水电边坡岩体稳定性分级系统研究

边坡岩体稳定性分级多源于地下工程,并未考虑边坡与地下工程岩体破坏机制的差异,为弥补这一缺陷,提出一种基于边坡破坏机制的分级方法。以水电边坡为样本,分析收集平面破坏模式下的边坡几何形态、岩石强度、岩体完整性、结构面特征、坡面与结构面组合关系、工程环境、气象条件及破坏历史8个岩体稳定性影响因素;运用多元线性回归探索影响因素和边坡岩体稳定性之间的关系,得到各因素的权值;剔除权值近于0的因素,建立边坡岩体稳定性分级系统。与已有边坡岩体分级系统(SMR,CSMR)的比较表明:SRSC的评价结果更接近于基于边坡实际稳定情况的经验评分,标准误差最小,评价准确率最高。另外,用12个水电边坡对该系统进行准确性及适用性分析,评价结果准确率为100%,表明SRSC分级系统的评判效果良好。因此,基于边坡破坏机制的SRSC系统是一种更优的边坡岩体分级方法。

长期矿震作用对露天矿边坡岩体状态的影响研究

为研究长期矿震作用对边坡岩体应力应变状态的影响及影响累积的可能性,通过设置矿震场景来模拟被研究边坡在矿震过程中的岩体状态变化。场景设定为45 a分9次模拟,周期为5 a,各周期中随机发生3次3级矿震,选取具有代表性的岩体状态表征量,包括塑性区、位移和最大主应力进行规律分析。研究了矿震对露天矿边坡的作用形式,分析了这些作用导致边坡岩体状态变化的原因,建立了塑性区、位移和最大主应力与矿震震动的关系。结果表明,矿震震动主要影响岩体位移,其次是塑性区,对主应力影响很小。对大高差边坡的岩体塑性区及位移影响较大,位移有累积作用,塑性区累积较小;对主应力影响很小且作用不累积。长期看矿震对边坡岩体的弱化是长时间的累积过程,岩体结构松散后矿震才能迅速导致滑坡失稳。

地震作用下边坡岩体动力稳定性数值模拟

以金沙江龙蟠边坡变形岩体为例,采用人工合成地震动为输入条件,并考虑超静孔隙水压力的作用,运用离散单元法进行边坡岩体的全时程动力分析,探讨地震作用下边坡岩体的动力响应规律及稳定性。数值模拟结果表明:地震惯性力的作用引起剪应力的积聚效应;岩体结构面对岩质边坡的地震动力响应起控制性作用;边坡最危险状态是地震刚刚开始时由静态到动态所发生的巨大系统改变之时;地震作用导致岩体变形破坏的主要机制是剪应力积聚和超静孔隙水压力累积效应的耦合作用。同时,计算结果还表明,龙蟠边坡变形岩体在遭受地震时不会发生整体性的远程滑动,这一结论对金沙江宽谷坝址的抉择具有重要的工程应用价值。

顺层边坡岩体结构稳定性位移理论

岩体顺层边坡的破坏主要表现为溃屈和剪切滑动。通过对顺层边坡岩体结构屈曲和后屈曲变形因素的分析 ,提出了以位移形式表示的层状边坡溃屈破坏的上限值。根据边坡岩体渐进性破坏的机理得出了不同情况下边坡岩体剪切滑动破坏的极限长度 。

岭澳核电三期强风化角岩边坡岩体直剪试验研究

采用堆载法进行天然状态与饱和状态下强风化角岩边坡岩体的现场直接剪切试验,获得不同正应力水平下剪切应力-剪切变形关系曲线和剪切强度参数,对其剪切应力-剪切变形关系曲线特征和不同正应力作用下剪应力随正应力的变化规律以及水-力耦合作用对剪切强度与变形特性影响进行了分析。试验结果表明:岩体峰值剪切强度和屈服剪切强度均随正应力的增大而增大;天然状态和饱水状态下剪应力随不同正应力的变化趋势基本相同;岩体剪切强度随含水率的增大而减小,在低法向应力下尤其敏感;水对岩体强度参数中黏聚力c的弱化作用更加明显,同时加大了岩体变形量,延长了岩体变形过程;通过现场直剪试验测得的法向变形可以估算岩体的压缩模量,为边坡稳定性分析提供参数。

边坡岩体力学参数对Hoek-Brown准则参数敏感性的综合性分析

针对广义Hoek-Brown准则参数敏感性分析单因素法的局限性,提出利用正交试验法来研究准则参数对岩体力学参数的影响,该方法可以对各因素的影响进行综合性分析,避免单因素法的片面性。以龙桥特大桥5#拱座所在边坡为工程背景进行了基于正交试验的准则参数敏感性分析。结果表明:地质强度指标GSI对岩体的变形参数Em的影响最显著;岩石抗压强度σci和岩体扰动系数D对岩体的强度参数C、的影响最显著;总体来说,岩体力学参数对地质强度指标GSI与岩石抗压强度σci最敏感,对岩体扰动系数D次之,最后为岩石的Hoek-Brown参数mi;并且准则参数之间无交互作用,相对独立。

格构梁与边坡岩体相互作用机制及现场试验研究

基于格构梁弹性假设及Winkler地基模型变形协调条件所得的解析解,分析格构梁与边坡岩体相互作用机制;并依托忠县顺溪场滑坡治理工程,设计间距为4m×4m、截面为0.4m×0.5m的预应力锚索格构梁支挡结构,通过格构梁现场试验,重点探讨预应力加载时格构梁内力的变化特征及锚固力在格构纵横梁上的分配规律。现场试验既考虑了格构梁与边坡岩体相互作用,又克服了数值法中岩体与结构参数难确定及解析法对复杂情况难于求解的问题,为优化格构梁的结构设计提供了科学依据。

边坡岩体力学参数反分析方法

为了提高数值计算结果的可靠度,基于正交设计、差分法和人工神经网络建立了新的边坡岩体力学参数反分析方法.按照正交设计要求,选定反演参数的水平,确定数值模拟方案;用FLAC2D差分程序计算得出相应的神经网络分析样本;对RBF神经网络进行训练;利用现场监测位移,对某露天矿边坡岩体的力学参数进行神经网络反分析.反分析结果与理论值的误差很小,满足精度要求,表明该反分析方法的可行性和精确性.

复合采动下边坡岩体滑移规律及其数值分析

在数值分析与实际变形分析的基础上，探讨复合开采影响下岩体内部的应力变化特点．由于在地下与露天复合开采作用下，岩体变形的叠加作用机制与变化特征取决于2种采矿的各自开挖量；当边坡角较小时，岩体变形更多地表现出地下采动特性，而在相同地下采动影响下，随着露天边坡角增大，其相应的变形范围和变形深度均增大；2种开挖量大小直接影响各单元体主应力矢量大小和方向，并且其中每个开挖量的变化都将使岩体产生不同的破坏特点和滑移机制．

边坡岩体浅层破坏的热应力效应研究

温度变化是影响边坡岩体风化并导致浅层破坏的一个重要因素。边坡岩体内的温度变化比较复杂，且随地面温度的变化呈周期性的变化。温度的变化导致热应力的生成，温度变化的周期性致使热应力具有交变性。在这种交变应力作用下，边坡浅部岩体的破坏表现出疲劳特征。本文分析了边坡岩体中的温度场和热应力的分布特征以及边坡岩体疲劳破坏的机理及判据。

中国红层边坡岩体结构类型的研究

在详细考虑了红层边坡岩体的特征之后,选择了4个对岩体结构和边坡稳定性影响最大的因素,作为红层边坡岩体结构类型划分的依据:红层岩层面、层间软弱夹层的特征及其与边坡面相互交切的关系;岩体中的构造结构面的发育情况和组合特征及其与边坡面的交切关系;红层边坡岩体岩性的组合特征;上覆堆积土的红层边坡岩体的二元结构。按红层边坡岩体结构状态,把红层边坡岩体结构划分为4种,然后又按红层边坡岩体的岩性组合特征、岩层产状与坡面产状的关系、结构面的发育情况及其与坡面的关系、以及上覆堆积土的边坡岩体的坡顶线形状和岩土组合特征细分为13个类型和亚类。该分类详细,分类表中附有各类边坡岩体结构的工程地质评价、易发生的病害类型和工程建议,便于实际应用和推广。

楔形体破坏模式下红层边坡岩体质量SMR法评价

简要介绍了边坡岩体质量分类的SMR法,将之应用于2个典型楔形体破坏模式下红层岩体高边坡稳定性宏观评价。 指出在评价过程中要注意对边坡起控制作用的优势结构面,并将其作为SMR法中结构面项评分的主要依据,这样得出的评分 值与边坡的实际情况才会比较相符。对地应力的影响进行了定性的分析,指出高地应力地区边坡SMR法应该慎用。

高边坡岩体变形安全性分析及其应用

以布沼坝露天矿高边坡为例,充分地考虑矿山高边坡岩体变形的特殊性,在岩体位移监测资料的跟踪分析及各地质体力学关系研究的基础上,建立了岩体变形安全性分析方法。通过工程实例,从边坡稳定性及安全性两个方面予以了分析评价,验证了方法的实用性。

凤滩电厂近坝库区边坡岩体力学性质试验研究

通过室内岩石力学性质、节理岩样剪切强度试验及现场岩体结构面推剪试验研究,对凤滩电厂近坝库区4个边坡岩体的强度和变形特性进行了分析,取得了边坡岩体力学性质基本参数。为边坡稳定性分析及工程设计提供了可靠依据。

深部边坡岩体应力解除地应力测量与分析

对水厂铁矿区域工程地质进行了分析 ,采用改进的空心包体应变计对该矿深部边坡岩体进行了 3个水平的地应力测量。结果表明 :最大水平主应力方向为近东西向 ,与华北地区的主应力方向基本一致 ;最大水平主应力的大小为 3.6 8～ 4 .2 6MPa ,最小水平主应力的大小为 2 .0 3～ 2 .6 8MPa ;根据测量结果 ,得到了该矿深部边坡岩体应力分布的规律。

复合采动影响下边坡岩体变形机制的数值分析

在各类矿产资源的开采过程中，有许多矿区属地下与露天复合开采情况。依据采区的空间对应关系，两种采动影响域中的一部分相互重叠，致使其采动效应相互作用和相互叠加，从而组成一个复合动态系统。因此，边坡岩体变形机理更加复杂，与单一露天开采相比有较大的差异。然而，过去在处理此类问题时近似地按单一露天采动影响下的分析方法，结果与实际情况存在一定差异。为此，本文在数值分析与实际变形分析的影响上，研究地下与露天复合采动体系中边坡岩体的变形与破坏机理。

系统锚杆对边坡岩体加固效果的等效变形参数研究

通过有限元数值模拟分析,对边坡岩体的分离块体经系统锚杆加固后,其弹性模量及泊松比 的变化规律进行了初步研究,并计算和比较了锚固对不同强度岩体的参数影响大小,得到了相应 的结论.

锦屏一级水电站左坝肩边坡岩体质量CSMR分类

系统地介绍边坡岩体质量评价分类的 CSMR 法,结合锦屏水电站左坝肩边坡工程的实例,根据结构面性质的不同细化了结构面修正系数,并引入了结构面连通率,对 CSMR 分类进行了修正。分析结果表明,修正后的 CSMR 分类更加合理。

改进的水电边坡岩体稳定性分级法

为克服现有基于边坡岩体分级SMR法的修正分级法存在的缺陷,采用较为合理的修正模型,结合36个水电工程边坡,提出了改进的水电边坡岩体分级M-CSMR法。该法使用边坡类型系数替代开挖修正得分,同时考虑了开挖、水流冲刷及掏蚀作用的影响;将坡高对边坡岩体稳定性的影响引入分级中,给出坡高分级及评分原则;对SMR法中各指标权值重新进行调整。与岩体分级RMR法、边坡岩体分级SMR法及水电边坡岩体分级CSMR法进行了比较,结果表明M-CSMR分级法与经验评分最为接近,预测结果最好,最大绝对误差、平均绝对误差及剩余标准差均最小,因此M-CSMR是一种更优的水电边坡岩体分级方法。