关于顺倾岩质边坡稳定性影响因素的探讨

本文以顺层岩质边坡为研究对象,在极限平衡分析方法主要是平面滑动的基础上,对一般顺层岩质边坡,分别从坡率(角),坡高H、结构面倾角α、结构面强度(包括粘聚力c与内摩擦角φ)、结构面充水情况以及水平地震影响系数KH等方面着手,利用敏感性分析,就各因素对边坡安全系数的敏感程度进行了分析研究。其中,重点分析了结构面强度的影响,通过对不同坡高下的边坡稳定性分析,探讨了结构面强度中粘聚力与内摩擦角在岩质边坡稳定性中的敏感性变化,具有一定的实用及工程参考价值。

顺倾岩质高边坡开挖变形机理及计算

为了进一步分析顺倾岩质高边坡开挖变形机理及变形计算方法,以卸荷岩体力学及弹性力学理论为基础,对顺层岩质边坡开挖前后边坡岩体的力学状态进行了分析,对边坡变形机理及变形计算方法进行了研究.研究结果表明,顺倾岩质边坡在开挖过程中岩体受力状态发生改变,岩体力学参数劣化,造成边坡发生较大变形;顺层岩质边坡变形主要由浅表松弛变形、卸荷回弹变形及顺层滑移变形组成.并以弹性力学为基础提出了边坡卸荷回弹变形的计算方法,依据能量守恒定律推导了顺层滑移变形的计算方法.

地震作用下含软弱夹层的顺倾岩质边坡加速度放大效应探究

基于FLAC3D数值软件,建立含软弱夹层的顺倾岩质边坡模型,合理考虑地震波输入方式、模型边界条件、网格尺寸和力学阻尼,探究地震作用下含软弱夹层的顺倾岩质边坡加速度放大效应和软弱夹层区域加速度放大系数的变化规律,探究和分析软弱夹层的负效应。研究结果表明:在软弱夹层区域,加速度放大系数增加的速度更快;软弱夹层厚度越厚,软弱夹层位置越低,放大效应越明显;当软弱夹层倾角相差不大时,软弱夹层位置变化不大,此时软弱夹层倾角变化对加速度放大效应的影响较软弱夹层位置变化更为显著,即软弱夹层倾角越大,放大效应越明显;当软弱夹层倾角相差较大时,软弱夹层位置变化也较大,此时软弱夹层位置变化的影响更为显著,即软弱夹层位置越低,放大效应越明显。

基于卸荷岩体力学的顺倾岩质边坡开挖变形数值模拟

顺倾岩质边坡开挖变形一直是土木工程建设者所关注的问题。文中以卸荷岩体力学为基础,采用通用有限元软件ADINA,运用Mohr-Coulomb模型模拟岩体、接触单元模拟结构面的非线性力学性状、单元生死的特性模拟边坡开挖卸荷过程,对顺倾岩质边坡开挖变形进行计算;通过边坡现场开挖位移监测进行验证,发现数值计算结果与现场监测结果吻合较好,说明采用卸荷岩体力学对岩体进行开挖有限元数值模拟是可取的。

含弱层顺倾岩质边坡稳定性影响因素分析

为了研究含弱层顺倾岩质边坡稳定性的影响因素,以抚顺西露天矿南帮边坡为工程背景,采用GID建模软件建立15个二维数值模型,导入GDEM-BlockDyna(V1.0)数值模拟软件对不同工况下的含弱层顺倾岩质边坡进行数值计算。分析弱层倾角和位置对顺倾边坡稳定性的影响。研究结果表明:当弱层位置固定时,随着弱层倾角的增大,对边坡的影响程度降低,边坡稳定性提高;当弱层倾角一定时,弱层的位置离坡肩越近,对边坡的影响程度越大,边坡稳定性下降;在含弱层的顺倾边坡中,在岩层分界面处最容易受到破坏。

强降雨下顺倾岩质边坡稳定规律探究

强降雨条件下会导致顺层岩质边坡坡体含水量增加、内部岩体和结构面的强度发生衰减,从而引发失稳。采取对试件进行长时间浸泡处理来模拟强降雨条件下的剪切试验,通过对得到的强度参数进行边坡安全系数计算,得到强降雨条件下的顺倾岩质边坡的稳定规律。

研山铁矿顺倾含水岩质边坡稳定性与生态修复技术研究

顺倾边坡是矿区生态修复与重建的重点与难点区域,为实现顺倾含水岩质边坡的安全稳定与快速复绿,以研山铁矿东帮边坡为研究对象,在对不同饱水时间条件下边坡稳定性分析的基础上,提出适宜的技术进行生态修复。结果表明:长期饱水对岩体的抗剪强度参数和边坡稳定性均产生显著影响,黑云变粒岩、白云母片岩的黏聚力由天然状态时的221.2 k Pa、92.2 k Pa下降到饱水90 d时的192.3 k Pa和66.4 k Pa,内摩擦角由38.3°、37.1°下降到33.2°和31.2°;饱水15 d、30 d、45 d、60 d、75 d和90 d后,在安全系数为1.25的情况下,最终边坡角分别为37.5°、36.8°、36.1°、35.7°、35.4°和35.2°。根据边坡稳定性分析结果,结合坡面岩体结构特征,提出适宜于顺倾含水岩质边坡的生态修复技术——钻孔-钢管植藤生态修复技术。

顺倾层状岩质边坡滑移-溃屈破坏力学分析

顺倾层状岩质边坡是工程建设中经常遇到的一种边坡类型,在岩层自重、地震力及静水压力作用下常常发生滑移-溃屈破坏.基于弹性压杆理论和能量法建立了顺倾层状岩质边坡的滑移-溃屈破坏力学模型并进行了力学分析,推导出在由岩层自重、地震力及静水压力联合作用下顺倾层状岩质边坡发生滑移-溃屈破坏时的弯曲段长度条件方程.以霸王山滑坡为实例对该条件方程的合理性进行了验证,结果显示所计算的结果与实际情况较为一致,证明了该条件方程的合理性.通过参数敏感性分析发现:随着静水水头高度、岩层厚度、岩石弹性模量及层间摩擦强度的增加,顺倾层状岩质边坡发生滑移-溃屈破坏时的弯曲段长度随之增加;随着岩石重度、岩层倾角及水平地震系数的增加,顺倾层状岩质边坡发生滑移-溃屈破坏时的弯曲段长度随之减小.

不同岩层倾角顺倾层状岩质边坡破坏机制研究

顺层岩质边坡在自然界中广泛存在,研究顺层岩质边坡的变形破坏机制是边坡工程中的重要课题。运用底摩擦试验以及数值模拟手段,对不同岩层倾角条件下顺层岩质边坡的破坏机制进行对比分析。研究结果表明:(1)边坡的破坏机制随岩层倾角的不同发生显著改变,层面倾角为10°时边坡破坏模式为滑移-拉裂,层面倾角为30°时破坏模式为平面滑动-剪出,层面倾角为45°时破坏模式为滑移-挤压,层面倾角为75°时破坏模式为弯曲-倾倒;(2)基于测点图像追踪技术获取顺层岩质边坡的破坏过程,特征点位移结果表明顺层边坡的变形破坏具有明显的阶段性;(3)边坡安全系数与岩层倾角直接呈非线性相关,当岩层倾角为0°~25°时,安全系数随岩层倾角的增大逐渐降低,当岩层倾角为25°~70°时,安全系数随岩层倾角的增大而逐渐增大,岩层倾角大于65°,边坡安全系数变化不大;对于边坡稳定性,底摩擦试验与数值分析的结果较为一致;不同岩层倾角条件下顺层岩质边坡的稳定性显著差异的原因在于边坡破坏机制的显著变化。研究成果可为顺倾层状结构岩质边坡的安全评价和灾害识别提供参考。

白龙江干流典型滑移-倾倒型滑坡的特征及形成机制

探讨中陡倾角顺层岩质斜坡发生倾倒变形的特征、发育条件及形成机制。白龙江干流受区域构造环境条件的影响,纵向河谷发育,河谷两岸志留系白龙江群的砂质板岩、千枚岩等较发育,尤其在甘肃的舟曲、武都一带以软质、薄层状的绢英、碳质千枚岩为主。这些干流段岸坡稳定性较差,尤其是顺层岸坡段滑坡较发育,且多以滑移-弯曲(溃曲)、滑移-拉裂模式为特征。通过对白龙江干流水泊峡水电站的Ⅶ#滑坡、碧口水电站库区的青崖岭滑坡与孟家干沟滑坡的现场调查、分析,揭示了在陡顺倾层状岩质斜坡中还发育一种特殊的倾倒变形破坏模式,即滑移-倾倒模式。该类变形多发育在临空条件好、坡度40°以上由软硬相间或软硬互层状、岩层倾角一般在65°以上的高陡层状岩质斜坡中,是在斜坡应力场或遭受水、地震等作用下,坡脚首先发生初始倾倒变形,同时上部岩体发生滑移-倾倒,最终岩层发生连续弯曲变形、根部折断,折断面贯通而形成滑坡。