基于正交试验的边坡岩体参数识别

为了进行开挖阶段的边坡等效岩体参数的识别,该文基于正交试验,通过数值分析的方法确定边坡在不同岩体参数条件下的位移,并采用回归分析中的最小二乘法,建立了边坡计算位移与岩体参数之间的函数关系.然后利用现场监测信息,以实测位移与计算位移之差的平方和达到最小作为优化目标,由此确定了对应于监测位移的现状边坡的等效岩体参数,为进一步研究边坡的稳定性和进行滑坡预测奠定基础.     

高寒作用下边坡稳定性系数研究

针对冻融作用下边坡稳定性研究的问题，以影响边坡稳定性的土体、岩体为研究对象，对土体进行不同冻融温度、不同冻融次数的试验研究，对岩体进行相同冻融温度、不同冻融次数的试验研究。通过试验可得：冻融作用下，土体抗剪强度总体趋势为黏聚力逐渐减小，摩擦角逐渐增大，岩体破坏是从上部节理裂隙处开始萌生裂纹，不断扩展并贯通的结果。以西元模型为基础，建立了冻融损伤的蠕变本构方程，可获得不同冻融次数作用下岩体抗剪强度指标，代入摩尔—库仑本构模型，获得相应的边坡稳定性安全系数。     

鄂北大崎山地区灰色片麻岩的初步研究

大崎山地区灰色片麻岩分布广泛,其中有各式各样的基性包体。片麻岩主要由石英二长质—花岗质,奥长花岗质—花岗质,英云闪长质—花岗质三个系列组成。主要岩性为:黑云二长片麻岩、(黑云)角闪斜长片麻岩、黑云钾长片麻岩、黑云角闪奥长片麻岩和混合片麻岩等,构成大崎山灰色片麻岩杂岩体。根据大崎山杂岩体的接触关系和地质地球化学特征,笔者认为它们是一套古老的侵入体,侵于2313±137百万年的表壳岩系中,它们是上地幔下地壳物质部分熔融形成的花岗质岩浆上侵地壳的产物。La/Sm—La图解表明,灰色片麻岩既有部分熔融的特征,又有分离结晶的特征,同时在化学上构成完整的钙碱系列。侵入体形成之后,经历了多次的变质、变形以及混合岩化作用,“双峰式”的岩石特征,就是再造作用的产物。     

基于岩体等效模型的高陡边坡稳定性研究

以厂坝铅锌矿露天采场岩质高陡边坡为研究背景,通过岩体参数设计变量的正交试验组合,采用回归分析中的最小二乘法,建立了边坡计算位移与岩体参数之间的函数关系,并利用现场监测信息,以实测位移与计算位移之差的平方和达到最小作为优化目标,由此确定了对应于监测位移的现状边坡的等效岩体参数。在此基础上,运用数值模拟方法对高陡边坡进行了干、降雨状态下的稳定性研究,得出了与现状边坡的稳定状态较为吻合的研究结果;而且结果显示,降雨渗流对边坡的稳定性影响敏感,为控制边坡稳定性的重要因素。此研究方法为不同开采工况下岩质高陡边坡的稳定性动态预测提供了基础。     

神经网络法在岩体抗剪参数选取中的应用

岩体抗剪参数取值研究是岩质边坡稳定性分析中的一个关键问题,是工程特性研究的重要内容之一.以前人的研究为基础,吸取了近年来在其它相关领域的一些前沿性的成果,尝试用人工神经网络系统中的B-P网络对岩体抗剪参数进行分析,借助MATLAB强大的计算功能完成了程序设计,最后对10个影响岩体抗剪参数的输入参数的作用强度进行了分析,分析结果表明,对摩擦角作用强度影响最大的3个参数依次为岩石的摩擦角、岩体结构、节理密度;对粘聚力作用强度影响最大的3个参数为岩石的粘聚力、岩石的摩擦角和岩体类别.     

高陡矿山边坡稳定性动态分析及工程应用研究

露天开采形成的矿山边坡岩体的力学特性和稳定状态具有显著的动态特征,因此,传统的确定性分析方法难以获得可靠的稳定性分析结果。为此,结合边坡岩体的变形监测信息,提出了矿山边坡稳定性动态分析技术。为了进行边坡稳定性的动态分析,首先在边坡坡面布设一定数量的变形监测点,进行边坡变形监测。然后,根据矿山实际开采情况(坡高、坡角和地质构造),建立对应于当前开采状况的数值分析模型,并基于监测位移与计算位移之差最小为准则,进行等效边坡岩体参数的模式识别。最后,根据所获得的等效参数,进行当前边坡的稳定性评价或未来开采的稳定性预测。     

铁矿边坡敏感度分析

以某铁矿一处典型边坡的稳定性受何种组成岩体控制为研究对象,该处边坡岩体组成主要为白云岩和板岩,通过利用Geo-slope边坡岩土软件分析了该边坡的稳定性主要是受白云岩岩体控制,并且白云岩岩体参数中的内膜摩擦角参数变化较为敏感,得出该边坡由于该处边坡的坡面岩体主要为白云岩岩体,板岩岩体虽为倾斜插入状岩体分布于边坡体内,但是其分布于边坡体内部位置较深且倾角较大,板岩岩体对边坡的稳定性控制作用要相对较弱一些。     

不同材料属性下顺层边坡稳定性分析

顺层岩质边坡因其特定结构对边坡稳定性的影响,会发生滑坡现象。结合广州某地铁工程复杂地质工况,根据相似理论对不同岩体参数进行折减,选取不同容重、泊松比、内聚力、摩擦角的取值,基于Flac3d数值仿真对不同模型下的安全系数进行稳定性分析。对影响因子和安全系数进行正交实验敏感度和SPSS自变量重要性分析,结果表明,摩擦角,内聚力,容重,泊松比对边坡稳定性的影响程度依次降低。     

露天矿边坡岩体渗透特性及疏干排水模拟分析

边坡岩体的渗透特性和排水效果分析是露天矿边坡疏干排水设计的技术关键．以现场典型岩体结构面调查为依据,建立了离散介质渗流模型,计算了表征单元体的等效渗透系数张量,应用边界元数值法模拟研究了不同渗透张量情况下的疏干排水效果．分析表明,该技术途径不但适合边坡岩体宏观渗流分析的特点,而且能够较为深刻的认识裂隙渗流的本质,为露天矿边坡疏干排水优化设计提供了理论依据．     

基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析

鉴于岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使结构面抗剪强度呈现非线性特征,传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性,提出了基于Barton- Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。通过野外地质测量获得岩体结构面轮廓曲线及回弹值,经过处理计算后分别获得结构面粗糙度系数JRC,壁岩强度JCS、基本摩擦角[?]b等参数的多组样本数据,并验 证了各参数样本数据的概率分布。基于Barton-Bandis准则建立了柏杨庙矿山边坡的稳定性分析模型,采用Morgenstern-Price法计算出该边坡的多组稳定性系数,通过蒙特卡罗法对其进行统计分析,确定了边坡的破 坏概率,并与传统极限平衡分析法的计算结果进行了对比分析。研究表明：基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法在进行边坡稳定性分析时充分考虑了岩体结构面抗剪强度的非线性特征和抗剪强度参数的离 散性,是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

移动式测斜仪在我矿边坡监测中的应用

近年来，随着露天大坑的不断开采降深，北帮边坡岩体变形及边坡失稳现象时有发生，严重威胁着露天矿的安全生产。尤其在北帮边坡上有一段站、二十八干线等重要运输干线及工程设施，一旦遭到破坏将会对露天矿的正常生产形成致命的危害。为此，我矿自1987年以来在北帮边坡上建立了地下岩体位移监测系统，采用PSH型移动式测斜仪对地下岩体位移进行监测。1监测区地质概况1．1地层抚顺西露天矿北帮的地层由下而上为：太古界鞍山群，为花岗片麻岩，黑云母片麻岩及角闪片麻岩。白垦系砂岩。第三纪的玄武岩、凝灰岩、煤、油页岩及绿色泥岩。1．2构…     

基于信息熵赋权法的边坡岩体力学参数确定

根据现场勘探资料、室内试验数据,并综合考虑边坡工程施工特性等因素,在某矿区不同层位岩石的大量实验的基础上,利用3种不同的岩体强度折减法(中小值与中大值强度折减法、内摩擦角折减系数法、工程经验系数折减法)分别计算了该矿区的岩体强度,并用信息熵赋权法综合确定了边坡工程岩体的力学参数和变形指标,为分析和评价矿山边坡工程的强度及变形稳定性提供了基础数据。     

基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析

鉴于岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使结构面抗剪强度呈现非线性特征，传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性，提出了基于Barton- Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。通过野外地质测量获得岩体结构面轮廓曲线及回弹值，经过处理计算后分别获得结构面粗糙度系数JRC，壁岩强度JCS、基本摩擦角[?]b等参数的多组样本数据，并验 证了各参数样本数据的概率分布。基于Barton-Bandis准则建立了柏杨庙矿山边坡的稳定性分析模型，采用Morgenstern-Price法计算出该边坡的多组稳定性系数，通过蒙特卡罗法对其进行统计分析，确定了边坡的破 坏概率，并与传统极限平衡分析法的计算结果进行了对比分析。研究表明：基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法在进行边坡稳定性分析时充分考虑了岩体结构面抗剪强度的非线性特征和抗剪强度参数的离 散性，是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

层状岩体边坡整体安全系数数值求解方法对比分析

层状岩体的强度既受层面和层间岩石力学性质的协同控制,也受到边坡临空面与层面产状组合关系的制约,这使得层状岩体边坡的稳定性分析问题有别于一般的各向同性岩质边坡。在深度查阅层状边坡整体稳定性数值分析方法文献的基础上,将分析方法归为基于层面接触单元的强度折减法、基于层面薄层单元的强度折减法、基于隐式节理等效连续模型的强度折减法和基于层状岩体点安全系数的面积加权平均法4类。从这4类分析方法的基本原理出发,采用相同的边界条件、计算收敛标准和力学参数,对已有文献中的经典算例进行了比较分析,进而给出这些方法的优缺点和适用范围。结果表明,无论是采用何种力学模型或模拟手段分析层状岩体边坡稳定性,均应通过不同的方式表现层状岩体力学性质的层面依赖性特征,否则给出的边坡潜在破坏模式与实际情况差异较大;基于隐式节理等效连续模型的强度折减法的安全系数计算结果与其他3类方法有较大差异;各类求解方法都能有效给出相似的潜在滑动面,基于层状岩体点安全系数的面积加权平均法求解效率最高,但在非临界状态下,需要借助其他手段确定潜在滑动面。4类安全系数数值求解方法为层状岩体边坡稳定性分析提供了科学依据。     

岩质高边坡破裂面的分析及综合应用

岩质高边坡 ,存在着一个急需解决的基础理论问题 ,即边坡岩体潜在滑动面的有效确定。该文结合工程实例 ,综合分析研究了岩质高边坡的潜在滑动面。首先根据室内测试和岩体力学参数估算结果 ,运用摩尔-库仑破坏准则计算边坡岩体的破裂角 ;其次 ,运用弹塑性有限元数值模拟方法进行了变形破坏规律研究     

庙沟铁矿露天扩界最终边坡角的确定

通过对庙沟铁矿边坡进行现场原位试验与边坡风化破碎带测试、边坡结构面调查、岩体质量评价、边坡岩体强度参数及岩体强度指标反演分析、边坡稳定性计算,提出了庙沟铁矿露天最终边坡角可由原设计48°进一步提高到52°,并进行经济效果分析。     

庙沟铁矿露天扩界最终边坡角的确定

通过对庙沟铁矿边坡进行现场原位试验与边坡风化破碎带测试、边坡结构面调查、岩体质量评价、边坡岩体强度参数及岩体强度指标反演分析、边坡稳定性计算,提出了庙沟铁矿露天最终边坡角可由原设计48°进一步提高到52°,并进行经济效果分析。     

浸水时间对饱水岩石抗剪强度参数影响的试验研究

为探究浸水时间对饱水岩石抗剪强度参数的影响规律,对天然状态、饱水状态及不同浸水时间的饱水闪长岩和饱水灰岩进行直剪试验,试验结果表明:浸水时间对饱水闪长岩和饱水灰岩的抗剪强度参数的影响规律基本一致,即在浸水时间不长(1~14d)的情况下,抗剪强度参数随浸水时间的增加其值降低幅度较大;在浸水时间较长(14~60d)的情况下,抗剪强度参数随浸水时间的增加其值降低幅度逐渐较小;浸水时间超过60d后,抗剪强度参数趋于稳定;浸水时间对饱水闪长岩和饱水灰岩内聚力的影响程度均大于其对内摩擦角的影响程度。     

冻融循环作用下的花岗岩边坡岩体强度研究

以伊春鹿鸣钼矿发育的花岗岩边坡岩体为例,开展不同风化程度的花岗岩岩石样品的冻融循环单轴抗压强度试验和纵波波速试验,得到不同风化程度的花岗岩冻融循环单轴抗压强度和纵波波速损失程度不同,风化程度高的花岗岩冻融系数较低;冻融循环作用下的花岗岩单轴抗压强度冻融系数与纵波波速损伤变量之间为线性关系,对于不同风化类型的花岗岩,其线性关系高度相近。从边坡稳定性分析的角度出发,提出了2种获取冻融循环花岗岩边坡岩体强度参数的方法,并进行了计算验证。结果显示:采用单轴抗压强度冻融系数直接折减抗剪强度,或采用纵波波速冻融系数折减RMR值后推导抗剪强度,所得结果均可进行边坡稳定性计算;相对来讲,后者计算的安全系数与边坡体实际稳定状态更为接近。     

边坡稳定性预测的DDA模型及应用

将距离判别分析法(DDA)应用于岩体边坡稳定性预测中,建立了边坡稳定性预测的距离判别模型。模型选取重度、黏聚力、摩擦角、边坡角、边坡高度和孔隙水压力比等6个指标作为判别因子;以边坡实测样本作为训练样本,建立相应线性判别函数对待判样本进行分类。研究结果表明,距离判别分析模型是边坡预测的一种有效方法,可以在实际工程中应用。