矿山排土场不同堆排方式下边坡稳定性研究

排土场边坡稳定性直接影响矿山工人生命财产安全。结合极限平衡解析法与数值模拟分析法,推导分析矿山排土场安全系数与不同堆排工艺边坡稳定性。研究表明:①排土场边坡潜在滑移面可用对数螺旋曲线函数表示,排土场边坡失稳破坏面可分为3段式,上部拉张段、中部主滑段、下部挤压段;②排土场堆排土边坡倾角越大,排土场边坡安全系数越小,堆排工艺一安全系数最小为0.82,堆排工艺二安全系数最小为0.94,堆排工艺三安全系数最小值为1,堆排工艺四安全系数最小值为1.31;③堆排土边坡粘聚力越大,边坡安全系数越大,堆排工艺一、二、三、四最小安全系数依次为0.8、0.91、0.98、1.08;④堆排土内摩擦角与安全系数呈正相关,内摩擦角越大,堆排土边坡安全系数越大,堆排工艺一、二、三、四条件下边坡最小安全系数分别为0.84、0.96、1.2、1.38;⑤原始斜坡倾角与堆排土边坡安全系数呈负相关,原始斜坡倾角越大,堆排土边坡安全系数越小,堆排工艺一、二、三、四条件下边坡安全系数最小分别为0.74、0.84、0.86、1.02。

阻滑桩加固土坡稳定性分析与桩基的简化设计

基于极限分析上限定理与土的抗剪强度折减系数概念,建立了土坡稳定的极限平衡状态方程,以此确定土坡稳定的安全系数及相应的潜在破坏模式。通过针对典型算例所进行的对比计算与分析,验证了该方法的可靠性。进而针对潜在失稳土坡,建立了阻滑桩加固土坡的极限平衡状态方程,将桩侧有效土压力作为目标函数,运用数学规划方法确定了极限平衡状态时的临界桩侧有效土压力,以此进行土坡预加固中阻滑桩的简化设计。最后,根据最大、最小值原则,探讨了阻滑桩的最优桩位问题,并通过变动参数比较计算对影响加固力的有关因素进行了分析。

抗滑桩受荷段前侧有限范围地层的地基抗力系数取值方法

为确定在抗滑桩受荷段前侧有限范围土体条件下地基抗力系数的取值方法,基于抗滑桩计算的侧向受荷弹性地基梁法,并结合塑性极限分析上限法,考虑全桩内力与变形连续性,且以受荷段前侧土体无限情况下的地基抗力系数的比例系数值为基准,分析推导出抗滑桩受荷段前侧有限范围土体条件下该比例系数的取值方法,得到了地基抗力系数的比例系数与受荷段前侧土体坡度之间的关系,通过数值模拟进一步验证了所提方法的合理性。针对不同土体物理力学参数和抗滑桩参数条件下的案例分析结果表明,地基抗力系数的比例系数随受荷段前侧土体坡度增加呈非线性减小,抗滑桩嵌固段深度、截面尺寸、受荷段前侧土体黏聚力、内摩擦角和重度对桩前土体的该比例系数均有影响,但土体重度影响并不明显,而其他因素影响则呈较显著的正相关性影响。

考虑加固桩轴力的层状土坡地震稳定性分析方法

在地震作用下,土质边坡的加固桩内力较静力条件下有一定增大,其轴力作用不可忽视。针对加固桩加固多层土质边坡的地震稳定性问题,充分考虑桩体轴力作用,基于对数螺旋面滑动模式,采用极限分析上限法和拟静力法,推导了桩体剪力计算表达式,确定了在给定设计安全系数下桩体需提供的剪力及坡体的临界滑动面位置。实例分析表明,静力条件下本法与忽略桩体轴力的既有方法得到的桩体剪力值较为一致,相对偏差约为4%;但在地震条件下,本法比既有方法结果偏大,且二者差异与地震影响系数呈正相关性。讨论了地震影响系数、设桩位置、桩径、层面倾角、各土层厚度等因素对桩体剪力的影响;其中,水平地震影响系数、层面倾角及设桩位置影响较大,桩体剪力与前两者呈成显著正相关性,与后者呈非单调关系;多层土坡中较软弱土层的相对厚度对桩体剪力影响显著,剪力值随较软弱土层相对层厚增大而增加,但当设桩位置靠近坡顶或者层面倾角较大时,其影响减弱。

堆载预压法加固软基土体稳定性的有限元分析

堆载预压过程中,进行相应的稳定分析对于控制加载速率、确定加载高度是必须进行的一项工作,采用有限单元法对此进行了探讨,详细阐述了有限元理论分析边坡稳定的几种重要因素,并考虑分步堆载的特点,模拟堆载过程,具有一定的工程实际意义。