最短路理論高陡巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

應(yīng)用極限平衡法,對首鋼水廠鐵礦邊坡的代表性剖面及優(yōu)化方案的各剖面進(jìn)行穩(wěn)定性分析,分別得到了各種情況下各剖面的整體和局部最小安全系數(shù),并得到以下結(jié)論:按照原設(shè)計(jì)境界開采,邊坡最小安全系數(shù)在震動情況下小于1.20,低于規(guī)范值,安全儲備不足,邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài),需對其剖面進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整與優(yōu)化。優(yōu)化調(diào)整后穩(wěn)定性增強(qiáng),邊坡達(dá)到允許安全系數(shù)要求,邊坡安全儲備充足。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用強(qiáng)度折減法進(jìn)行數(shù)值模擬,初始狀態(tài)下塑性區(qū)分布較淺;參數(shù)調(diào)整優(yōu)化之后,塑性區(qū)分布向坡底延伸,邊坡破壞方式可能由局部轉(zhuǎn)變成整體,邊坡可能發(fā)生整體性破壞。計(jì)算結(jié)果顯示,滑動面與極限平衡法相近,驗(yàn)證了結(jié)果的合理性。

對優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面理論及其重要性進(jìn)行闡述,并將其用于某一高陡巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定分析工作中。在充分分析相關(guān)工程地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,確定在評測指標(biāo)上占據(jù)優(yōu)勢的結(jié)構(gòu)面。利用赤平投影圖分析各組優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面對邊坡穩(wěn)定性的影響程度,得到邊坡剖面相應(yīng)的控穩(wěn)優(yōu)勢面組合,并將該組合考慮到巖體穩(wěn)定性計(jì)算分析模型中。利用極限平衡分析軟件slide綜合評價該邊坡在優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面影響下的穩(wěn)定性,并以優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面為關(guān)鍵因素,提出相應(yīng)的治理措施建議。

分析了地層巖性特征、巖體應(yīng)力分布、水、地形地貌特征、坡形、外部動力荷載(如爆破荷載)、工程活動、時間和風(fēng)化的影響等對層狀巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響,進(jìn)而深入了解層狀巖質(zhì)邊坡巖體穩(wěn)定性和變形失穩(wěn)的破壞機(jī)理,為井巷工程實(shí)踐提供指導(dǎo)。

高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)條件復(fù)雜,其穩(wěn)定性分析一直是研究的重點(diǎn)。本文以深圳地鐵深云車輛段開挖形成的多級巖質(zhì)邊坡為例,運(yùn)用midasgtsnx有限元計(jì)算軟件,采用強(qiáng)度折減法,分別計(jì)算邊坡在自重、地震、邊坡防護(hù)加固條件下邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù),進(jìn)而分析其潛在滑動面,為類似巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析提供一定借鑒。

充分利用邊坡失穩(wěn)前自身抗滑能力進(jìn)行高陡邊坡治理,結(jié)合工程實(shí)例,提出了主動性公路邊坡治理的思路。分別利用極限平衡法和有限元數(shù)值法,綜合考慮了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),對紅砂巖高陡邊坡進(jìn)行了全面的穩(wěn)定性分析,并針對性地提出了經(jīng)濟(jì)合理的治理方案。

介紹了塊體理論的基本概念,并結(jié)合實(shí)例介紹了塊體理論在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用,指出在確定潛在可動塊體時,全空間赤平投影比矢量法快捷,而后者在塊體穩(wěn)定性分析時較為簡便。

為了保證超高巖質(zhì)邊坡在施工過程中的安全穩(wěn)定性,利用數(shù)值模擬方法對連云港港東疏港高速公路巖質(zhì)邊坡施工開挖過程中不同工況進(jìn)行了模擬,并將得到的應(yīng)力、位移變化與現(xiàn)場安全監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行對比分析,從而對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了可靠評價。

雙大路(雙塘澗—柏峪)工程邊坡位于北京市門頭溝區(qū),在邊坡開挖過程中,坡面發(fā)生嚴(yán)重塌方并在坡頂出現(xiàn)了嚴(yán)重的變形裂縫,產(chǎn)生順層滑移破壞,變形范圍東西約220m、南北約150m,滑移面深度15～20m。在查明邊坡穩(wěn)定控制性邊界條件的基礎(chǔ)上,通過多種數(shù)值模擬計(jì)算,分析了支護(hù)前后的穩(wěn)定性,結(jié)果表明,治理后邊坡達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài),加固措施合理。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性受到多種隨機(jī)性因素和不確定性因素綜合作用的影響,是影響邊坡工程安全的重要課題。隨著科學(xué)的發(fā)展和學(xué)者們對于巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性認(rèn)識的不斷進(jìn)步,其發(fā)展逐漸由定性向定量方向發(fā)展,表現(xiàn)傳統(tǒng)研究方法逐步完善,新理論新方法不斷出現(xiàn)并得到應(yīng)用。邊坡可靠性評價作為一門新學(xué)科,其研究方法手段正處于迅猛發(fā)展階段。本文對這些方法的發(fā)展做了簡要的總結(jié),并提出了新的發(fā)展方向,為研究者提供參考。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析是巖土工程中的重要課題,巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性受到多種因素的影響,包括地質(zhì)條件、水文條件、人類活動等。巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析成果可為邊坡工程的加固設(shè)計(jì)提供依據(jù)。對巖質(zhì)邊坡進(jìn)行了介紹,結(jié)合工程實(shí)例,對巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析辦法以及加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)探究,以期為類似工程提供借鑒。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析方法及工程應(yīng)用

極射赤平投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用

赤平極射投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用

介紹了巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀及常用穩(wěn)定性分析方法。結(jié)合工程實(shí)例,分別用極限平衡法和有限元數(shù)值法,綜合考慮兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),對紅砂巖高陡邊坡進(jìn)行全面的穩(wěn)定性分析,并針對性的提出經(jīng)濟(jì)合理的治理方案。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價以后判別其穩(wěn)定與否,如果其穩(wěn)定性無法滿足安全要求,則需釆取有效的支護(hù)或開挖措施對其進(jìn)行加固處理。本文先對巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析方法進(jìn)行探討,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體工程就其綜合治理措施,談一下個人的觀點(diǎn)和認(rèn)識,以供參考。

巖質(zhì)邊坡內(nèi)部常存在許多節(jié)理裂隙,使得巖質(zhì)邊坡成為不連續(xù)介質(zhì)體,導(dǎo)致其穩(wěn)定性分析比較困難。現(xiàn)有的離散元程序可以計(jì)算由封閉曲面或曲線構(gòu)成的塊體系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但是難以模擬在地震等荷載作用下的裂隙擴(kuò)展、塊體重構(gòu)和多塊體組合破壞等現(xiàn)象。針對這一問題,根據(jù)格里菲斯斷裂理論,在裂隙尖端巖橋位置沿可能的開裂方向設(shè)置虛擬節(jié)理裂隙,生成多個潛在關(guān)鍵滑移塊體,利用離散元軟件udec計(jì)算巖質(zhì)邊坡的應(yīng)力場并結(jié)合剛體極限平衡法評價滑移塊體的穩(wěn)定性,進(jìn)而判斷最可能滑移塊體和滑移路徑?；谏鲜鏊枷?開發(fā)了相應(yīng)滑移塊體搜索算法和評價機(jī)制,研制了考慮擴(kuò)展裂隙的適用于靜力和動力分析的二維巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析軟件safeslope,對多種節(jié)理組合塊體開展了靜動力算例驗(yàn)證工作。

第29卷增1巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)vol.29supp.1 2010年5月chinesejournalofrockmechanicsandengineeringmay，2010 收稿日期：2009–01–08；修回日期：2009–04–13 基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(40372110)；國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(40704018) 作者簡介：劉立鵬(1983–)，男，2006年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(北京)工程技術(shù)學(xué)院土木工程專業(yè)，現(xiàn)為博士研究生，主要從事巖土體穩(wěn)定性方面的研 究工作。e-mail：icystone_2003@163.com 基于hoek-brown準(zhǔn)則的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析 劉立鵬 1 ，姚磊華 1 ，陳潔 1 ，王成虎 2 (1.中國地質(zhì)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，北京100083；2.中

綜合運(yùn)用赤平投影圖解法、實(shí)體比例投影空間矢量解析法及塊體離散單元法,分析了大渡河黃金坪水電站后山高陡邊坡巖體內(nèi)不同結(jié)構(gòu)面和臨空面組合關(guān)系對邊坡穩(wěn)定性的控制作用。通過定量計(jì)算得到了邊坡在不同工況下、不同結(jié)構(gòu)面組合類型的穩(wěn)定性系數(shù),提出了邊坡主要破壞模式為局部楔形體滑移破壞,主控邊坡穩(wěn)定性的最危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組合為j2,j3結(jié)構(gòu)面組合。

高邊坡穩(wěn)定性分析是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題,涉及地質(zhì)、水文、地理?xiàng)l件等各種因素,目前有多種分析方法,但這些方法都存在計(jì)算過程復(fù)雜、計(jì)算量很大的問題。以實(shí)際邊坡為例,采用赤平極射投影法和圓弧圖表法分析某巖質(zhì)高陡邊坡,減少大圓弧滑動法分析所需要的大量計(jì)算,初步評價其穩(wěn)定性,為該邊坡后續(xù)的詳細(xì)穩(wěn)定性分析提供參考。實(shí)例分析結(jié)果表明該方法大大地簡化了計(jì)算,最后針對一些具體情況給出了具體建議。

常德_張家界高速公路巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析——以常德-張家界高速公路一典型巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析為例,系統(tǒng)地介紹了邊坡工程穩(wěn)定性分析的全過程。

邊坡穩(wěn)定性分析——本講義主要講解邊坡穩(wěn)定，從四個方面講述：影響邊坡穩(wěn)定性的因素，邊坡工程地質(zhì)研究，邊坡穩(wěn)定性分析，邊坡治理。影響邊坡穩(wěn)定性因素：1、開采條件2、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)3、地質(zhì)構(gòu)造4、水文地質(zhì)條件5、爆破震動影響6、其他因素

邊坡穩(wěn)定性分析講稿——邊坡指具有傾斜坡面的巖土體（天然邊坡、人工邊坡）　　由于邊坡表面傾斜，在巖土體自重及其它外力作用下，整個巖土體都有從高處向低處滑動的趨勢。邊坡喪失其原有穩(wěn)定性，一部分巖土體相對另一部分巖土體發(fā)生滑動的現(xiàn)象稱為滑坡（土坡...