水压力和地震作用下岩质边坡倾覆破坏稳定性研究

绕坡脚倾覆破坏是岩质边坡在外界荷载作用下经常出现的破坏模式。基于力矩平衡原理,求解岩质边坡在地震、坡顶荷载和新水压力分布作用下的抗倾覆稳定系数表达式。首先分析了不同水压力分布形式的合理性及对稳定系数的影响,再重点分析了地震荷载、张裂隙水深度和坡顶荷载对边坡倾覆稳定性的影响。算例分析表明:①新提出的水压力分布形式(结构面中点和张裂缝底部水压力是定值)克服了原始水压力分布形式(竖直张裂缝底部静水压力最大)和改进水压力分布形式(地下水位1/2处静水压力最大)的不足,采用新水压力分布形式进行岩质边坡倾覆稳定分析更加合理;②出流缝堵塞、张裂隙积水深度增加、水平背向坡体和竖直向上的等效地震荷载对岩石边坡倾覆稳定性不利;③无论出流缝是否堵塞,边坡抗倾覆稳定系数随着水平地震系数的增加而减小;④坡顶超载有利于边坡的稳定。     

旬阳董儿沟尾矿坝动静力稳定性对比分析研究

以旬阳董儿沟尾矿坝为研究对象,根据经验确定了初坝参数,试验测定了需对材料的动力静力参数,静力计算采用E-B模型,动力计算采用等效粘弹性本构,稳定性计算采用瑞典条分法。静力计算分析表明,尾矿坝在静力状态下是稳定的,且干滩长度越长,坝体越稳定。坝体在给定的地震力作用下,坝体的反应加速度的最大值都发生在坝体顶部,坝顶的水平向反应加速度无放大作用,竖向加速度反应均明显小于水平向加速度反应。结合实际条件尾矿坝坝坡液化的可能性很小,坝体不会发生液化。动力边坡稳定安全系数为1.26,表明动力作用下尾矿坝的边坡仍然是稳定的。     

泥岩岩质边坡破坏过程的模型试验研究

为揭示泥岩岩质边坡在环境荷载以及由于边坡倾角改变引起的失稳过程,采用二维边坡模型,对不同坡脚、结构面填充条件下的岩质边坡破坏过程进行了详细的试验研究。通过模拟人工降雨条件下的岩质边坡破坏揭示了干湿循环的渐进性物理风化过程;对有无干湿循环、填充物以及不同结构面倾向的泥岩岩质边坡的破坏进行对比研究,揭示泥岩边坡破坏的影响因素。利用工业相机采用非接触手段采集边坡破坏的发生、发展过程,对破坏形态进行归纳总结。结果表明:泥岩岩质边坡破坏与边坡倾角、坡脚、结构面填充物及外部环境有密切关系;反倾边坡破坏易从坡顶关健体破坏并迅速扩展,从而导致整体垮塌;泥岩岩质边坡坡面处应力集中最严重,破坏从坡面开始并迅速往坡内发展,导致边坡的整体失稳。最后结合实验结果,给出了具体的工程建议。     

岩质边坡稳定性有限元数值模拟分析

首先对岩质边坡进行岩体质量分级,得出边坡以Ⅲ类围岩为主.在此基础上,采用有限单元法对该边坡整体稳定性进行分析.研究了天然与地震两种工况下边坡的应力场和位移场的变化特征,进而定量评价边坡的稳定性.对该边坡非线性有限元模型进行强度折减,获得了边坡安全系数,在天然工况下为1.78,在地震工况下为1.69.岩体质量分级、应力分布、位移特征和强度折减法分析均表明该边坡目前整体处于稳定状况.研究成果为岩质边坡的施工、除险加固提供了参考依据.     

基于FLAC^3D的某碎石土边坡地震反应分析

基于完全非线性的动力分析方法,利用FLAC3D软件对西南某碎石土边坡在地震下的稳定性进行分析。分析表明：地震作用下,边坡坡面的水平向永久位移最大,并由坡面向坡内逐渐减小;边坡的加速度时程与场地输入的PGA相比均有一定程度的放大;在边坡上随着高程的增加,水平方向向坡外的位移大小变化受边坡结构面的控制影响较大。研究结果有助于进一步探讨复杂边坡地震下的失稳机制。     

基于FLA3D的边坡地震反应分析

基于完全非线性的动力分析方法,对边坡地震作用下的稳定性开展研究。分析得出：地震作用下,边坡最大永久位移主要集中于坡面;对于垂直方向上布置的关键点,随高程增加,位移时程表现为“放大”,加速度时程呈现“放大”和“滞后”;对于水平方向布置的关键点,由坡内向外,位移时程表现为“放大”,加速度时程却出现“衰减”和“同步”。研究结果有助于进一步揭示边坡在地震作用下的失稳机制。     

基于FLAC~(3D)的边坡地震反应分析

基于完全非线性的动力分析方法,对边坡地震作用下的稳定性开展研究。分析得出:地震作用下,边坡最大永久位移主要集中于坡面;对于垂直方向上布置的关键点,随高程增加,位移时程表现为"放大",加速度时程呈现"放大"和"滞后";对于水平方向布置的关键点,由坡内向外,位移时程表现为"放大",加速度时程却出现"衰减"和"同步"。研究结果有助于进一步揭示边坡在地震作用下的失稳机制。     

某涉水崩滑堆积体边坡地震致灾机制综合评估

弄清高烈度区涉水边坡在地震、库水和人类工程活动综合作用下的坡体扰动劣化机制，是边坡稳定性评价的核心，也是采取有效应对措施的前提。依托某库区历史崩滑堆积体边坡，在搜集得到的勘察设计资料、三峡移民局蓄水及滑坡通报、参建单位往来函件、历史地震资料基础上，结合地面调查和数值计算，采用时空序列分析方法，探讨了该边坡致灾主导因素、坡体扰动程度和稳定性劣化机制，综合评估了工程处置的可行性，所得主要结论如下：(1)工程建设对该库区边坡的扰动和稳定性影响可控；永善和鲁甸两次地震对边坡均有影响，但多达1 339次余震的鲁甸地震对该边坡岩土体震松效应影响最大，高水位加剧了震松岩土体的饱和软化，造成该边坡目前整体处于基本稳定-欠稳定状态，坡体前缘处于欠稳定-失稳状态。(2)该边坡坡顶和坡面发育的不良地质和不稳定现象为历史变形迹象，没有继续发展现象；但坡脚临牛栏江到金沙江一线，坡面破坏痕迹新鲜，下部边坡已经严重威胁结构安全。(3)极限平衡分析揭示边坡由勘察阶段的整体稳定，到两次地震作用后的基本稳定-欠稳定状态，达到1.30安全标准所需要加固力为20 015～19 7421 kN/m、加固深度60～180 m、加...     

岩质高边坡开挖及支护条件下稳定性数值模拟

岩质边坡在开挖过程中,由于层面、裂隙、节理等复杂结构面类型的存在,严重影响其稳定性。以某水电站岩质边坡工程为例,综合考虑岩体风化卸荷作用、断层岩脉发育、开挖边坡高陡的特点,采用有限元法,对边坡开挖、支护进行数值模拟,得出了工程边坡的应力状态、变形破坏区以及松弛范围,在此基础上分析了边坡开挖支护条件下的稳定性,论证了支护方案设计的合理性,并以此来指导施工,为同类型边坡的稳定性评价提供参考。     

岩质边坡稳定性分析方法及工程应用

岩质边坡的稳定性分析一直是岩土工程中的重要课题之一.综述了岩质边坡稳定分析的现有方法及研究进展,对主要计算方法极限平衡法和有限元法做了详细介绍,并联合使用二者对某个具体工程进行了稳定性分析.计算结果表明,采用有限元法和极限平衡两种方法结合使用来评价岩质边坡稳定性能是可行的,而对于复杂的岩质边坡,采用多种方法相互校核可以提高评价分析的准确度,这也是今后的研究方向.     

单一土层边坡抗滑稳定的影响因素分析

针对单一土层边坡,选取了边坡体坡度、土体材料的天然容重、凝聚力和内摩擦角四个主要影响因素,采用了Bishop的边坡稳定分析计算方法探讨了边坡的抗滑稳定安全系数在临水坡有水和无水状态下与每个因素之间的响应关系。研究结果表明:边坡抗滑安全系数与边坡系数、凝聚力和内摩擦角基本成正相关,而与土体容重成反比关系;四个因素中,边坡系数对安全系数影响最大,临水坡水位的高低对边坡稳定亦有较大的影响。该研究结果对实际工程具有现实的指导意义。     

岩质边坡稳定性分析方法及工程应

岩质边坡的稳定性分析一直是岩土工程中的重要课题之一。综述了岩质边坡稳定分析的现有方法及研究进展，并对主要计算方法极限平衡法和有限元法做了详细介绍，并联合使用二者对某个具体工程进行了稳定性分析。计算结果表明，采用有限元法和极限平衡两种方法结合使用来评价岩质边坡稳定性能是可行的，而对于复杂的岩质边坡，采用多种方法相互校核可以提高评价分析的准确度，这也是今后的研究方向。     

公路岩质边坡绿化灌溉需水量研究

为达到节约用水及护坡的目标,公路岩质边坡绿化灌溉需水量研究首先选择相对湿润度指数(M)的中旱等级作为灌溉临界值,计算在干旱胁迫条件下的植物需水量(ETc),进而考虑径流、渗漏、雾化等损失,采用土壤水量平衡方程Fg=ETc+Dp+ RO+ SDL-P-△SW计算边坡绿化灌溉需水量.其中植物需水量的计算使用参考作物蒸散量(ET0)、水分胁迫因子(Ks)和园林植物系数(KL)三者乘积的方法,结合边坡坡度、坡向和太阳入射角对P-M公式中的净辐射量(Rn)进行修正;以园林植物系数概念为基础,考虑边坡植物生物量的影响,修正为边坡植物系数(Kp).通过这些因子的修正和灌溉损失的考虑,使公路岩质边坡的灌溉需水量趋于准确.     

竖向地震力导致结构破坏位置的研究

结构竖向地震力应力σV和重力荷载应力σG的比值λV是判断竖向地震作用大小的重要参数。λV大于1时,结构会产生拉应力,可能发生倾倒破坏。传统观念认为,λV沿建筑物高度向上逐渐增大,即结构顶部受到的地震竖向地震作用最大。但是有很多震害表明结构底部受到的竖向地震作用也很大。本文通过对工程实例计算分析和λV计算公式的推导得出,λV沿建筑物高度向上呈现先减小后增加的趋势。     

库水对香丽金沙江大桥丽江岸边坡稳定性影响

以香丽金沙江桥丽江岸边坡静动力稳定问题为研究对象,基于Phase2D软件,利用有限元强度折减,设计了无水、拟建水库运行低水位、水库正常蓄水位等3类工况,分别计算了上述每类工况0、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50 g等10个拟静力法地震工况稳定性。经对比得到的安全系数和监测位移变化规律,所得主要结论如下:(1)香丽高速公路金沙江大桥丽江岸边坡的破坏模式为:后缘为陡倾结构面控制,剪入破坏发生在桥基和重力式锚碇位置区域;沿缓倾结构面滑移,前缘沿缓倾结构面剪出。(2)香丽高速公路金沙江大桥丽江岸边坡无水、拟建水库运行低水位和正常蓄水位工况下基于安全系数确定的临界水平地震加速度0.30 g;基于变形确定的临界值为0.20 g。(3)根据地震安全性评价,工程区地震动峰值加速度0.15~0.30 g,因此在容易发生破坏的位置要增补部分工程加固措施,以满足工程稳定性要求。(4)边坡静动力稳定性评价,需要同时考虑强度和变形控制标准,该边坡安全监控的预警值可参考无水工况下14 mm、低水位下9 mm、正常蓄水位下5 mm。     

潜在不稳定斜坡稳定性分析

文章以南江县内某潜在不稳定斜坡为例,根据现场调查和赤平投影对斜坡稳定性进行定性分析,采用理正岩土6.5版本之岩质边坡稳定性模块对边坡稳定性分析计算,得出该潜在不稳定边坡开挖后处于不稳定状态,建议在边坡开挖后及时对边坡进行工程治理。     

白龙江碧口水电站孟家干沟滑坡形成机制及其稳定性分析

孟家干沟滑坡为岩质边坡,前缘变形严重,坡体表面存在大量变形迹象。论文在详细调查研究滑坡形成的地质环境条件、滑坡基本特征的基础上,分析评价了该滑坡的形成机制;通过数值模拟分析了坡脚开挖对边坡稳定性的影响;并利用极限平衡法评价了多种工况下稳定性。结果表明,该滑坡在天然条件下已处于欠稳定状态,在暴雨或地震条件下,可能会发生局部失稳。     

长距离调水工程渠道裂隙岩质边坡渗流模拟

长距离调水工程选址时不可避免地经过裂隙发育地层，地层中裂隙对边坡渗流场有着重要影响，可能诱发渠道产生渗透破坏。以胶东调水工程莱州段部分渠段为研究对象，以实测裂隙分布情况为样本，基于蒙特卡洛法生成随机分布的裂隙网络，采用COMSOL有限元数值计算软件分别基于孔隙模型和裂隙模型开展不同降雨条件下渠道裂隙岩质边坡渗流分析。结果表明，裂隙模型的湿润峰运移速度比孔隙模型快，孔隙水易提前与地下水接触，造成边坡位置地下水位上涨；相同降雨强度、地下水位条件下，裂隙模型的渠道坡脚处水头值较孔隙模型的大，更易造成渠道衬砌板破坏；相同降雨条件下，裂隙的存在使得衬砌板的破坏时间提前，还会扩大破坏范围，降雨强度越大，破坏面积越大。     

块体理论在拱坝坝肩边坡抗滑稳定性分析中的应用

在水电站坝肩边坡的施工过程和运行过程中,由于岩体天然状态遭受到破坏,伴随着边坡开挖及大坝运行,相应的产生整体或部分块体移动,出现不稳甚至破坏效应,给施工和大坝的正常运行带来严重威胁.以万家口子水电站拱坝坝肩边坡为例,通过对坝肩边坡发育的结构面空间组合形式进行分析,找到可能存在的关键块体,采用三维极限平衡分析方法,计算各关键块体在施工期和运行期正常工况、降雨工况、地震工况下的稳定性安全系数,根据拱坝坝肩边坡的设计标准,评价各关键块体的稳定性,并针对坝肩存在的不稳定块体,给出了锚索加固的建议方案.     

蓄水位对山美土石坝地震动力响应的影响分析

地震作用下土石坝的动力响应及其破坏模式一直是岩土工程界研究热点.采用FLAC有限差分软件分析山美土石坝在地震作用下产生的震后残余变形、加速度响应以及剪应变等情况,得到山美土石坝的普遍性动力响应规律.通过改变上游蓄水位高度,描述地震过程中坝内塑性剪应变区演变模式以及不同水位下震后坝内残余应变形态,发现山美土石坝率先发生剪...