考虑岩体结构面组合的区域崩塌灾害易发性评价

崩塌灾害是山区城镇和交通沿线主要的地质灾害类型,岩体优势结构面与斜坡临空面的空间组合关系是崩塌灾害失稳破坏的主要控制因素之一。针对平面滑移式、楔形体滑移式和坠落式崩塌灾害,综合考虑岩体优势结构面与斜坡临空面的空间组合模式以及岩体结构面的发育密度,提出斜坡单元内崩塌灾害发生概率的计算方法,分析崩塌灾害的易发斜坡坡向,构建适用于区域崩塌灾害易发性分析的岩体结构面组合模式评价指标体系,并以重庆市万州区铁峰乡为研究区,综合考虑崩塌灾害的岩性组合、地形坡度、植被指数(NDVI)、岩体优势结构面与斜坡坡向组合、地表水汇流影响和切坡建筑加载6个评价指标,以斜坡单元作为崩塌灾害易发性评价单元,采用人工神经网络模型对研究区崩塌灾害易发性进行定量评价。评价结果表明:地形坡度和岩体优势结构面与斜坡坡向组合是影响研究区崩塌灾害易发性的关键因素,预测模型的总体正确率AUC值为87.1%,说明模型的预测精度较高。该评价结果对研究区崩塌灾害风险管控具有指导意义。

基于高地应力及结构面组合的地下厂房围岩分类

大型水电站地下洞室围岩准确分类是稳定性评价的重要前提,以瀑布沟水电站地下厂房工程为基础,通过Unwedge程序搜索顶拱围岩不稳定块体,分析了高地应力和结构面组合对水电HC法和Q系统法的岩体分类结果的影响,并对两种分类方法进行了局部修正。结果表明:两种方法修正前后的分类结果相关性、一致性明显提高,更适用于高地应力和结构面组合复杂条件下的围岩分类,可作为规范方法的有益参考。

岩体结构面组合对巷道围岩稳定性的影响

岩体结构面组合对巷道围岩稳定性的影响研究 ,一直是一个热点研究课题 ,不同的岩体结构面组合对巷道围岩稳定性的影响及其破坏的形式与规模都是不同的。本论文根据某具体煤矿项目的工程地质条件 ,采用离散元法模拟分析了节理不同方位组合对巷道稳定性的影响及其破坏形式 ,并得出了一些有益的结论 ,用以指导煤矿开采施工。

不同倾角结构面组合下巷道围岩稳定性数值分析

不同产状的结构面相互交叉把岩体切割成楔形体,对巷道围岩的稳定性产生影响。利用大型通用有限元软件ABAQUS,对5种不同倾角结构面组合下楔形体的巷道围岩变形破坏特征、巷道周边特征点的应力及位移进行模拟分析。研究结果表明:巷道左右两边的应力和位移呈对称分布;随着组合结构面倾角的增大,巷道底板应力逐渐增大而底板却相反,两帮应力变化没有明显规律;各关键部位的位移变化量都随着组合结构面倾角的增大而增加,其中顶板沉降最为明显;在巷道变形破坏中,两帮与底板的交叉处最先出现塑性,然后向两帮和底板扩展,直至整个巷道变形破坏。模拟结果对有软弱结构面巷道的开挖并采取有效支护措施等提供一定的理论研究和实践参考意义。

广东清连高速公路岩质边坡岩体结构面特征及其组合研究

采用普遍测网法对广东省清连高速公路岩质边坡结构面进行测量,利用“赤平投影结构数据分析软件包”对参数统计分析,并以二维网络模拟程序进行模拟。研究了结构面特征及其组合关系对边坡稳定性的影响,结果显示结构面组合关系对边坡稳定性影响显著。

塑性应变能判据在含组合软弱结构面岩质边坡动力稳定分析中的应用

由于地质构造作用,一处岩质边坡往往在几个软弱结构面的共同作用下发生失稳,其破坏形式与单一软弱结构面的破坏形式有较大差异,尤其是在地震的往复作用下,其稳定性分析十分复杂,需要合适的判据对其稳定状态进行判别。鉴于塑性应变能具有客观性强,能真实反映岩土体稳定性的特点,本文基于有限元软件ABAQUS使用强度折减法建立某一实际水利工程含组合软弱结构面岩质边坡震后塑性应变能与折减系数的关系曲线,以震后塑性应变能突变为失稳判别准则对边坡在地震作用下的稳定性进行了分析,并将计算结果与常用特征点位移突变、塑性区贯通判据结果进行对比。结果表明:塑性应变能突变判据与特征点位移突变、塑性区贯通判据得到的结果相近,准确性有保证,且不受观测点选取等主观因素影响,得到的结果唯一,是在分析含组合软弱结构面岩质边坡动力稳定性时的较优选择。

广东某高速公路岩质边坡岩体结构面特征研究

目的研究清远—连州公路岩质边坡结构面特征及其组合关系对边坡稳定性的影响。方法采用普遍测网法实测该公路沿线边坡结构面,分析结构面的组合关系对边坡稳定性的影响;采用“赤平投影结构数据分析软件包”对结构面的参数进行统计分析;采用结构面二维网络模拟程序进行模拟。结果得到结构面产状和边坡坡面产状关系的统计图和二维网络模拟图。结论清连公路结构面组合关系对边坡稳定性影响显著,结构面参数研究对边坡稳定性评价意义重大。

边坡岩体结构面特征研究

本文以清远——连州公路为例，研究岩质边坡结构面特征及其组合关系对边坡稳定性的影响。通过实测该公路沿线边坡结构面，分析结构面的组合关系对边坡稳定性的影响，采用“赤平投影结构数据分析软件包”对结构面的参数进行统计分析，继而用结构面二维网络模拟程序进行模拟，得到结构面产状和边坡坡面产状关系的统计图和二维网络模拟图。

黑方台台塬斜坡变形破坏的结构面效应研究

结构面对于黑方台台塬斜坡变形破坏的影响研究成果较多,但以单方面研究为主,较少进行系统研究,因此通过对黑方台台塬结构面类型及其组合特征以及斜坡变形破坏类型和特征的分析可知:研究区结构面类型主要包括节理裂隙、层面、接触面、断层和临空面,结构面组合类型分2大类8小类,各类型具有自身的结构特征和分布特征;结构面及其组合对黑方台台塬斜坡变形破坏类型选择和空间分布选择控制效应明显,特别是对滑坡类型选择和空间分布的影响。

山区公路边坡岩体结构特征及其对边坡稳定性影响浅析

在对西南山区多条在建高速公路边坡岩体结构特征的调查的基础上,针对不同岩性组合形式和结构面组合特征进行统计分析。结果表明,边坡稳定性因软、硬岩的组合方式不同差异很大;反向边坡的失稳概率随岩层倾角增大而增大;顺向边坡破坏的概率随坡角与岩层倾角之差的增大而增大,而当岩层倾角大于60°时,边坡破坏概率明显降低。

浅谈岩质顺层边坡结构面力学指标的确定方法

控制岩质顺层边坡稳定性的主要因素为岩层结构面,确定岩层结构面的力学指标方法较多,不宜单独采用,应采用多种方法综合确定。本文结合工程实例,浅谈顺层结构面力学指标的确定方法。

无人机技术在超高位危岩勘查中的应用

探讨无人机摄影技术在超高位危岩稳定性评价中的应用及勘查技巧。从无人机数据采集方法出发,分析了数据采集的基本原理,通过现场试验、理论分析等方法研究超高位危岩勘查航线规划技巧、空间几何参数的获取、岩层节理产状的识别。提出了危岩体结构面组合体积测量法。利用本文的无人机摄影测量技术在成昆铁路吉尔木隧道口的高陡边坡危岩体勘查中,可以获取空间几何特征测量、危岩体积、节理面产状等参数。无人机摄影测量技术在危岩体勘查和稳定性评价中具有高精度、高效率、非接触性、空间全面性等优势。

深埋低水平地应力硬质岩隧道稳定性研究

低地应力是地下工程中极易被忽视的一种应力状态,它对地下工程稳定性有重要影响。本文通过分析地应力影响特征,指出了地应力分析应从地质构造和构造形迹分析入手。鉴于地应力测量中存在多种问题,提出了地下工程低地应力的地质标志判别方法。结合低水平地应力条件,给出了块体组合结构面强度的分级办法,推导出地下工程中常见块体的二维计算公式,并将其应用于工程实践,结果证明该计算方法比较符合实际。

湖北省陈家河煤矿跑马岭山体稳定性工程地质研究

陈家河煤矿跑马岭山体因地下采空引起地面严重开裂。为解决跑马岭山体开裂原因和判定是否会产生滑坡或大规模崩塌,本文以采空塌陷机理分析并断定山体开裂的原因是采空塌陷变形造成的。又从山体地质构造、岩体结构研究,并采用有限单元数值分析证明了这种判断。为了进一步判定山体的滑、崩稳定性,采用软弱层极限平衡验算和结构面(赤平投影)组合判据以及工程地质比拟方法得出了“山体既不会产生滑坡,也不会发生大规模崩塌”的结论。经过5年的观测,证明了山体已经稳定。至今已整整20年,矿山仍安然无恙,也证明本文所介绍的评价采空区上山体(边坡)稳定的工作程序和方法是科学、有效的。

猴子岩水电站进水口洞脸边坡稳定性分析

猴子岩进水口洞脸边坡高约180m,由于开挖所形成的边坡属于高陡边坡,其开挖后的稳定状况会极大影响引水系统的正常运行。通过对该边坡平洞揭露裂隙特征及地表工程地质条件的系统调查,对边坡的岩体结构类型及其结构面、断层与坡面组合特征进行了细致研究,在此基础上对可能的滑面组合采用刚体极限平衡法进行计算。最后对边坡的安全稳定性进行了评价。

大渡河黄金坪水电站后山高陡岩质边坡稳定性分析

综合运用赤平投影图解法、实体比例投影空间矢量解析法及块体离散单元法,分析了大渡河黄金坪水电站后山高陡边坡岩体内不同结构面和临空面组合关系对边坡稳定性的控制作用。通过定量计算得到了边坡在不同工况下、不同结构面组合类型的稳定性系数,提出了边坡主要破坏模式为局部楔形体滑移破坏,主控边坡稳定性的最危险结构面组合为J2,J3结构面组合。

基于精细地形模型的边坡三维块体稳定性分析

结构面是岩质边坡稳定性的控制性因素,其可在坡体中组合形成潜在失稳块体,基于块体理论和运动学分析可搜索确定块体边界,但块体边界的正确性及岩块稳定性计算结果的准确性取决于地形的精确性。本文以实际工程边坡为例,基于等高线数据,采用Siemens Unigrphics NX10.0软件参数化方法建立了精细地形模型,进一步运用Auto CAD搜索了潜在失稳块体,并计算了块体稳定性系数。结果表明:岩层产状(3)、(4)可能在局部区域形成了独立块体,若组合同倾向陡倾结构面,则形成独立块体的可能性大增;若产状(3)倾角增大,则形成块体的可能性降低。各种块体的稳定性均满足设计要求,仅在施工扰动结构面粘聚力完全丧失的条件下,局部块体的安全系数略低于设计值。因此,建议在施工中保护好结构面粘聚力。

露天石灰石矿山岩质边坡坡角优化设计研究

基于赤平投影图解法、极限平衡法以及数值模拟方法,提出了提高矿山开采量的思路:先统计分析矿山边坡的优势结构面,然后基于数值模拟软件3DEC,模拟计算在优势结构面组合的影响下其局部台阶边坡的稳定性,优化并得到局部台阶边坡在优势结构面组合的影响下能保持稳定状态的优化边坡角。最后,基于极限平衡理论,利用Slide对边坡角优化设计方案进行稳定性验算,并求得边坡在自然工况、爆破工况、地震工况下的稳定性系数,以提高设计方案的安全储备,最终提高矿产资源的开采量。以四川省兴联矿区的石灰石边坡为研究对象验证了该方法的可行性,结果表明,考虑优势结构面最不利组合对边坡稳定性的影响时,计算得出的最优边坡角为50°,相比于此前设计的边坡角45°提高了5°,从而提高了矿山的开采量。本文提出的边坡角优化思路可以提高矿山开采效率和经济效益。

乌江银盘水电站坝址工程地质评价

乌江银盘水电站坝址为斜向谷。以碎屑岩层为主,夹碳酸盐岩,岩层倾向右岸偏下游,多种结构面不利组合,存在坝基抗滑稳定、坝肩高边坡开挖稳定等主要工程地质问题。结合坝址工程地质条件,采用平面滑动极限平衡法、赤平投影法和块体理论、离散元等数值方法对主要工程地质问题进行了分析评价,提出了工程处理建议,结论与初步开挖揭露的地质情况基本一致。

三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及破坏机制模型试验研究

白鹤滩水电站左岸为强卸荷岩体三维复杂块体系统高边坡,采用三维地质力学模型试验,进行了边坡变形特性、失稳破坏过程、破坏机制、边坡稳定性及加固处理效果研究。模型试验表明,边坡失稳模式为块体滑动破坏,破坏形态表现为底滑面的剪切破坏和后缘结构面的拉裂破坏以及块体沿底滑面和侧滑面的滑动。边坡破坏过程为模型结构面初裂、结构面组合块体边界贯通、最终至边坡整体失稳3个阶段。采用地质力学模型试验综合法获得了左岸块体系统边坡整体稳定安全系数,典型块体稳定安全系数与三维刚体法及块体单元法(BEM)计算成果对比基本一致,模型试验综合法安全系数相对较大。同时,针对层内错动带LS337界面部位相对变位监测表明,深层混凝土置换洞加固有效地控制了底滑面的滑动变形,提高了相关结构面组合块体的稳定性,边坡加固效果较为明显。研究成果对白鹤滩工程左岸强卸荷区三维复杂块体系统边坡及类似工程边坡稳定性及加固处理具有重要的指导意义。