复理石顺层岩面支架基础处理技术研究

文章针对山岭地区比较复杂的地质情况,提出1种用微型桩处理支架基础的新型方法,通过对中东欧地区复理石地层特点及常用地基处理方案的优缺点以及经济性进行分析。以黑山南北高速公路桥梁支架基础处理施工为例,从微型桩处理技术的工作原理、边坡模拟分析、桩基结构计算以及施工要点进行阐述,最终在实际工程中进行应用,并提出施工控制要点,为后续类似工程提供借鉴。

增北路顺层岩质滑坡治理工程设计与实践

增北路顺层岩质边坡位于北京市门头沟采空棚户区石泉砖厂地块,主要由强风化砂岩和中风化砂岩组成,因坡脚场地平整诱发滑塌,坡顶局部已建路肩挡墙已出现裂缝,为确保坡脚建筑空间须进一步清坡设挡墙。综合工程特点,通过方案比选,采用逆序施工,从上到下3级支护,第I级采用格构锚拉挡墙永久支护,第II,III级采用钢筋混凝土立柱挡墙支护,安全、美观,并取得了良好的社会经济效益,对类似岩质边坡治理具有借鉴意义。

顺层岩体边坡开挖过程模型试验

边坡开挖引起的变形及应力调整规律是边坡安全监控的科学依据,模型试验是揭示公路高切坡变形与应力变化规律的重要途径,针对巫山至巫溪公路k88段岩体高边坡,通过相似模型试验探讨边坡开挖过程中坡内位移和应力变化规律。通过相似材料试验获得了模型试验相似材料,配合比"硼砂:水:砂:水泥:石膏"为0.01:1:7.705:0.384:0.900,构建了几何相似比1:30的物理试验模型,提出了与实际工程一致的边坡3次开挖工况。试验结果表明,开挖过程中高切坡位移峰值突增现象显著,达到稳定状态的时间4d左右,而应力则成波动衰减状态,10d以后仍然存在衰减趋势;基于开挖过程中边坡变形和应力的不一致性及应力调整的持续性变化规律,提出了岩质边坡以三维应力监测为主、位移监测为辅的边坡监测优化方案。

顺层岩坡优势面水力学作用研究

分析了地下水对顺层岩坡优势面水力学作用的机理，指出了水头高度与稳定性系数之间的关系，提出了导致边坡失稳的极限水头值ｈ１．用于岩坡预测预报的预警水头值ｈａ以及水力学稳定性判据ｈｃ，并给出了计算方法。

顺层岩质边坡顺层滑动岩体范围分析

顺层滑移-拉裂是顺层岩质边坡中常见的一种破坏模式,顺层滑动岩体范围大小是该类边坡稳定性分析及其加固支挡结构设计的基础,是设计人员最关心的问题。考虑边坡开挖卸荷效应对边坡岩体力学参数的影响,建立了顺层岩质边坡顺层滑动岩体范围的计算式,利用重庆至怀化铁路沿线顺层岩质路堑边坡失稳破坏的调查资料进行对比分析,结果吻合较好。

顺层岩坡优势面水力学作用研究

本文分析了地下水对顺层岩坡优势面水力学作用的机理。指出了水头高度与稳定性系数之间的关系，提出了用于岩坡预测预报的预警水头值ｈａ以及水力学稳定性判据ｈｃ的概念并给出了计算方法。

顺层岩体路堑边坡稳定性的弹塑性有限元模拟分析

基于理想弹塑性本构模型和Drucker-Prager准则,运用岩体力学理论、有限元数值模拟技术和强度折减原理,对顺层岩体路堑边坡在开挖过程中不同阶段的应力、变形、结构面上的摩擦力和边坡的稳定性等问题进行了模拟分析。分析表明,顺层岩体路堑边坡的应力场、位移场、结构面的接触状况以及边坡的稳定性明显受开挖效应的影响;在每一阶段的开挖面上,坡脚附近的水平位移量最大,最危险接触面也都集中在开挖形成的坡脚处,此处岩石最先脱落破坏;边坡的稳定性安全系数也随着开挖阶段的深入而逐渐降低。

顺层岩质路堑边坡的光面爆破技术

将光面爆破原理应用于渝怀铁路顺层岩质路堑工程,提出了顺倾边坡一侧采用预留保护层的浅孔光面爆破及反倾一侧采用预留保护层深孔光面爆破的施工方案。通过选取合理的爆破参数,使光面爆破产生的质点振动速度仅为相应常规爆破的25%～50%,既使坡面平顺、光滑,又保证了顺层边坡岩体的稳定。

含软弱夹层的顺层岩体台阶深孔爆破试验研究

为解决含有软弱夹层的顺层油母页岩岩体台阶爆破后大块与尾矿较高等问题,采用声波探测方法确定软弱夹层的倾角与厚度,并且改变孔径、孔距、单耗、药包与软弱夹层相对位置设计爆破方案,对含软弱夹层顺层岩体台阶进行深孔爆破试验。试验结果表明：爆破效果随孔距、单耗、孔径的增大逐渐变差;分析得出药包与软弱夹层的间距是影响含有软弱夹层岩体台阶爆破效果最重要的因素。当药包在软弱夹层位置时爆破效果最差,在满足充填高度的要求下爆破效果随药包在软弱夹层上方且随相对距离加大逐渐变好,当药包位于软弱夹层上部2.5 m时爆破效果最好,尾矿8.64%、大块1.52%、滑动等级I级、滑动后岩石与运输线路间距离2.27～2.61 m。

顺层岩体各向异性对隧道地震响应的影响

为研究顺层岩体各向异性对隧道地震响应的影响,考虑顺层岩体的横观各向同性本构关系以及顺层岩体中地震波的偏振特性和相速度变化特点,基于黏弹性边界的时域波动理论,建立二维平面地震波从隧道底部入射的输入方法。以某顺层岩体中高速铁路隧道为工程背景,采用ANSYS软件进行地震响应数值分析,研究平面地震波由隧道底部入射时岩层各向异性强度对隧道地震响应不对称性或非反对称性的影响。结果表明:地震qP波入射时,随岩层各向异性的增强,同一时刻地震响应的不对称性总体上逐渐增大,且服从近似线性关系,但地震响应的内力包络却无明确且统一的规律,视岩层倾角而定;地震qSV波入射时,地震响应的非反对称性随岩层各向异性的变化缺乏统一明确的规律,视岩层倾角而定。

顺层岩体隧道地震行波效应的不对称性

因地震波斜入射而产生的行波效应会显著增加隧道结构的内力和位移响应,从而对隧道抗震产生不利影响。为研究顺层岩体隧道地震行波效应的特征,对qP波斜入射方向与隧道纵断面相平行的工况,考虑顺层岩体的横观各向同性本构关系,应用波动分析方法并采用ANSYS进行地震响应数值分析。以某顺层岩体中高铁深埋隧道为工程背景,研究岩层倾角和岩层各向异性对隧道洞身段地震响应行波效应的影响。结果表明:当岩层水平或竖直时(即岩层倾角为0°或90°),隧道横断面左右对称位置上位移分量中隧道轴线方向的相对位移分量相同,这意味着顺层岩体隧道的地震行波效应左右严格对称,即横断面仍为平面;而岩层倾斜时(即岩层倾角不为0°或90°),隧道横断面左右对称位置上位移分量中隧道轴线方向的相对位移分量却不等,这意味着隧道横断面扭成不规则且不对称的曲面;随着岩层倾角的增大,曲面不对称性先增强后减弱(约倾角为45°时最强),呈非线性关系。此外,又进一步研究了岩层各向异性强度对行波效应的影响,结果发现:当岩层倾斜时,行波效应的不对称性随顺层岩体各向异性的增强而线性增强,这意味着顺层岩体各向异性越强,隧道横断面在地震波作用下所形成不规则曲面的不对称幅度也越大。

地震作用下预应力锚索加固顺层岩坡极限分析

针对地震作用下预应力锚索加固顺层岩坡典型模型,提出了一种地震作用下预应力锚索加固顺层岩坡的极限分析改进方法,该方法考虑了边坡极限状态时锚索的受力变化。基于岩体刚性假设并考虑滑移过程锚索受力变化,结合极限平衡法推导出边坡加固预应力锚索的受力变化公式;地震作用仅考虑地震波传播至滑动面时产生的透射波对边坡稳定性的影响,从功率的角度出发,结合极限分析上限法与强度折减法,考虑预应力锚索受力变化,推导出地震作用下预应力锚索加固顺层岩坡的动安全系数计算理论公式;结合算例,采用考虑与不考虑滑移过程锚索受力变化两种计算方法,分析了在不同入射波波幅、入射角度及滑动面黏聚力、内摩擦角条件下两种方法计算结果的差异。算例结果表明:考虑与不考虑滑移过程锚索受力变化计算方法,计算得出的动安全系数变化规律一致,但考虑滑移过程锚索受力变化的改进计算方法得出的动安全系数动态变化幅度明显更小,反映了锚索的抗震作用效果,可为地震作用下该类型岩坡的预应力锚索加固设计分析提供参考。

岩层倾角对顺层岩体隧道地震响应不对称性的影响

主要考虑了顺层岩体的横观各向同性本构关系,基于黏弹性边界的时域波动理论,以某顺层岩体中高铁隧道为工程背景,采用ANSYS进行了地震响应数值分析,研究了qP波入射时岩层倾角对隧道地震响应不对称性的影响.结果表明:隧道地震响应的不对称性随岩层倾角的变化不服从线性关系,其规律具有分段性;所有工况中,岩层倾角分段区间约为(0°,45°)和(45°,90°),地震响应在岩层倾角为0°或90°时左右严格对称,在倾角为45°时左右较为接近;各分段区间内地震响应的不对称性均随岩层倾角的增大而先增强后减弱.

顺层岩体节理单元的数值模拟方法

对岩体节理进行数值模拟,有夹层单元和接触单元两种模型。在对顺层岩体的力学性质进行分析的基础上,以顺层岩体中的节理单元为研究对象。通过一个存在理论解的例子,分别用两种模型进行模拟并加以比较,两种方法的结果都稳定,精度都高,但接触单元的精度较夹层单元高,夹层单元的精度随厚度的减小而升高,两种方法产生的误差都随顺层倾角β的增大而先增大后减小。

浅析顺层岩体对地下厂房岩锚梁稳定性影响

针对地下厂房顺层向岩体的分布对岩锚梁岩台稳定性的影响,利用有限元应力分析和极限平衡计算方法,结合工程实例进行了简单分析和研究。找出围岩不稳定块体分布界线,并根据不稳定块体的不同情况提出预支护和加固方式,作为一种研究和解决方式,值得学习和参考。

单层后缘张裂型顺层岩坡破坏机理分析

针对单层后缘张裂型顺层岩坡,分析了其在水力作用下边坡的破坏机理,改进了孔口未被堵塞条件下的水力模型,补充了孔口堵塞条件下的水力模型,推导了不同条件下临界充水高度的表达式。研究表明,水力作用的大小与后缘张裂隙的充水高度密切相关;且孔口被堵塞时,较未被堵塞条件下的顺层岩质边坡,其稳定性大幅下降,极易发生顺层滑移破坏。

西南地区典型软硬互嵌顺层岩坡开挖诱发变形及防治研究

针对西南地区软硬互嵌顺层岩质边坡开挖变形及防治问题,通过有限元计算,分析了某典型岩坡开挖后的应力及变形,并对抗滑桩加固后的岩坡进行了对比分析。结果表明:开挖后该软硬互嵌顺层岩质边坡的坡脚处出现压应力集中,开挖平台竖直向及水平向变形数值相接近,开挖坡面以水平向变形为主,开挖坡脚处变形均较小;设置抗滑桩加固后,开挖变形显著变小,且抗滑桩位置处岩体横坡向及竖直向变形存在绕桩分布;顺层岩质高边坡开挖卸荷引起其坡体变形分布以开挖面上部及远离坡脚的开挖平台处最为显著,若要进行岩坡变形防治监测,监测仪器摆放方向以与岩层倾角一致为最佳。

顺层岩体边坡锚固等效参数计算方法研究

锚固等效参数是进行顺层边坡锚固效果数值模拟的关键科学数据。针对锚固顺层岩体边坡中结构体和结构面刚度系数不同的实际情况,将锚杆锚固后顺层岩体边坡的锚杆、结构面、结构体的复杂体系等效为一个均质岩体。推导了节理岩体等效法向刚度系数和等效切向刚度系数计算公式。基于结构体小变形、岩体变形可叠加性及抗剪强度参数c、φ值不相关性假定,利用Coulomb抗剪强度理论推导、建立了顺层岩体边坡锚杆等效抗剪强度参数c、φ值计算公式。

高速公路褶曲顺层岩滑坡治理技术

介绍了扎南高速公路第十三合同段仁家湾地段褶曲顺层岩滑坡的识别和施工处治过程,提出了边坡放缓及防护加固的方法,以积累褶曲顺层岩滑坡治理经验,从而保证公路施工的顺利进行。

顺层岩体对基坑支护的影响浅析

本文通过顺层岩体滑移对基坑支护稳定性影响的案例分析,介绍了顺层岩体基坑开挖遇到的问题,通过信息化施工,避免了位移过大对顶部管线的影响,及时进行了回填,并采用刚性支护结构进行加固处理,防止了事故的发生,为顺层岩体基坑提供了有益的经验借鉴。