弱层控制顺层岩质边坡稳定性及破坏模式分析

为了分析软弱层强度弱化过程中该类边坡稳定性的变化规律及降雨作用下边坡的失稳模式,采用GeoStudio建立分析模型,选取滑带土强度弱化过程中具有代表性的4组特征参数,分析了滑带土强度弱化过程中边坡的稳定类型,并对降雨过程中边坡内的渗流情况、边坡稳定性的变化规律及失稳时滑带的最大剪应变特征进行分析。     

顺层岩质边坡开挖变形破坏特征研究

为了研究贵州某场区开挖边坡的变形破坏特征,在相似原理的基础上,使用底摩擦的试验方法进行室内物理模拟试验。实验结果表明:在岩层倾角40°顺层开挖的情况下,斜坡的变形破坏机制一般为滑移-弯曲;在岩层倾角40°、开挖角度55°的情况下,斜坡变形破坏机制为滑移-拉裂。在2组试验中,斜坡后缘形成阶梯状滑面说明斜坡破坏是同时沿着多层软弱夹层产生滑动破坏。     

软弱结构面参数对顺层岩质边坡动力响应的影响研究

为了探究地震作用下软弱结构面对岩质边坡动力响应特征的影响。以云南省某露天矿山边坡为研究背景,利用有限差分软件中的非线性动力分析法对顺层岩质边坡进行动力计算,通过控制变量法设计了一系列的数值实验,探究了软弱结构面参数的改变对岩质边坡动力响应的影响规律,再基于正交试验以及极差分析法对影响岩质边坡动力响应的结构面参数进行了敏感性分析。结果表明：结构面参数的改变对于顺层边坡的动力响应有较大影响;各影响因子对顺层岩质边坡动力响应影响程度大小排序为结构面黏聚力>结构面倾角>结构面内摩擦角>结构面厚度。动力响应的研究可为地处地震频发区域的顺层岩质边坡提供抗震依据。     

结构面参数对顺层边坡破坏模式的影响规律

基于岩质顺层边坡的离散元仿真模型,研究了结构面各参数（黏聚力、内摩擦角、刚度、倾角、间距）对边坡稳定性的影响,明确了其对边坡安全系数及破坏模式的影响规律。采用正交试验的极差分析原理,探讨了各结构面参数对边坡稳定性影响的显著程度,明确了结构面各因素对边坡安全系数影响的显著顺序。研究表明,随着结构面强度的增大,边坡安全系数在一定范围内呈线性增长,且边坡的破坏模式从顺层滑移逐渐转变为滑移-弯曲破坏模式;随着结构面刚度和结构面间距的增加安全系数变化幅度很小,其最大变化率仅为6.6%和3.6%,边坡破坏模式主要为滑移式破坏。随着结构面倾角的增大边坡安全系数表现为减小-增大-减小的趋势,破坏模式由滑移式破坏变为滑移-溃曲破坏最后变为倾倒破坏;结构面黏聚力对边坡稳定性影响最大,结构面刚度影响最小。     

含软弱夹层顺层岩质边坡锚固优化分析

针对具体顺层岩质边坡,利用极限平衡理论得到了边坡的安全系数KS与软弱夹层距坡肩距离d的关系(KS-d)曲线,再用数值模拟的方法,基于Geo-slope软件对所用解析计算公式及KS-d曲线进行校验,从而确定了在满足安全系数要求下的顺层边坡的关键软弱夹层,也即为锚固的持力段与自由段的界面,进而优化了锚索的长度。而后结合锚索受力机制的研究,运用FLAC3D,模拟了不同锚固排距（l）下的边坡安全系数（KS）,得到KS-l曲线,从而确定了最佳锚固排距。以此为基础建立优化后的边坡锚固模型,再应用FLAC3D进行边坡稳定性分析,并通过锚索的最大轴力反算以校核锚索的材料参数,通过锚固水泥浆体所受的剪力正负分界面,以判断潜在主滑移面的位置及特征。优化后的方案符合安全规范,比原设计方案节省了较大比例的工程量,对该矿今后大面积的边坡加固有重大的经济价值,对类似边坡工程有一定的参考意义。     

力矩效应对顺层岩质边坡稳定性的影响

考虑了力矩效应的存在对顺层岩质边坡稳定性的影响。当存在力矩效应时,剪切面上的剪应力和正应力不是均匀分布的,在剪切过程中存在一个调整过程,并在局部集中。当力矩效应较弱时,结构面上的应力可视为均匀分布;随着力矩效应的增大,正应力和剪应力都增大,出现非均匀分布,在局部表现为应力集中,并且出现局部破坏,而在整体上表现为力矩平衡和受力平衡。当剪切力大于抗剪强度时,则宏观上出现边坡失稳。同时根据应力集中部位的不同划分了不同的边坡破坏形式。     

某焦化项目顺层岩质高边坡变形机理及稳定性分析

对某焦化项目顺层岩质边坡现场工程地质条件进行了调查,对边坡的岩体结构类型、成因机制及结构面与坡面组合特征进行了研究,结合工程地质条件,对边坡变形机理进行了探讨.在此基础上通过FLAC3D数值模拟,分析边坡的稳定性.研究结果表明,该边坡处于滑移—弯曲(—拉裂)型滑坡变形破坏的初始阶段,边坡的变形受层间软弱夹层及岩体结构面控制作用明显,边坡处于欠稳定状态.     

弯曲形层状结构边坡顺层破坏的风险模型

本文针对弯曲形层状结构边坡工程岩体的特点,建立起风险评价模型,最后以一工程实例作了详细地论述。在现代科学知识相互交叉、渗透和整体化的背景中,边坡工程与可靠性工程的汇流趋势非常引入注目。边坡可靠性分析已步入了实际工程应用阶段,其研究重点正在转向深入地探索这一汇流的途径、机制和方法,建立比较完善     

爆破振动对顺层岩质边坡稳定性的影响

根据顺层岩质边坡爆破开挖后产生层裂和后裂的特点,提出了在顺层岩质边坡附近爆破时的边坡稳定系数计算方法,并以渝怀铁路顺层边坡岩体的实测数据为基础,进行爆破地震作用下顺层岩质边坡的稳定性分析。计算结果表明,爆破作用导致边坡自稳能力降低,其降低幅度达54%,据此提出了顺层边坡岩体的爆破开挖方法以及相应的防护措施。为顺层岩质边坡爆破的优化设计提供了理论依据。     

某煤矿岩质台阶开挖边坡破坏类型分析

岩体优势结构面控制岩质边坡变形的边界,优势面的组合决定了岩质边坡变形破坏的类型。针对某煤矿采矿工程岩质开挖边坡,开展岩体结构调查和研究,进行优势结构面分组,将开采边帮按照几何形态和地层岩性情况分区分段,通过优势结构面与台阶开挖边坡的倾向和倾角关系,采用Dips软件所得的直观分析图,可以分析采矿台阶开挖边坡的破坏类型及其破坏发生的条件。最后指出采矿台阶边坡开挖后,应采取针对性的工程治理措施,并结合结构面赤平投影的可能性区域以及位置的分析,分区分段治理危险区域的台阶边坡,以达到矿区安全生产的基础上节约成本的目的。     

磷矿层状边坡变形失稳的灾变分析

以云南磷化集团有限公司尖山磷矿为工程背景,依据其陡倾层状斜坡变形失稳特征,采用尖点突模型分析了斜坡失稳的演化过程和内在控制因素,并结合层状岩体受力分析特点,对露天矿边坡开挖稳定性进行了研究。结果表明：①岩层厚度的增加可提高岩体的抗弯刚度,能有效控制边坡溃屈破坏的发生。采用岩土体锚固技术或分级顺层清方可降低该类边坡失稳的风险。②当斜坡岩层厚度一定时,斜坡的临界坡长随着岩层倾角的增大呈减小趋势,且岩层厚度越大,该递减的趋势越加显著;当岩层倾角一定时,斜坡的临界坡长随着岩层厚度的增加呈增大趋势,且岩层倾角的增大,该增大的幅度减小,同时,当岩层倾角大于40°时,随岩层厚度增加而致使斜坡临界坡长增大的幅度趋于一致。相关的研究成果可为该矿或类似条件下的露天采场运输工艺提供理论和技术上的指导和建议。     

岩质边坡可靠性响应面法分析及其在露天矿山的应用

应用结构可靠度分析的响应面法进行边坡稳定性的可靠度计算，方法具有简化迭代过程和减少迭代次数，有效地提高计算精度和计算效率等优点。通过对雪峰露天矿山顺层岩质边坡的岩体结构力学参数进行分析，应用响应面法计算边坡可靠度，结果与实际情况基本相符。     

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     

基于拉格朗日差分法的顺层岩质边坡弱面注浆效应分析

为了分析顺层岩质边坡弱面注浆效应,采用了基于拉格朗日差分法的数值分析模型对其进行模拟.由FLAC3D数值模拟结果可知,弱面注浆加固能够使应力在顺层岩质边坡岩体中得到均化,避免应力集中现象的发生,从而增强边坡的稳定性.     

岩质边坡位移可视化分析系统研究

讨论了岩质边坡位移可视化分析涉及的若干技术，介绍了该项研究的工程背景及现场监测网络的情况，重点就可视化分析系统展开论述。在该系统中，监测信息数据库起着基础性的作用，所有可视化分析的数据均由其提供。同时由于边坡位移具有结构性和随机性的特点，采用区域化变量理论－－普通克立格估值方法建立一个三维分析模型。最后对基于可视化技术的图形系统进行分析、显示、查询等技术进行了详细的阐述。     

含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性影响因素分析

为定量揭示露天矿开挖过程中各人为因素对含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性的影响及其程度,以扎哈淖尔露天矿南帮边坡为工程背景,基于强度折减法,应用FLAC~(3D)数值模拟软件,探讨了开挖位置、开挖坡角和内排追踪距离不同时南帮边坡的变形破坏机制和边坡稳定性的影响规律。结果表明:无论开挖位置、开挖坡角与追踪距离如何变化,横采南帮的滑坡模式均为以IVC煤底板弱层为底界面的切层-顺层滑动;在横采条件下,边坡三维稳定性主要受内排追踪距离影响,随追踪距离的增大呈负指数规律减小,且随开挖位置的向南偏移或开挖坡角的减小近线性减小;在横采条件下,内排土场与工作帮间的追踪距离控制在一定范围内时,可以充分利用边坡稳定性的三维效应回收煤炭资源。     

降雨作用下曼家寨东帮采场岩质边坡渗流规律分析

降雨是影响露天矿山失稳的主要因素。针对曼家寨东帮采场岩质边坡在降雨过后曾发生局部垮塌、出现坡面裂缝现象,结合饱和-非饱和渗流理论,利用Geo-studio中的SEEP/W模块对该边坡典型剖面进行降雨过程渗流规律分析。通过对降雨作用下孔隙水压力、暂态饱和区变化规律进行分析,得出如下结论:降雨条件下边坡表层区域受降雨影响严重,影响区域与影响程度受降雨时间与降雨强度共同控制;暂态饱和区是考虑降雨作用下边坡失稳的重要因素,持续的降雨作用会在边坡表面形成一定范围的暂态饱和区,降雨历时相同时,降雨强度越大形成暂态饱和区面积越大;降雨对坡脚处孔隙水压力及暂态饱和区的影响要大于坡顶区域,在进行相关边坡治理防护时要重点考虑坡脚位置。     

降雨对层状软岩边坡的影响规律分析

采用摩根斯坦-普瑞斯法和有限差分法对层状软岩边坡在无水位和雨季水位2种状态下的稳定性进行分析评价,并以顺兴露天煤矿采场和排土场边坡为例进行了实例分析。结果表明:降雨对采场南帮边坡剖面D2的稳定系数折减幅度最大,达到了29.63%;对西帮D3剖面位置的弱化幅度最小,仅为0.14%。其主要原因在于南帮的暴露面积相对于其它边坡更大,在降雨影响下南帮边坡内部的水位线浸没了潜在滑面,增加了潜在滑面上部滑体的重力和水压力,造成边坡安全系数的急剧下降。采取削坡减重、内排压帮及疏干排水相结合的滑坡防治工程措施可有效的提高边坡稳定性,防止形成滑坡。     

层状岩体爆破地震效应的测试

某山坡露天石灰石矿的一侧为顺层岩质高边坡,其稳定性是矿山安全的主要问题,而影响边坡稳定的主要因素之一是爆破地震效应。通过该矿深孔爆破振动效应的试验和分析,获得了该矿不同岩性和岩层走向对爆破地震波传播的影响规律,为爆破地震预测和减震爆破设计提供了依据。     

考虑降雨因素的废石堆场边坡稳定性研究

针对凡口铅锌矿废石堆场在降雨作用下可能失稳滑坡的问题,采用FLAC^3D数值模拟方法对比分析了考虑50年一遇降雨条件和不考虑降雨条件下废石堆场边坡的稳定性,并模拟了削坡处理对边坡稳定性的影响。结果表明,降雨会明显增加废石堆场边坡失稳风险,不考虑降雨条件下最大安全边坡角度为43°,考虑降雨条件下最大安全边坡角度为37°,削坡处理后边坡安全系数在降雨条件下达到1.43,表明削坡处理后边坡稳定性良好。