基于物理模型试验的含多层软弱夹层顺层开挖高边坡变形破坏特征分析

含有多层软弱夹层的开挖边坡具有坡体结构复杂、稳定性评价及治理难度大的特点。以黔西地区现场开挖高边坡为研究对象,建立室内物理试验模型,通过不同的工况开挖,呈现变形破坏演化过程,分析变形破坏模型及形成机理,确定失稳破坏范围。结果显示:开挖边坡裂隙产生由表及里,由上及下,由最初的陡倾短小裂隙扩展延伸,最终贯通,形成近似平行岩层的长大裂缝;缓坡度开挖变形破坏为浅表层,整体稳定性较好,失稳范围及规模较小;陡坡度开挖变形破坏规模大,稳定性较差,以滑移-拉裂深层失稳为主;浅层滑坡滑面以层间泥化夹层剪切为主,基本呈直线状;深层滑坡滑面以层间泥化夹层剪切以及陡倾裂隙组合形成阶梯状。该研究成果对于黔西地区的顺层开挖高边坡设计、稳定性评价、治理措施选择等具有重要的指导意义。     

地质力学磁力模型试验原理及其在工程中的应用

地质力学磁力模型试验借鉴土工离心模型试验中利用离心力模拟重力的思想。在均匀梯度磁场中,掺有铁磁材料的相似材料会受到均匀的磁力作用,由此可以利用均匀的磁力场模拟重力场。根据电磁学基本原理和磁路设计原理,设计并制造了一台2 000匝线圈的均匀梯度磁场发生装置。该装置在220 V电压情况下,能够产生0～16 A电流,在1.2 m×1.2 m×1.0 m试验空间内,可将磁性相似材料的重度提高10～30倍。以锦屏一级电站左岸高陡边坡为例,进行地质力学磁力模型试验。试验结果表明,在一定的电流作用下,可以使模型所受体力的提高倍数达到相似比的要求,并与数值模拟结果进行了对比,试验结果与计算结果基本一致。在增加通电电流时,试验设备可以模拟边坡的超载过程,进而可以求出边坡的超载安全系数。     

三峡库区凉水井滑坡地质力学模型研究

针对凉水井滑坡两个不同的地质模型（地质模型一及地质模型二）进行了对比研究,认为地质模型二较为合理,即凉水井滑坡是顺层岩质古崩滑堆积体,目前还未形成统一连续的滑带,滑坡按不同的堆积形成秩序及稳定性相关关系分为主滑坡和后部牵引区。并对滑坡的影响因素及变形机制进行了简要分析,认为启动滑坡变形裂缝的根本原因是水库初期蓄水时库水对滑坡阻滑段的浮托、阻滑段滑带的软化和滑坡前缘表部松散坡体的侵蚀塌岸;而在水库运行条件下,滑坡的稳定性影响因素主要是降雨特别是暴雨和久雨。滑坡稳定性分析表明,滑坡自2009年5月以来一直处于缓慢的应力调整和应力释放过程中,滑坡变形总体处于蠕变状态。此外,还对滑坡的破坏模式及稳定性进行了预测分析,认为在未来特大暴雨久雨条件和库岸再造的共同作用下,滑坡表部岩土体将首先发生滑塌（模式一）,也有发生滑坡整体深层滑动破坏的可能（模式二）。     

缓倾软硬岩互层边坡变形破坏机制模型试验研究

以宜巴高速公路沿途彭家湾软硬岩互层边坡为工程依托,依据地质分析及相似理论建立缓倾软硬岩互层边坡室内模型,采用开挖试验及和注水软化试验来模拟实际中的工程开挖（或河谷下切）和雨水浸润软化过程,研究缓倾软硬岩互层边坡的变形破坏机制。结果表明：在开挖及雨水软化两种工况下,该类软硬岩互层边坡的变形模式都是前期的滑移拉裂变形和后期的整体蠕滑变形,破坏模式是以深部软层为滑动面的整体滑移;硬岩层与软岩层的变形情况略有不同,硬岩层以整体蠕滑变形为主,而软岩层以滑移拉裂变形为主;深部软岩层的状态变化对边坡的整体稳定性影响非常关键;工程开挖（河谷下切）及雨水入渗都会对该类缓倾软硬岩互层边坡的稳定性有重要影响,开挖导致的临空面及微裂隙是滑坡发生的基础,水是滑坡发生的条件和诱因。     

多松多水电站厂房后反倾高边坡变形机制的探讨

通过对碌曲县多松多电站厂房后反倾高边坡的工程地质勘查、室内外测试试验及模拟分析,对其变形机制有了进一步的认识。认为多松多水电站厂房后反倾高边坡变形是洮河河谷快速下切过程中岩质边坡发生浅部卸荷松弛,同时在自重弯矩的作用下,反倾高边坡开始向临空方向“点头”,并逐渐向坡内发展而形成。     

三峡库区某滑坡稳定性模型试验研究

三峡库区地质灾害严重而且多发,其中滑坡灾害问题尤为突出。开展滑坡的模型试验与理论研究对于防灾减灾以及滑坡预报具有重要的价值与意义。以塘角村1号滑坡为例,在充分认识其地质原型的基础上,在室内进行了大量土工试验及水理性质实验(包括野外取样实验及相似材料实验),并根据相似理论优选了该滑坡的相似材料,利用实验室自行研制的地质环境模拟实验装置建立了滑坡地质力学模型; 在滑带土模拟问题上,采用土工模及聚乙烯薄膜取代使模型试验更能与野外相吻合。考虑降雨及地表水体造成滑坡体地下水位变化及控制面抗剪强度削减从而改变其稳定性的过程,设计了2种切合实际的模拟工况进行实验,结合电感调频式传感器结合无纸记录仪实时监测滑坡地表位移、孔隙水压力、土压力等指标的变化情况。结果显示,在暴雨220mmd-1 持续3d后,在库水位下降至169m时,滑坡前缘失稳。最后对滑坡地表位移时间曲线的变形阶段进行划分,可看出滑坡体前缘可从稳定状态直接进入加速蠕变阶段。     

多松多水电站厂房后反倾高边坡变形机制的探讨

通过对碌曲县多松多电站厂房后反倾高边坡的工程地质勘查、室内外测试试验及模拟分析,对其变形机制有了进一步的认识。认为多松多水电站厂房后反倾高边坡变形是洮河河谷快速下切过程中岩质边坡发生浅部卸荷松弛,同时在自重弯矩的作用下,反倾高边坡开始向临空方向“点头”,并逐渐向坡内发展而形成。     

开挖对岩体稳态扰动与滑移机制的模拟试验研究

矿山岩体工程开挖将引起周围岩体的移动和变形 ,如果某区域的岩体受到不同开挖工程的共同作用 ,那么岩体内应力状态将是各个影响因素综合作用的结果。本文将应用底面摩擦模型试验方法 ,主要研究和探讨在先期进行地下开采 ,然后进行露天开采条件下 ,边坡岩体的动态滑移机制及其变形规律 ,以便为此类矿山后续开采设计及边坡岩体动态分析提供科学依据。     

页岩地层滑坡治理设计实践

页岩地层中开挖施工应先护后挖;滑坡治理设计应准确查明滑动面和岩土物理力学性能,保证抗滑工程的可靠性。     

福建省高速公路边坡病害类型分析

为解决边坡防护加固设计依据不足的问题,本文结合福建省高速公路路堑边坡工程实践,归纳了风化剥落、流石流泥、掉块落石、溜坍、坍塌、崩塌、倾倒、错落和滑坡等9大类路堑边坡常见病害类型,并对各病害类型的变形破坏特点进行分析：路堑边坡小规模变形破坏在富水土体中以流、溜、坍运动模式为主,在风化岩石中以剥、落运动模式为主;大规模变形破坏则受控于岩土体中结构面的空间位置及其组合形式,反倾岩层易产生＂倒＂,节理岩体易产生＂崩＂,残存结构面的软弱岩土体易形成＂塌＂,存在陡倾结构面和软弱坡脚的岩土体易形成＂错＂,以及沿特定软弱面做整体水平运动的＂滑＂等多种运动模式。     

边坡灾害及其防治研究新进展--"香港边坡灾害及其防治讨论会"简介

概要介绍了边坡灾害及其防治研究方面的一些新进展 ,主要内容涉及边坡岩土特性与参数、边坡稳定性计算方法与模拟、边坡稳定性评价、边坡监测及预测、边坡分析、管理与决策以及边坡灾害防治等。     

桥坡顺接工程中高边坡稳定性的三维数值模拟分析

公路、铁路等工程在穿过高边坡或山谷时多采用桥坡顺接方式通过,这类边坡在开挖卸荷、降雨及桥面荷载等因素作用下极易产生灾变且影响巨大。针对桥坡顺接工程高边坡稳定性问题,依托云（浮）-罗（定）高速公路某高边坡,开展其稳定性三维有限元数值模拟,分别探讨其开挖前、开挖后支护前、支护后运营等3个不同阶段边坡稳定性及受力情况,研究高边坡在开挖、支护及桥面荷载等作用下的力学响应及其稳定性,以及边坡变形对桥梁安全性和行车舒适性的影响。计算结果表明：开挖后坡体稳定性降低,原定支护方案在提高边坡稳定性方面作用有限,并提出改进建议; 整个坡体的稳定性主要受开挖卸荷及工程支护控制,而受桥面荷载影响较小,仅对其附近的小范围坡体影响较大。研究可为桥坡顺接高边坡工程的设计与稳定性评价提供参考。     

高陡矿山边坡山稳定性动态分析及其工程应用研究

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。本文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。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。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。最后进行当前边坡的稳定性评价或未来开采解决的稳定性预测。实例研究结果显示,该分析技术能够获得与实际边坡稳定状态较为吻合的结果,为高陡矿山边坡的稳定性分析和安全评价提供一种新的研究方法。     

黄土填方高边坡变形破坏机制分析

本文依据西北某油田倒班基地黄土填方高陡边坡工程勘察, 研究了该边坡的变形破坏机制, 通过对边坡工程地质条件及变形破坏分析, 建立FLAC3D地质模型, 采用数值模拟方法研究了边坡变形破坏机制。研究结果表明, 主要变形区或破坏区为陡坎周围至其沿坡面向下20～25m 的范围之间, 其破坏深度底界为全新世填土层Q4与原状黄土Q3接触面, 但要重点控制沿坡面向下20～25m 的范围之间的变形。数值模拟结果表明, 该边坡目前整体稳定性较好, 不会发生整体变形破坏。     

边坡稳定性评价结果的表达与边坡稳定判据

本文比较全面系统地总结分析了目前边坡工程中常用的各种稳定性评价结果的表达方式, 即各种边坡稳定判据。它们主要包括：(1)安全系数;(2)可靠度或破坏概率;(3)边坡岩体的位移、应力、位移速度等;(4)定性经验结论;(5)干扰能量;(6)声发射率等六种。在此基础上, 本文分析了各种判据的特点及其适用条件等。     

天山公路溜砂坡防治工程参数试验研究

天山公路北段地处北天山褶皱冲断区,构造运动强烈,物理风化十分严重.溜砂坡广泛分布于公路沿线,严重影响天山公路的畅通和安全.本文针对溜砂坡防治工程进行了室内物理模拟试验研究,并提出了具体的工程设计参数.     

某可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及变形破坏机制

以仁义河特大桥南桥台南侧斜坡为例,分析研究了可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及其变形破坏力学机制,认为该斜坡的失稳破坏主要为崩塌破坏,并存在倾倒(外倾型)、倾滑(内倾型)和基座倾滑3种崩塌破坏方式,形成不同崩塌破坏方式的内在变形机制有弯曲一拉裂、弯曲一层间滑动和拉裂一滑移3种模式,从而为解决该类特殊斜坡工程问题提供了理论依据。     

黄土路堑边坡变形破坏机理的三轴试验研究

通过原状黄土的减压三轴压缩试验,研究了黄土边坡不同深度不同含水量土体的应力-应变关系,并与原状黄土的常规三轴试验结果进行了比较,发现减压三轴试验能合理地模拟和解释开挖卸荷作用下黄土边坡土体的变形与破坏过程。试验结果表明:坡脚开挖卸荷时,黄土边坡中浅层非饱和黄土易出现应变软化或塑性流动,强度较低,易产生较大变形,而深层饱和黄土仅在高围压下发生应变硬化,强度增加,在中低围压时均发生应变软化现象。分析认为黄土边坡特殊的工程地质条件,使得黄土边坡的特定部位在开挖卸荷作用下常形成了不利于土体稳定的含水量和围压组合,导致坡体特定部位的土体变形破坏,进而诱发边坡的变形破坏;开挖卸荷作用下黄土边坡变形破坏的力学机制应为蠕滑-压致拉裂或牵引式滑坡。     

降雨条件下固体废弃物边坡变形及破坏模式试验研究

利用室内模型试验及稳定性分析的手段 ,研究在降雨作用下高速公路通过的城市固体废弃物路堑边坡变形特征及破坏模式 ,分析了边坡各部位在降雨作用下变形量的变化规律 ,得出变形过程的 5个阶段 ,给出了固体废弃物边坡主要以溜坍或滑塌、坡面冲刷及滑坡 3种破坏形式 ,并提出了治理建议