降雨条件下露天平台边坡的稳定性研究

节理、裂隙控制着地表岩体的力学强度和导水特性。采用遍布节理力学模型和饱和非饱和等效连续介质渗流模型反映节理的主导作用,基于节理连通率将岩体的渗流特性与力学特性耦合起来,分析了在FLAC3D中实现渗流与力学耦合机制、降雨边界条件处理以及连通率演化,并开发了适用于FLAC3D的多组遍布节理模型,模拟了海南矿业联合有限公司一顺层平台边坡降雨过程中渗流场和力学场的变化。计算结果表明,降雨开始后边坡地表迅速饱和并形成暂态饱和区,随着降雨的继续,边坡负压区进一步缩小,同时暂态饱和区也不断扩大;在降雨结束后,由于水压力迅速消散造成暂态饱和区开始减小,在降雨过程中渗流也会引起层面的破坏和其裂隙连通率的演化。因此,运用上述耦合分析模型计算降雨入渗对边坡稳定性的影响是可行的。

暴雨作用下排土场平台-边坡系统土壤侵蚀过程模拟研究

煤炭开采过程中会形成平台岩土紧实、边坡高陡松散的排土场,是露天煤矿土壤侵蚀最为严重的区域。排土场紧实平台的汇流作用是坡面径流侵蚀的主要动力,平台前缘出现的土体裂缝更是为地表径流涌入排土场提供优先路径,极大程度地增加排土场崩塌、滑坡、泥石流等水土流失灾害发生的可能性。研究降雨和微地形对排土场平台-边坡系统土壤侵蚀的作用机制可为露天煤矿排土场水土流失防治提供科学依据。以内蒙古胜利东二号露天煤矿南排土场为研究对象,利用相似模拟原理和土体裂缝等效模型建立排土场平台-边坡室内模型,采用人工模拟降雨试验研究不同降雨强度(90,120,150 mm/h)和土体裂缝深度(5,10,15,20 cm)条件下排土场平台-边坡系统土壤侵蚀演变过程、产流产沙特征和侵蚀沟形态特征。结果表明:排土场平台-边坡系统土壤侵蚀演变过程分为土壤溅蚀与面蚀、裂缝充水与坍塌、细沟侵蚀、裂缝贯穿、坡肩垮塌和稳定阶段6个阶段,土壤侵蚀过程是水力侵蚀和重力侵蚀共同作用的结果。当裂缝深度为5,10,15,20 cm时,排土场径流量依次为23.41,58.70,35.24,75.95 L,侵蚀量依次为3.79,19.66,23.01,34.57 kg;随着降雨强度的增大,径流量和侵蚀量均增大;当降雨强度为90 mm/h、裂缝深度为10 cm时,排土场在侵蚀前期形成泥流,其含沙量高达1.03 kg/L。排土场平台-边坡系统径流量和侵蚀量是土体裂缝和降雨强度共同作用的结果,其交互作用与径流量和侵蚀量达到显著和极显著水平。不同降雨强度和裂缝深度条件下,各时段土壤侵蚀量依次为对照的1.94~4.56,2.07~63.19,4.98~34.54,5.84~53.98,6.31~74.64,38.78~176.25倍,呈现多峰多谷的变化规律。随着降雨强度和裂缝深度的增大,排土场侵蚀沟数量减少,侵蚀沟长度、宽度和深度增大,溯源侵蚀越严重。

攀钢石灰石矿北帮无平台边坡的应用

根据攀钢石灰石矿边坡现状及地质构造特征，论述了该矿边坡设计应体现矿山的特点、无台阶边坡的可行性、形成方法和经济效益。

基于模糊集的露天边坡台阶矿柱采矿方法选择

在露天矿生产期间露天边坡平台矿柱的回采是矿山开采中的难点之一。针对会东铅锌矿西南边坡平台矿柱提出了3种回采方案,首先进行了技术经济比较,然后应用模糊数学方法进行了综合评判,所选择的优选方案取得了良好的经济社会效益,为该矿边坡平台矿柱的回采和其他矿山的类似情况提供了经验。

铁路路堑高边坡稳定性分析和设计方案优化

介绍高边坡坡形、坡率设计的基本原则,分析探讨适应于岩质、非岩质边坡的稳定性分析方法与模式。以具体工程为例,从强度指标选择、分析模型建立、边坡稳定性分析思路以及工程优化设计等方面,对于铁路工程中深路堑高边坡设计问题提出了一套系统、完整的分析方法,以期为以后铁路工程中处理类似问题提供一定的依据。

基于强度折减法的非均质多级边坡稳定性分析

基于强度折减法,运用有限元分析软件ADINA建立非均质多级边坡计算模型并进行数值模拟。结合边坡各计算工况的安全系数和塑性区范围,分析了边坡级数、平台宽度以及单级坡率等因素对边坡稳定性的影响。结果表明:增加边坡级数、平台宽度或放缓坡率可有效提高边坡的稳定性;增加边坡级数和放缓下级边坡坡率,可将边坡整体破坏分解为局部破坏;边坡平台设在中下部对边坡稳定性更有利;若改变单个平台宽度或单级坡率,增加下部平台宽度和降低下级边坡坡率对提高边坡稳定性更显著。

基于正交设计的多级边坡开挖方式优化

以湖南省武冈至靖州高速公路工程为依托,针对高速公路路堑边坡开挖方案的边坡开挖参数进行数值模拟,分析各个参数对边坡稳定性影响的规律,并运用正交法得到最优边坡开挖设计方案。结果表明:在一定范围内适当降低平台高度对边坡的安全系数的影响存在3个不同阶段;适当增加边坡平台个数和坡脚处平台宽度能提高边坡的稳定性;并通过正交法解决了实际边坡的边坡开挖优化设计问题。

既有铁路路基K_(30)和E_(v2)检测辅助装置及方法

针对既有线路基检测中进行K30和Ev2试验困难的问题,设计了一套有效的反力装置及试验台,解决了在路堤边坡上进行K30和Ev2试验的反力问题及在边坡斜面上安放仪器设备困难的问题。将该设备和检测方法运用于朔黄重载铁路路基检测工程实践,结果表明,试验效果良好,有借鉴和推广价值。

国外××公路路基设计介绍

近年来,随着改革开放,我国向国外提供的经济技术援助以及劳务合同项目逐渐增加,以下就近期我国对外援建的一条公路的建设,将该公路路基设计的一些情况作些介绍,供作同类工作的人员参考。

露天矿排土场平台-边坡系统侵蚀形态及径流产沙特征

露天矿排土场平台径流汇集量大且急促,常导致边坡发生强烈沟蚀。排土场平台-边坡系统集中来水条件下的侵蚀过程研究仍十分薄弱。本研究以平台-边坡系统为对象,采用野外放水冲刷试验方法,研究不同放水流量(48、60、72、84 L·min^-1)下系统径流、产沙及侵蚀形态演变规律。结果表明:48 L·min^-1流量时,平台-边坡系统以细沟侵蚀为主,60~84 L·min^-1流量下系统发育形成切沟。平台、边坡流速随放水历时呈突变-波动-稳定变化趋势,平台流速小于边坡径流流速,减幅为8.3%~67.1%,边坡流速为边坡上/下部最大,较中部增加18.5%~44.6%。平台和边坡产沙率随放水历时呈现突变-波动-稳定3个阶段,边坡产沙率高达平台的17.4倍;平台上细沟侵蚀产沙量占比高达86.6%~95.1%,60~84 L·min^-1流量下边坡切沟侵蚀产沙量占比高达69.2%~86.6%。平台侵蚀沟宽深比大于边坡,边坡宽深比为边坡上部最小,边坡中/下部最大,是边坡上部的1.36~1.93倍,侵蚀沟沿平台至坡脚总体上呈"宽浅-窄深-宽浅"式发展;48 L·min^-1流量下侵蚀主要集中在平台与边坡中部,侵蚀体积占比分别为29.9%、26.8%;60~84 L·min^-1流量时,侵蚀集中在边坡上部,占总侵蚀体积的36.1%~44.7%。结果可为陕北露天矿排土场平台-边坡系统沟蚀防治及侵蚀产沙模型的建立和修正提供参考。

多面土体的空间位置计算

结合施工实际,为保证多面土体的准确形成,应用立体几何确定其各条交线的空间位置,并推导出在任意情况下交线平面位置的关系公式和交线坡比。