某渠道顺层岩质边坡开挖过程稳定性计算分析

为了研究渠道顺层岩质边坡在开挖过程中的各项特性,以某渠道顺层岩质边坡的开挖支护工程为研究对象,采用数值分析法进行全程模拟,重点研究边坡开挖支护过程的应力应变特性、结构受力、位移和稳定性变化趋势,结果表明:(1)边坡岩体开挖后,出现了明显的卸荷效应,随着开挖深度的增加,剪应变有增大的趋势,集中分布在坡脚位置;(2)下部锚杆所受轴力明显大于上部锚杆,且越接近坡脚,所受轴力也越大;(3)边坡开挖越深,坡面位移也越大,边坡安全系数越小,采取锚喷支护后,位移变形得到控制,边坡稳定性显著提高。研究成果可为类似渠道边坡工程开挖加固的稳定计算提供参考,便于确定合理的施工方案。     

重庆会展公园顺层路堑边坡的稳定性设计及其优化

一、引言顺层岩质边坡稳定性问题在道路交通、水利水电及矿山等重大工程中普遍存在。由于工程开挖引起岩体应力改变和重分配,使边坡极易发生沿岩层面的整体滑移,严重影响工程的安全性。顺层岩质边坡稳定性设计方法受边坡岩体地质情况如岩层倾角、层面抗剪强度、和地下水、开挖方式等多因素影响。目前,顺层边坡主要有两种治理方案：放坡开挖或增设支挡结构物。     

西南地区典型软硬互嵌顺层岩坡开挖诱发变形及防治研究

针对西南地区软硬互嵌顺层岩质边坡开挖变形及防治问题,通过有限元计算,分析了某典型岩坡开挖后的应力及变形,并对抗滑桩加固后的岩坡进行了对比分析。结果表明:开挖后该软硬互嵌顺层岩质边坡的坡脚处出现压应力集中,开挖平台竖直向及水平向变形数值相接近,开挖坡面以水平向变形为主,开挖坡脚处变形均较小;设置抗滑桩加固后,开挖变形显著变小,且抗滑桩位置处岩体横坡向及竖直向变形存在绕桩分布;顺层岩质高边坡开挖卸荷引起其坡体变形分布以开挖面上部及远离坡脚的开挖平台处最为显著,若要进行岩坡变形防治监测,监测仪器摆放方向以与岩层倾角一致为最佳。     

基于Flac-2D的河水下降对顺层边坡稳定性影响分析

为了研究河道水位下降过程中顺层边坡稳定性变化趋势,结合一典型的河岸顺层边坡工程,通过采用有限差分软件Flac-2D建立边坡稳定性计算模型,研究水位下降过程中坡体渗流场和变形趋势,量化水库运行过程中边坡的稳定性演变趋势,结果表明:(1)水位下降过程中,坡体平均有效应力方向基本平行坡面方向,随着坡体深度增加,平均有效应力不断增大;(2)随着水位下降,坡体发生位移变形区域逐渐往下发展,分布范围有逐渐增大趋势,且始终位于水位与坡面相交位置附近;(3)边坡安全系数随着水位降落均呈现先减小后增加趋势,但总体表现为随水位降低安全系数减小。研究成果可为水位下降过程中坡体内应力应变特性研究提供参考。     

某路堑高边坡稳定性评价及优化设计

镇清高速回龙寨服务区Ｋ９＋７００左侧属于典型破碎顺层软岩路堑高边坡,由于坡体岩质复杂,出现坡顶变形开裂和小型浅层土质滑坡等问题,施工过程中面临整体滑坡风险,由此产生边坡下部开挖及加固问题。以此高边坡工程为研究对象,利用历史和现状地面勘察的方法定性分析了潜在安全问题以及关键技术难题,基于坡体目前临界稳定状态,结合现场地质调查及参数反分析方法综合确定了现有条件下的边坡岩土力学参数,结合实际情况设计３种开挖及加固方案,并基于数值模拟方法综合评价了该边坡的稳定性。主要结论:不施加加固措施直接开挖和按初始加固设计的两种情况均不满足边坡稳定性安全控制标准;通过不同开挖及加固方案的费效性对比,开挖方案２在保证稳定的基础上最经济,为最优开挖加固设计方案。     

基于局部强度折减法的多层级滑坡稳定性分析

为了实现对多层级非均质复杂型边坡稳定性的全面研究和评判,提出了一种主动岩层组合式局部强度折减法.利用有限元软件,对三层边坡进行局部强度折减和全局折减分析,分析结果表明,全局折减往往减小了稳定性系数,而某些非主动岩层其抗剪强度参数变化很小,不能应用于强度折减分析计算中.通过采用局部强度折减法,依次对主动岩层进行组合分析计算,分析结果表明,对上覆残积坡层开挖卸荷后,对砂泥岩夹黏土层与强风化玄武岩之间的接触带利用端锚加固处理分析,加固后坡体稳定性明显提高,支护作用明显.该方法对于对于多层级复杂型边坡的稳定性分析是有效的,对于实际工程可灵活运用.     

乌东德水电站左岸尾水出口边坡动态设计

乌东德水电站左岸尾水隧洞出口边坡为典型陡倾顺向坡,最大坡高114m,顺层滑移是边坡开挖支护设计需解决的关键问题。遵循优化开挖坡比、强化锁口支护的思路开展了施工图阶段设计。由于地质条件复杂,开挖揭露岩体结构与前期勘探成果差异较大,为此开展了边坡动态加固设计。为了对边坡稳定性进行反馈分析,采用FLAC3D三维数值方法研究边坡在开挖卸荷条件下的力学响应、边坡变形破坏机制和潜在失稳模式以及不同工况下整体稳定性安全系数。计算结果及变形监测资料表明,边坡开挖与支护设计合理,满足规范要求,边坡整体稳定。该边坡设计过程可供类似工程参考。     

复杂层状高陡岩质边坡变形与稳定性研究

我国西南地区坡高谷深,蕴含着丰富水能资源的同时,高陡岩质边坡变形与稳定问题亦相对突出。以乌东德水电站右岸厂房进水口边坡为例,重点研究层状岩质工程边坡变形与稳定问题,以及工程边坡对环境边坡变形与稳定性的影响。该处边坡结构复杂,顺向坡、斜向坡、横向坡、反向坡均有分布,不同边坡结构坡段变形破坏模式差异明显。在地质条件详细调查的基础上,分析不同边坡结构坡段变形破坏特征,并以此为依据进行有针对性的个性化设计。此外,工程边坡的开挖对上部环境边坡稳定性的不利影响也应予以足够的重视。充分考虑工程边坡开挖后顺层滑移、顺层倾倒等作用对上部环境边坡的变形影响,有针对性地提出了"先环境边坡变形影响区支护,后工程边坡开挖"的设计理念,治理效果在数值模拟中表现明显,实际效果将在边坡施工完成后得到进一步验证。本研究成果可为工程建设提供技术支持,亦为类似工程提供借鉴。     

顺层中倾角对岩质边坡稳定性影响及开挖方案研究

金波石料场顺层中倾角结构面发育,前期方案试算整体工程边坡开挖后稳定性差,根据刚体极限平衡法得出金波石料场滑面倾角α和临界等效岩层厚度h的关系以及坡面倾角β和临界坡高H的关系。并通过对比2种避让方案,确定最终的拟定方案。结果显示,方案一通过转角来调整开挖坡面与不利结构面的空间交切关系来提高边坡的稳定性,但其需要重新削坡揭顶,供料时间与大坝浇筑时间冲突;方案二采用中间留岩柱的方式,但设计底高程开采时间与蓄水时间冲突。最终采用上游侧保留中低高程岩体,并拓展下游侧开挖面,较好地避免了更多顺坡中倾角结构面的揭露。     

老挝南欧江六级水电站厂房后边坡稳定分析

详细论述了南欧江六级厂房后边坡的稳定计算分析。边坡失稳的防治是一项艰巨的任务,边坡的稳定性分析及处理对水电站工程尤为重要,南欧江六级电站厂房后边坡为顺层斜向坡,存在顺层滑动破坏的可能,边坡稳定条件差,通过计算,采用锚拉板对开挖边坡进行加固。     

基于数值仿真的顺层岩质边坡支护稳定性分析

以长沙某矿坑顺层岩质边坡为研究对象,结合有限元数值分析软件Ｐｈａｓｅ2对边坡开挖应力状 态变化与潜在变形破坏模式进行仿真模拟,分析其支护效果,确定合理可靠的治理措施方案,并采用极 限平衡法进一步验证。结果表明:该顺层岩质边坡应力松弛区位于坡面中上部,由坡面向坡体内部呈现 出显著变化、渐变和基本不变的分布特征;该顺层岩质边坡的潜在变形破坏模式为顺层滑移－弯曲破 坏;采用预应力锚杆对该顺层岩质边坡进行支护,能有效提高边坡的稳定性。     

某岩质高边坡稳定性分析及预应力锚索加固设计

某岩质公路边坡最大坡高63 m,针对该公路边坡开挖形成的裂缝问题,结合地质条件分析了边坡裂缝产生的原因。采用极限平衡法对边坡整体稳定和块体稳定进行了分析计算,并用二维有限元软件Phase2对边坡开挖过程进行了仿真分析,对边坡应力和变形规律进行了研究。在此基础上,确定了边坡加固方案和预应力锚索结构形式、参数及灌浆工艺。边坡裂缝经加固处理后,边坡各测点的变形值基本稳定,表明边坡加固设计方案合理,保证了边坡稳定。其经验可为相关边坡工程加固提供借鉴。     

坝肩顺层岩边坡开挖支护方案数值模拟研究

顺层岩质边坡稳定性问题一直是困扰工程建设的一大难题,且目前关于边坡开挖支护安全评价往往仅针对施工完毕工况下进行,较少关注施工过程中的安全稳定性.因此在双龙水电站大坝右坝肩顺层岩边坡开挖支过程中,将边坡自上而下分为八级边坡依次采取不同措施进行支护,并用数值模拟方法分析边坡安全稳定性,结果显示:在边坡施工中坡体一直处于稳定状态,说明开挖支护施工方案是合理的,可以在具体施工中采用.建议应该加强开挖部位的监测和加固,保证工程施工的顺利进行.     

覆盖土-风化岩层二元结构库岸边坡稳定性分析

因土岩二元结构边坡存在土岩界面及土岩相对厚度等特征,这致使其坡体稳定有别于土质或岩质边坡。基于库区岸坡土岩地层性质,建立了典型覆盖土-风化岩层二元结构模型,并结合工程实例分析了土岩分界面倾角与其坡角相对值、覆盖土层在坡面出露点相对位置等因素对坡体稳定系数影响。计算结果表明,土岩结构边坡坡体稳定系数随土岩分界面倾角与其坡角相对值增大而逐渐减小,随覆盖土层在坡面出露点相对位置增大而呈"X"形分布;岩层出露位置(即土层厚度)比土层界面倾角对土岩二元边坡稳定影响更为显著。     

开挖和隧洞掘进对洞脸边坡影响的有限元分析

水电站引水洞进口边坡一般都比较陡峻,该边坡的变形、稳定情况是引水隧洞乃至整个工程建设的关键问题。为了解边坡开挖、隧洞掘进对边坡的影响,采用有限元方法,利用单元生死技术全真模拟边坡开挖、隧洞掘进。根据分析结果进行了边坡支护设计,并采用强度折减法得到安全系数,通过分析该边坡变形、应力、屈服破坏情况,对其稳定性及支护措施的合理性进行评价。计算结果表明:边坡开挖使坡体产生一些竖直方向的回弹变形和水平向坡外的变形,并出现不同程度的张拉应力区域;深埋隧洞开挖仅对隧洞附近边坡影响较大;采取的支护形式能够有效的加固边坡,符合工程要求。     

顺层边坡松动岩层工程特性及工程处治措施

通过对松动岩层的形成机制和工程特性深入分析,显示松动岩层和原岩层有本质区别,由于松动岩层孔隙张开、泥质充填等不利因素,其抗剪强度和原岩层相比差异显著;通过极限平衡方法对工程实例中的松动岩层滑坡进行反分析,结果表明松动岩层充分泥化后强度大幅下降,不能简单通过原岩强度折减得到。勘察阶段应将其作为特殊岩体对待,有条件的情况下应进行现场槽探,弄清松动岩层具体情况。边坡开挖后,松动岩层易于软化而导致大面积滑动,因此建议在边坡开挖前采用抗滑桩预先加固、开挖坡面后采用锚杆(锚索)框架加固坡面、并做辅以坡体截排水的综合工程处治措施。     

云临高速桥改路基路堑边坡与填方路堤稳定性评价

云南省云县至临沧高速公路选择将青树塘3号中桥变更设计为路基方案跨越沟谷,由此带来的路堑边坡开挖和下部填方路堤的稳定性成为桥改路基方案能否得以实施的关键。依托该工程背景,在地质调查的基础上,采用数值计算方法,分别设计了不同施工步下的极限平衡和有限元计算工况,并对其安全稳定性进行评价,所得结论如下:左幅为路堑开挖地形主要产生卸荷回弹变形,右幅为填筑路堤主要产生工后固结变形和沉降变形,需要控制两者之间的沉降差。通过初始和开挖填筑地形下,考虑加固措施和路面荷载的坡体稳定性计算结果可知,该边坡的局部和整体稳定性均满足工程稳定性要求。通过考虑施工过程的桥改路基段数值仿真计算分析,路堑边坡开挖和加固完成后,地基应力满足工程稳定性要求,坡体变形稳定,变形和应力计算支撑桥改路基方案。     

大奔流沟料场施工期高边坡稳定性数值模拟

锦屏一级水电站大奔流沟料场边坡开挖高度468 m，开挖量巨大，岩层陡倾坡外，快速开挖卸荷过程中边坡安全稳定问题突出。在边坡破坏模式分析的基础上，建立了考虑层状岩体各项异性的数值分析模型，研究边坡开挖过程中应力、位移、塑性区和锚固受力演化特征，并评价边坡稳定性。研究表明，边坡整体稳定性主要受控于边坡的地质结构特征、层间错动带和岩层层面的抗剪强度等因素。总体上，开挖完成后边坡安全系数满足规范要求。     

白水峪水电站坝区右岸边坡岩体工程地质条件

本文介绍坝区右岸边坡工程地质条件，针对因水工建筑布置及施工开挖带来的坝基侧向抗滑稳定、边坡顺层坍滑、坝肩顺层渗漏等问题，提出对坝基进行全面的固结灌浆、坝前边坡防护、坝后边坡加固等工程处理措施，确保电站安全运行。     

基于赤平投影法的某顺层边坡稳定性分析及加固措施研究

以某水利枢纽右岸岸坡为例,通过赤平投影法对边坡结构面组合的稳定性进行了分析。结果表明:当两结构面组合的赤平极射投影点在自然坡面和开挖面之间时,两结构面可能成为主控结构面。根据分析结果及现场实际情况设计采用微型桩对边坡进行加固,加固后边坡稳定系数计算结果满足设计安全要求。实际工程中,可采用改良桩间土、优化结构布置形式等工程措施来提高微型桩的抗滑能力。该类调查分析方法和加固设计方案可为以后同类型边坡的稳定性分析和加固设计提供参考。