰岩影响,采用锚喷加固后,边坡稳定,岩土体下滑力主要由上部1～4道锚杆承担,锚杆最大轴力可达180 kN,下部锚杆轴力较小。     

顺倾岩土互层路堑高边坡开挖破坏模式及稳定性数值模拟研究

运用Midas/GTS模拟岩土互层路堑高边坡的开挖过程破坏模式及稳定性,分析岩土层倾角与破坏模式及稳定性之间的关系。结果表明:岩土互层路堑高边坡主要的滑移破坏模式为沿着通过坡脚的土层进行平面滑动,但也可能在坡脚以上的土层先产生滑动;在其他条件相同时,顺倾向边坡的安全系数随岩土层倾角的增大先减小后增大,开挖产生的水平位移先增大后减小,岩土层倾角为30°左右时边坡的安全系数最小,开挖过程中产生的水平位移最大;岩土互层边坡开挖影响范围整体呈现圆弧形,岩层与土层交界处产生"锯齿"状突变。岩土互层边坡的稳定性及开挖变形对土层黏聚力和内摩擦角的敏感性明显大于对岩层黏聚力和内摩擦角的敏感性。     

爆破开挖对路堑高边坡稳定性影响分析

 岩质高边坡是山区公路建设中常见的一类边坡工程,其动力稳定性分析一直是岩土工程密切关注的问题。在分析路堑开挖爆破振动及其效应的基础上,探讨边坡动力稳定性的分析方法和安全评价标准;结合延庆—龙庆峡路改建工程,建立爆炸荷载作用下路堑边坡动力响应的有限元分析模型,探讨不同爆破方法和不同设计边坡条件下,下台阶爆破开挖对上台阶边坡稳定性的影响。研究结果表明,采用缓冲爆破技术,同时设计采用适宜的边坡坡度,可有效降低边坡质点振动速度,控制爆破开挖对路堑边坡稳定性的影响。     

花岗岩类土质边坡勘察方法探讨

通过对典型花岗岩类土质边坡破坏形式进行调查,分析发生破坏的原因、机理;通过对工程实例多次勘察成果对比、经验公式计算,探讨了边坡开挖卸荷、降雨对岩土参数的影响,利用理正软件法分析了边坡的稳定性、反算了土层的岩土参数,进而分析了土层岩土参数的准确性;通过对工程实例结构面的赤平极射投影分析、等效内摩擦角计算、三维楔形体计算,分析了软弱结构面对边坡稳定性的影响;进而探讨了地质调绘、现场钻探、坑探、取样及室内试等勘察手段对花岗岩质边坡勘察的适用性、有效性,并提出了边坡勘察方法建议。     

武深高速公路风化花岗岩边坡稳定性分析

在公路工程建设施工过程中,风化花岗岩类土质边坡较为常见,因此研究此类边坡的稳定性和病害机理意义重大.通过对武深高速公路风化花岗岩边坡现场地质调绘、钻探、原位试验及室内岩土体物理力学性质试验等方法,对风化花岗岩边坡岩土体地质特征、岩土体物理力学性能、破坏机理、失稳模式及稳定性计算进行稳定性分析,表明风化花岗岩边坡受地质构造影响,边坡易处于极限状态,同时岩土体物理力学性能的明显变化也是边坡失稳的重要因素.     

某边坡抗滑桩失效机理研究

采用二维有限元强度折减法,分析了基坑开挖、抗滑桩桩径、桩长和强降雨等因素对某边坡稳定安全系数、最大剪切应变和抗滑桩最大弯矩的影响.通过类比分析表明,该边坡抗滑桩失效原因是由基坑开挖、抗滑桩桩长太短和强降雨等因素共同促成;在此边坡工程岩层情况下,当抗滑桩桩长达到18 m以上时,最大剪切应变可以控制发生在中风化泥岩以下,而且不会对上部坡体产生较大剪切变形;采用有限元强度折减法计算出来的抗滑桩弯矩图和传统的悬臂桩法计算的结果接近,且和工程上采用经验法计算出的抗滑桩弯矩图近似.本文的分析方法和分析结果可以为以后边坡抗滑桩设计提供一定借鉴意义,也为基坑开挖后果的预测提供可行的研究方法.     

利用有限元强度折减法分析岩质边坡的稳定性

基于有限元强度折减法,利用ANSYS有限元软件,对岩质边坡在地应力作用下进行了稳定性分析。选用D-P屈服准则,以边坡的位移计算不收敛及塑性区贯通作为边坡失稳判据,得到边坡的安全系数及破坏滑动面。通过与成熟的极限平衡法做比较,证明边坡稳定性安全系数是合理的,从而也说明强度折减法在岩质边坡稳定性分析中的优越性。     

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。     

基于有限元分析的岩质边坡稳定性 模糊评判方法研究

 随着模糊数学引入到岩质边坡稳定性分析中，已取得多项成果，但评价专家主观意识对评价结果的影响较大、评价因素覆盖面不全，因此评价系统对岩质边坡的针对性不足等问题始终存在。对此，在将岩体质量分级法和卸荷岩体力学理论引入到模糊评价系统的基础上，提出一种基于有限元分析的边坡稳定性模糊评判方法。该方法在增加和修正评判因素的同时，通过有限元模型的计算结果分析，选取适当的参照量，将某些因素影响进行定量化处理，从而确定这些因素的权重比，减少专家评分中主观上造成的偏差。结合实际工程的分析过程显示，该方法实际操作性较强，对岩质边坡的分析更具针对性，能使得较多的影响边坡稳定性因素参与评判。     

基于有限元分析的岩质边坡稳定性模糊评判方法研究

随着模糊数学引入到岩质边坡稳定性分析中,已取得多项成果,但评价专家主观意识对评价结果的影响较大、评价因素覆盖面不全,因此评价系统对岩质边坡的针对性不足等问题始终存在。对此,在将岩体质量分级法和卸荷岩体力学理论引入到模糊评价系统的基础上,提出一种基于有限元分析的边坡稳定性模糊评判方法。该方法在增加和修正评判因素的同时,通过有限元模型的计算结果分析,选取适当的参照量,将某些因素影响进行定量化处理,从而确定这些因素的权重比,减少专家评分中主观上造成的偏差。结合实际工程的分析过程显示,该方法实际操作性较强,对岩质边坡的分析更具针对性,能使得较多的影响边坡稳定性因素参与评判。     

锦屏一级水电站左岸坝肩边坡施工期高效三维可靠度分析

 基于可靠度理论的边坡稳定性分析是一个重要的发展趋势,然而目前国内外关于复杂三维高边坡可靠度方面的研究几乎还是空白。以锦屏一级水电站左岸坝肩边坡为例,研究了施工阶段三维边坡可靠度问题。由于三维边坡稳定性分析有限差分强度折减法计算量较大,并且安全系数没有显式表达式,通过参数敏感性分析减少随机变量数目,提出三维边坡可靠度分析的非侵入式随机有限差分法。探讨了预应力锚索和深层混凝土抗剪洞2种主要加固措施失效对边坡变形、稳定及其可靠度的影响规律。研究了施工阶段边坡横河向位移、安全系数以及失效概率的变化规律。结果表明：参数敏感性分析可以有效地识别敏感性较大的随机变量,从而提高边坡可靠度计算效率。非侵入式随机有限差分法实现了概率分析与通用商业软件如FLAC3D的有机结合,极大地简化了可靠度分析过程,而且能充分利用参数敏感性分析中边坡稳定性计算结果,为解决三维高边坡可靠度问题提供一种有效的工具。此外,锦屏一级水电站左岸坝肩边坡所采取的预应力锚索和深层混凝土抗剪洞联合加固措施能够有效地控制边坡变形和确保边坡稳定性。施工阶段边坡开挖扰动作用对边坡稳定可靠度有着重要的影响。     

简述岩质边坡稳定性分析的有限元法

介绍了边坡工程有限元分析的方法及特点,对构造地应力场的影响进行了探讨,并分析了岩体结构特征,指出高边坡稳定性的评价分析对公路工程建设可行性决策产生了重要的控制作用,对高速公路的建设投资和运营使用效益具有重要意义。     

顺层岩质边坡的稳定性及敏感性研究

结合水电站顺层岩质边坡工程,运用有限元法,建立了顺层岩质边坡稳定性分析的数值模型,分析了结构面强度粘聚力c、内摩擦角φ、地下水和结构面倾角的因素对顺层岩质边坡稳定性的影响,并进行了敏感性分析,得出了一些有应用价值的结论。     

基于有限元法的顺层岩质边坡锚杆加固稳定性分析

结合某道路顺层岩质高切边坡实例,运用大型有限元软件MIDAS/GTS建立顺层岩质边坡的平面应变二维模型,基于有限元强度折减法,对锚杆加固前后的边坡稳定性进行了研究,主要分析了锚杆加固前后边坡位移、塑性破坏区以及安全系数的变化;同时着重讨论了锚固长度、锚杆间距、倾角等因素对边坡整体稳定性的影响,对影响边坡整体稳定性的因素进行了敏感性研究,分析了各因素与边坡安全系数之间的函数曲线关系。     

柔性防护条件下露天矿山边坡稳定性模拟分析

针对柔性防护系统条件下山区矿山边坡稳定性问题，利用弹塑性理论建立数值分析模型，并对边坡安全系数进行计算分析。研究结果表明，柔性防护系统可有效地提高边坡安全系数，在技术上和经济上都具有一定的优越性。