地震作用下露天矿节理岩质边坡稳定性数值模拟研究

为研究地震作用下节理边坡的稳定性,以蒙特卡洛方法建立了随机节理裂隙网络模型,运用离散元程序3DEC开展了地震作用下某露天矿边坡稳定性的数值仿真研究。结果表明:地震作用下,坡底部位振动强度、位移等明显强于坡顶部位,坡体节理裂隙对地震波的传播能量具有显著的削弱作用,坡底主要表现为剪切破坏模式,日常生产过程中需加强坡底结构抗震能力。

某水电站高边坡在地震作用下的稳定性分析

某水电站地处地质构造活动强烈的地带,坝址区边坡BT20高度达130m,其稳定性严重影响了水电枢纽工程的安全。作者利用M sarm a法中准静态地震作用原理,通过引入水平地震系数Kc分析在各种烈度地震作用下边坡的稳定性系数、边坡稳定性对地震作用的敏感性,还分析了高边坡BT20蓄水前、后在各种烈度的地震作用下的稳定性系数。通过分析可知,边坡在Ⅷ度地震作用时处于临界平衡状态,地震作用是高边坡BT20稳定的重要影响因素。

三峡船闸高边坡在地震作用下的稳定性分析

采用有限元动力分析和改进的Sarma极限稳定分析程序对三峡船闸高边坡的动力特性、动态应力和动位移以及边坡的动力放大系数进行了计算分析 ,并对船闸高边坡在地震作用下的稳定性进行了计算。结果表明 ,在自重和地震作用下 ,边坡整体是稳定的。

频发微震下上覆软弱岩体边坡动力稳定及失稳模式

水库蓄水诱发的高频次微小地震对库岸边坡稳定性存在一定影响。采用振动台物理模型试验,结合UDEC离散元分析方法,以三峡库区杉树槽滑坡为原型,研究了频发微震作用下典型上覆软弱岩体边坡的累计损伤过程、动力响应特征及破坏模式。结果表明:在频发微震作用下,模型边坡自振频率不断降低,阻尼比不断升高,完整性降低;坡体加速度响应在初始阶段和微震阶段体现出"高程效应"和"趋表效应",而在小震加载后,坡体动力响应与上述特征出现偏离;在反复微震下,坡体的破坏演化过程可概括为"次级节理发育→次级节理扩展→上部岩体破碎→后缘裂隙扩张→滑面贯通→边坡失稳破坏"阶段;离散元数值分析结果表明,上覆软弱岩体边坡在频发微震下的变形主要发生于岩层分界面以上,后缘裂隙以下的上部岩体,随着地震次数的增加,其永久位移不断增大,边坡稳定性系数不断降低,边坡破坏特征与振动台试验结果相吻合。

公路高边坡的稳定性分析与处理方法

以云南省水普高速公路边坡稳定性分析和处理方法为对象 ,提出有针对性的边坡稳定性及应用加固岩土工程分析软件 ,考虑地震作用下山区高速公路高边坡的稳定性 ,最终提出工程处理的计算机分析方法 .计算实例表明 :该方法具有计算分析准确 ,工程安全可靠 ,快捷方便的优点 ,有较好的工程应用价值 .

频发微震下含水率对堆积体斜坡动力响应规律及失稳模式的影响

近年来,三峡库区微小地震频繁,同时库区堆积体斜坡广泛分布,频发微震作用下堆积体斜坡的稳定性值得关注。堆积体的含水率是影响斜坡稳定性的重要因素之一。通过振动台物理模型试验,揭示频发微震作用下三峡库区巨厚堆积体斜坡土体含水率对斜坡动力响应及失稳模式的影响。结果表明:模型斜坡在频发微震作用下发生"阶梯状"滑出破坏,变形演化过程:裂缝产生并发育→裂缝扩展→上部裂缝贯通(上部滑体发生滑动)→底部滑动面贯通(斜坡失稳破坏);裂缝贯通导致斜坡堆积体滑出的过程中,高含水率模型发生"局部整体式"破坏,低含水率模型发生"溃散式"破坏;坡体加速度响应表现出明显的趋高趋表效应,导致斜坡坡肩位置率先出现裂缝,含水率增大对这些效应具有促进作用。

地震作用下岩石边坡稳定性有限元模拟

为研究地震作用下岩石边坡的稳定性问题,根据实验室直剪实验结果确定了完整的岩石样本的抗剪指标参数,并根据岩体裂隙间距对其进行了弱化折减.采用有限元强度折减方法评估了含节理岩石边坡的稳定性,计算了临界滑移面的安全系数.通过Drucker-Prager破坏准则判断岩石边坡有限元模型中每个单元的滑移状态.采用准静态方法模拟岩石边坡地震作用荷载,讨论地震动力放大系数对边坡抗滑稳定性安全系数的影响.基于有限元分析结果,确定不同地震作用组合下岩石边坡在极限状态下的塑性区分布和滑移面的安全系数.

框架预应力锚杆支护边坡地震动稳定性分析方法

在考虑锚杆预应力对黄土边坡稳定性影响的情况下,根据土体边坡滑移面的破坏模式,建立了框架预应力锚杆支护边坡的地震稳定性分析模型。利用集中质量显式有限元法,将土体离散为土体静动力微元和土体预应力微元,并建立了相应的离散动力平衡方程,推导了边坡在地震作用下的位移反应和滑移面上的应力场。基于位移反应和土体应力场,提出了框架预应力锚杆支护边坡在地震作用下的稳定性安全系数计算方法。用本文方法针对某一工程实例进行分析,并与拟静力法的结果进行比较。比较结果表明,本文方法对于土质均匀的黄土边坡是可行的,相比拟静力法,更能反应黄土支护边坡的地震作用和土的动力特性。

边坡地震失稳概率分析

灾难性地震难以预料、波及面广,地震引发边坡失稳破坏造成的地震地质灾害危害严重,已引起不同学科的广泛关注。如何综合考虑地震作用的不确定性和边坡地震破坏的不确定性,估算边坡地震失稳概率,仍是一个尚未解决的问题。在深入剖析边坡地震稳定性物理力学基础上,区分强度储备稳定性和动力超载稳定性两种边坡地震稳定性涵义,提出边坡对场地地震作用临界抗力概念。采用边坡临界地震动加速度为边坡临界抗力特征参数,架起边坡地震失稳与边坡场地地震作用间桥梁,建立以场地地震作用参数和边坡临界地震抗力为依据的边坡地震失稳概率分析评价体系。从场地地震作用不确定性分析、边坡抗震能力及不确定性分析和边坡地震失稳概率分析3方面介绍边坡地震失稳概率分析方法。该方法对单体边坡地震稳定性分析预测具重要意义。

地震波对边坡稳定性的影响及其分析方法

介绍了目前地震作用下边坡稳定分析常用的拟静力法、时程法和边坡动力安全度法,通过对这3种方法计算结果的对比分析,表明边坡动力安全度法能更准确地判断边坡的动力稳定性;应用边坡动力安全度法分析了地震作用频率和振幅对边坡稳定性的影响,结果表明频率和振幅对边坡的稳定性有较大影响,动安全系数随着频率的增大而增大,其增幅逐渐减小;随着振幅的增大而降低,其降幅也逐渐减小。

边坡地震动力稳定性研究进展

回顾了我国边坡地震动力响应规律研究的发展历程,分析了边坡动力响应在边坡剖面上分布的节律性特点,简述了边坡动力失稳机制问题。对分散在大量相关文献中的边坡地震稳定性分析方法进行了归纳,按研究手段和分析原理2个方面进行分类,介绍了当前边坡地震稳定性分析的若干方法,并指出了各种方法的优势与不足。在此基础上,总结了当前边坡地震动力学研究中存在的若干问题,指出了形成以区域地震作用参数为准则的边坡地震动力稳定性评价体系对地震地质灾害的评估预测意义重大,指明了今后的研究方向。

地震作用下复合土钉支护边坡稳定性模型及应用

在考虑复合土钉支护结构与土体协同工作的情况下,根据土质边坡的破坏模式,考虑预应力锚杆中施加的预应力对稳定性计算的影响,根据极限平衡理论建立复合土钉支护边坡地震稳定性分析模型.推导计算机搜索法的边坡复合土钉支护滑移面动态搜索模式,实现随着复合土钉设计参数变化的复合土钉支护稳定性动态分析过程.较好地解决了地震作用下复合土钉支护结构稳定性分析问题.编制复合土钉支护边坡动力稳定性分析程序,结合具体工程实例进行验算.结果表明这种稳定性分析模型能够较准确地确定复合土钉支护边坡的最危险滑移面及其对应的稳定系数,具有较高的可靠度;该计算方法对土质较均匀的黄土地区是适用的.

遗传算法在边坡地震稳定性分析中的应用

基于遗传算法和拟静力简化毕肖普法提出搜索地震作用下最危险滑动面及相应的最小安全系数的方法。阐述了应用遗传算法搜索最危险滑动面的计算过程和原理。开发了基于遗传算法的拟静力简化毕肖普数值法的计算和数据处理程序。在固定一个出逸点的情况下,分别绘制了有地震作用及没有地震作用下的安全系数分布图。数值算例表明,所建立的基于遗传算法的岩土边坡地震稳定性分析方法,是一种全局优化搜索算法,能够有效克服经典搜索方法易陷入局部极小值的缺点。从安全系数分布图可以看出,地震对安全系数分布情况影响很小,但扩大了安全系数低值区。

岩土工程中边坡稳定性分析及监测方法研究

对国内外边坡稳定性问题的研究现状进行了阐述,对边坡稳定性分析常用方法进行了解析,对边坡监测常用方法进行了介绍。

地震作用下弧形抗滑桩加固边坡的动力响应及稳定性分析

基于弧形结构在抗压承载方面的优势,以九寨沟某边坡实际工程为依托,研究地震作用下不同弧形排布形式的抗滑桩加固边坡的动力响应特性和边坡的稳定性。结果表明:边坡坡面各监测点的X向水平位移均随着地震加速度幅值的增加而增大;弧形排布抗滑桩能承担并分担边坡土体下滑力,使边坡整体水平位移减小,有效地限制边坡上方土体的滑移,减少地震作用下边坡发生失稳的风险;对边坡位移的约束作用上,表现为:弧形排布抗滑桩>直杆排布抗滑桩>反向弧形排布抗滑桩;不同边坡坡面位置处的地震加速度均随着边坡高程的增加而增大,呈现出一定的放大效应,且这种放大效应随着边坡高程的增加而越来越明显;汶川地震波(0.3 g)作用下弧形排布抗滑桩连系梁和汶川地震波(0.2 g)作用下反向弧形排布抗滑桩连系梁的混凝土已经出现拉裂,无法满足结构抗震承载能力的要求,对此需进行结构尺寸的调整。

岩质陡高边坡稳定性评价与防治措施

以典型工程实例为背景,借助surfer软件生成实际地形曲面。以此为基础,采用有限元软件建立较为接近实际的计算模型。计算分析了强降雨和地震作用对岩质高边坡的影响。研究表明:不同影响因素作用下,边坡均表现为开挖面以上近山顶坡面向临空面滑动,并形成浅层局部贯通的塑性区;降雨和地震作用对边坡产生了显著的影响,安全系数较自重作用分别减小11.3%和14.5%;边坡形成了贯穿的塑性区,处于稳定状态,说明塑性区贯通是边坡失稳的必要条件;坡顶局部几乎临近极限平衡状态,在地震和降雨诱发因素作用下易产生局部失稳破坏。基于分析结果,制定了边坡防治措施,计算表明措施有效可行。

基于Bishop法考虑地震作用方向下的边坡稳定性评价

在岩石边坡稳定性评价中,地震作用方向是一个极重要的影响因素。为解决目前岩石边坡稳定性评价中仅考虑地震作用方向假定为水平向的问题,结合圆形统计分布理论,基于Bishop法得到最危险地震力作用方向的计算公式,并根据此公式进行参数敏感性分析。结果表明:黏聚力c和内摩擦角φ是影响最危险地震作用方向的2个重要因素。对云南高速公路进行边坡稳定性评价,得到最危险地震作用方向与水平方向夹角约为7.73°。

综合考虑水平和竖向地震作用的边坡稳定数方法

基于泰勒稳定数方法的拟静力分析是土坡地震稳定分析方法之一,该方法可以考虑水平地震作用得出地震作用下土坡的安全系数,但忽略了竖向地震作用的影响。为同时考虑水平和竖向地震作用,在前人工作的基础上,通过理论分析和公式推导,本文建立了一个能够同时考虑水平地震作用和竖向地震作用的解析公式,形成了改进的泰勒稳定图方法和计算流程。本文采用一个简单算例,通过与有限元计算结果的对比,验证了改进边坡稳定图方法的有效性。该方法能够方便地估算简单均质黏性土坡的稳定安全系数,为边坡工程抗震设计验算提供了参考。

吊脚山地建筑边坡稳定性控制与结构设计

某工程项目位于重庆市两江新区大竹林组团,原始场地存在约40m的高差,4栋教学建筑沿场地东侧边坡依次布置于山地斜坡上,采用混凝土框架结构形式,属于典型的吊脚山地结构。该文根据建筑场地特征及结构的不规则情况,对吊脚结构所处的边坡、结构基础、结构主体以及三者之间的关系进行分析设计,针对高边坡使用坡面防护+分级放坡+桩板挡墙支护,主体结构采用大直径嵌岩灌注桩基础,设计处理基础与边坡的相互关系,分析其施工可行性。同时,结合吊脚山地建筑结构的受力特点,在吊脚高度范围局部设置剪力墙,并从结构整体荷载取值、水平及竖向结构布置、抗震性能化以及抗倾覆验算等方面进行全面分析设计。通过设计,保证了边坡的稳定性、基础的可靠性及结构主体的安全性,可为吊脚山地建筑结构的设计提供参考。

地震作用下某超载弃渣场边坡稳定性分析

文中针对地震作用下某超载弃渣场边坡的稳定性进行了研究,对研究区域的地质与地震参数进行了分析,选择合适的边坡稳定性分析方法,并采用数值模拟方法建立了废弃渣场边坡的模型。引入地震荷载,对边坡进行了静力和动力稳定性分析,并评估了地震响应和变形特点。结果表明,在地震作用下,边坡的稳定性受到显著影响,存在一定破坏风险。通过对结果的解读和比较,文中进行了参数分析和重点讨论。本研究对超载弃渣场边坡的稳定性评估和工程设计具有较高参考价值。