有软弱夹层岩体边坡稳定分析安全系数的确定

具有软弱夹层的岩体边坡稳定性分析，是水利水电工程设计和施工中经常遇到的重要问题．在我国软弱夹层引起岩体边坡失稳的情况较多，已造成巨大的损失．从岩体边坡整体滑动的几种型式出发，述及了以往稳定分析方法与安全系数的选取，以及稳定安全系数大小与边坡失稳的关系，从而根据我国抗剪强度参数的取值原则与设计经验，建议了设计应该遵循的稳定安全系数．     

基于应变软化的软弱夹层边坡渐进破坏

含软弱夹层的顺层岩质滑坡是常见的地质灾害,研究其渐进破坏过程对于滑坡防治具有重要意义。基于软弱夹层的应变软化特性,推导了开挖工况下含软弱夹层的顺层岩质边坡渐进破坏的微分方程,并理论分析了渐进破坏的过程和阶段;对比摩尔-库伦本构模型下的数值计算结果,证明了应变软化摩尔-库伦本构模型能更准确地反映边坡软弱夹层的渐进破坏过程,并以实际工程案例进行了检验。研究结果表明:含软弱夹层的顺层岩质边坡的渐进破坏过程可分为初始、等速与加速变形3个阶段;在开挖工况下,破坏首先产生自坡脚,而后剪切破坏区不断扩展,沿软弱夹层延伸至坡顶,并在坡顶产生拉张破坏,边坡的整体破坏模式表现为滑移-拉裂式。     

陡倾顺向边坡变形破坏机理及整治措施

该文主要叙述了工程中常遇到的顺向边坡,在不同的条件下,可能出现的崩塌、滑动和隆胀的破坏机理,以天生桥水电站厂房区边坡为例,滑动边坡的治理措施为选择开挖边坡坡度等于岩层倾角,这是既简单、稳定性又较高的办法。对隆胀破坏的整治措施是:清除滑塌体、系统锚固边坡表面、在坡面设排水系统、作深锚杆及对陡倾顺向单级高大的边坡坡脚做混凝土压脚挡墙。     

抗滑桩长度对软弱夹层边坡开挖稳定性影响的研究

为研究边坡中软弱夹层对边坡稳定性的影响规律。以某边坡为例,采用Flac3d有限差分软件,分析含软弱夹层边坡开挖后的稳定性。结果表明：(1)边坡开挖后的坡体最大水平位移约为18 mm,小于边坡允许最大水平位移20 mm,说明支护结构的支护效果较好。(2)边坡最大水平位移随抗滑桩桩长增加而逐渐减小,工程中抗滑桩的长度选择17 m,控制边坡水平位移。(3)监测孔水平位移沿竖直方向的变化规律呈现为先逐渐增加至潜在滑动面,后急剧减小的趋势。计算结果与监测结果基本吻合。     

含缓倾软弱夹层的矿山高边坡长期稳定性分析

选取常规力学试验参数与反演环剪流变试验得到的流变参数,采用基于Burgers流变模型的数值计算方法对四川省峨胜水泥采矿场含缓倾软弱夹层的变形体边坡进行长期稳定性分析。结果表明:可用Burgers模型来描述二叠系含泥软弱夹层的流变变形特性;Burgers流变模型的数值计算结果显示该边坡已出现破坏,且监测点的位移曲线与实际监测点曲线拟合度较高,表明软弱夹层的流变特性在边坡破坏机制中起主导作用。对比传统的极限平衡法与强度折减法,含此类缓倾软弱夹层边坡的长期稳定性分析宜采用基于Burgers流变模型的数值计算方法。     

含缓倾软弱夹层矿山高边坡降雨渗流特性研究

为探究缓倾软弱夹层对矿山高边坡降雨渗流特性的影响,以西南地区典型的石灰石矿山高边坡为例,结合现场实际的工程地质与水文地质条件,建立了含缓倾软弱夹层矿山高边坡的降雨渗流模型。基于饱和-非饱和渗流理论,模拟了边坡在最大降雨量条件下降雨和雨后两个时间段雨水的浸润过程,揭示了边坡孔隙水压力的动态变化规律。研究结果表明:软弱夹层作为一种隔水层,改变了雨水浸润曲线的形态及降雨的渗流路径,浸润曲线呈现V字型结构,渗流路径由垂直入渗改为沿软弱夹层上表面渗流;在降雨和雨后两个时间段,上部裂隙风化岩体的孔隙水压力先增后减,但始终为负值;软弱夹层上表面会产生雨水积聚,孔隙水压力先增大到正值随后逐渐减小,孔压减小的时间相对于降雨时长具有滞后性,即孔压在雨停后一段时间才开始降低;坡脚处的孔隙水压力在降雨和雨后两个时间段始终呈增大之势;由于软弱夹层良好的隔水性,软弱夹层内部及边坡底部灰岩的孔隙水压力并无太大变化。研究结果可为揭示类似地质条件下边坡的降雨渗流规律提供有益参考。     

含软弱夹层的边坡稳定性及加固分析

在进行某水利工程坝址野外地质勘察时,发现在坝址右岸边坡中存在3条软弱夹层,这些夹层控制着边坡的稳定性。通过对软弱夹层的调查及对该边坡破坏模式的分析,建立了边坡三维地质模型,确定了岩体及控制性层面的物理力学参数。运用数值分析方法,模拟边坡实际的开挖和锚固过程,计算边坡在开挖加固过程中边坡体的应力、应变、位移和塑性区分布、稳定性系数等。通过分析计算结果及评价边坡加固效果,为水电站安全运营提供了一定的参考依据。     

含膨胀土软弱夹层开挖工程边坡变形破坏分析

膨胀土显著的湿涨干缩特征,使降雨诱发的浅层滑坡在膨胀土地区极其常见,给重大工程造成严重的经济损失,治理难度较高。受缓倾角长大软弱结构面、膨胀土夹层控制的深层滑坡在膨胀土地区占有相当的比重,浅层滑坡形成机制尚待深入研究。文章首先建立了含有水平膨胀土软弱夹层的边坡开挖数值分析模型,采用水力全耦合的计算方法,重点模拟分析了分级开挖过程中残留坡体内应力变形场的分布和演化规律。基于引入的膨胀软化实用模型,对比分析了考虑和不考虑膨胀软化作用两种情况下膨胀土夹层内土体破坏情况。结果表明：开挖后残留坡体内竖向位移在总位移中占有很大比例,其主要由夹层土体膨胀所致。膨胀软化作用对夹层内土体破坏有重要的影响,土体发生初始破坏的位置并非在剪应力峰值处。过度减缓开挖坡角,卸荷导致的膨胀软化作用将显著增加,夹层内土体破坏可能性不减反增。通过敏感性分析显示含软弱夹层的膨胀土存在最优开挖坡角。     

地震作用下含软弱夹层的顺倾岩质边坡加速度放大效应探究

基于ＦＬＡＣ３Ｄ数值软件，建立含软弱夹层的顺倾岩质边坡模型，合理考虑地震波输入方式、模型边界条件、网格尺寸和力学阻尼，探究地震作用下含软弱夹层的顺倾岩质边坡加速度放大效应和软弱夹层区域加速度放大系数的变化规律，探究和分析软弱夹层的负效应。研究结果表明:在软弱夹层区域，加速度放大系数增加的速度更快；软弱夹层厚度越厚，软弱夹层位置越低，放大效应越明显；当软弱夹层倾角相差不大时，软弱夹层位置变化不大，此时软弱夹层倾角变化对加速度放大效应的影响较软弱夹层位置变化更为显著，即软弱夹层倾角越大，放大效应越明显；当软弱夹层倾角相差较大时，软弱夹层位置变化也较大，此时软弱夹层位置变化的影响更为显著，即软弱夹层位置越低，放大效应越明显。     

某含软弱夹层花岗岩残积土边坡稳定性研究

福建省地处中国东南沿海地区,花岗岩残积土分布较为集中。花岗岩残积土边坡存在较为发育的微裂隙结构面和一些软弱岩脉风化而成的软弱夹层,由于风化作用、降雨和地下水渗入等外界环境影响,裂隙中的填充物泥化和膨胀,结构面的抗剪强度迅速下降,形成软弱夹层,造成边坡失稳破坏。以某含软弱夹层花岗岩残积土边坡为例,建立有限元数值模型对该边坡的变形特征进行研究,发现直接开挖后沿软弱夹层将发生较大的相对滑动,最大水平位移达22 cm,同时表明软弱夹层的存在不仅造成了边坡总体变形的增大,还决定了边坡失稳破坏时滑动面的位置。研究成果可为此类含软弱夹层的残积土边坡的设计、施工和治理提供借鉴和参考。更多还原     

白石牙水库拦河坝建基面缓倾角软弱夹层分析及处理

针对白石牙水库拦河坝建基面缓倾角软弱夹层问题,通过对地质条件的分析研究,结合物探资料,推测其发育范围,据此进行坝基抗滑稳定分析评价,提出相应的处理措施。     

软弱结构面位置对岩质顺倾边坡稳定性的影响

为研究软弱结构面的位置对岩质顺倾边坡稳定性的影响,以耿马县河底岗某石灰岩矿山为例,采用GeoStudio及MIDAS/GTS软件,对该岩质顺倾边坡的稳定性进行研究。结果表明,软弱结构面愈接近坡脚,边坡沿软弱结构面发生失稳破坏的可能性越大,潜在滑移面可能穿越软弱结构面;随着软弱结构面距离坡脚位置越远,其对对边坡稳定性的影响越小,此时边坡失稳的潜在滑移面与软弱结构面无关。     

考虑岩土体应变软化效应的边坡稳定性分析方法

大多数岩土材料均具有应变软化特性,若视岩土材料为理想弹塑性,基于岩土材料峰值强度的边坡稳定性分析往往会高估边坡的稳定安全系数,可能会导致边坡偏于危险;而材料参数取残余强度时,计算的安全系数又较实际偏小,其分析结果偏于保守。笔者提出的考虑岩土体应变软化效应的边坡稳定性分析方法,可较好地解决该问题,同时可以模拟边(滑)坡的渐进破坏特征。     

引江济淮工程江淮分水岭软弱夹层对边坡稳定的影响

引江济淮工程江淮分水岭局部存在顺坡向缓倾角夹层,施工期部分深挖方河渠因开挖时间长,已经出现了局部滑坡,初步分析结果表明这与夹层岩土体在大变形条件下强度已接近残余状态有关。为了分析夹层对边坡稳定的影响,对滑坡渠段的原状地层进行了取样,分析了渠坡软弱夹层的强度特性,并结合实际工程断面开展边坡稳定分析,提出了处理措施建议。研究表明,本工程渠坡稳定性取决于渠坡软弱夹层的位置、倾向和力学指标,滑坡部位软弱夹层在大变形的持续作用下已处于残余强度状态,并引发了局部滑坡。为此,对本工程深挖方渠段应结合渠坡岩土的分层结构及强度特性,采用抗滑桩和锚固等支档措施进行加固,同时应做好渠坡排水。     

顺层岩质边坡破碎岩体开挖回填稳定性分析

为定量分析存在破碎岩体边坡的整体稳定性大小,以观音水库边坡除险加固工程为背景,采用数值分析法对边坡破碎岩体开挖回填过程进行模拟分析,计算考虑了初始工况、开挖工况和回填工况,计算结果对水库边坡的整治有一定的参考价值。     

沿软弱夹层的地基深层抗滑稳定分析

研究抽水蓄能电站坝基稳定问题的必要性。结合某工程具体情况，采线性有限元法，计算上库地基内沿软弱夹层的抗滑稳定安全系数，从而验证了坝基岩体的稳定性。     

边坡次生软弱夹层对青山冲水库工程溢洪道布置方案影响分析

青山冲水库工程溢洪道边坡强风化带底部,发育次生软弱夹层R1,呈泥夹岩屑或岩屑夹泥状态,对边坡整体稳定起到较大影响,进而影响到溢洪道布置方案的选择.受次生软弱夹层R1影响,综合考虑泄洪安全、运行管理、开挖形成永久边坡高度、投资和工期等因素,最终选择竖井旋流泄洪洞的溢洪道布置方案,以规避边坡稳定问题带来的泄洪安全风险.     

基于河谷下切面与软弱层关系的顺向坡破坏机理

为弄清河谷下切面和软弱层组合特征对顺层斜坡的破坏失稳模式和成因机制的影响,采用UDEC建立了相应的数值模型,结合该区域内顺层滑坡的工程地质特征进行了深入探讨。研究结果表明:顺层斜坡坡脚河谷下切面与坡脚处软弱夹层的空间位置关系造成了滑坡失稳的3种变形破坏模式,滑移-剪切、滑移-剪断、滑移-弯曲-溃屈。得出了在坡脚河谷不同下切深度下岩质顺层斜坡变形破坏模式的转化过程及成因机制,并结合三峡库区实际案例验证了相应的变形破坏模式和成灾机制。     

温度对边坡夹层力学性能的影响及破坏机理

为研究温度对边坡夹层力学参数的影响,以膨润土和河砂为相似材料,配制了7种不同配合比的夹层试样,采用改装了加热升温控制系统的应变直剪仪,测试含水率为10%,13%,15%的夹层试样在不同温度时的抗剪强度指标等力学参数,分析其受温度和含水率影响的变化特征及其破坏机理。研究结果表明:在温度相同时,夹层试样的黏聚力和抗剪强度随膨润土含量的减少而减小;膨润土含量较高的夹层试样,其黏聚力和抗剪强度随温度升高呈现出先急剧减小、而后缓慢减小、最后再急剧减小的变化规律,且其关系曲线随含水率的升高而逐渐趋于平缓,最后呈线性下降趋势;温度升高时,夹层试样水合力降低,引起其内部土颗粒之间的微观结构力弱化,导致其黏聚力急剧减小;当温度升高至50 ℃以上时,夹层试样内部土颗粒之间克服微观结构力而产生滑移,导致其黏聚力再次急剧减小,此时夹层试样进入临界破坏状态。因此,黏聚力是影响夹层试样破坏状态的关键因素,可将黏聚力再次急剧减小的起始点视为夹层试样破坏的关键点及其评价指标。