基于正交改进和Geo-slope边坡稳定性因素敏感性分析

通过极限平衡法确定边坡安全系数,进而分析其稳定性影响因素,对确定的因素进行5因素4水平正交试验,以安全系数作为评定指标,采用极差法并对该方法进行二次改进,分别得到改进前、后的各因素对边坡的影响程度。最后,结合三山岛仓上露天坑尾矿库边坡工程实例,考虑边坡高度、岩石重度、黏聚力、内摩擦角、结构面倾角等影响因素,结合Geo-slope和控制变量法,模拟边坡的稳定性,得到边坡安全系数对各种因素的敏感度,进而验证正交试验中采用二次改进的可行性,为日后边坡安全施工和评定提供借鉴。

水岩作用下露天坑边坡岩石蠕变试验分析

为了探究水位升降对边坡长期稳定的影响,选取莱州仓上露天坑边坡岩石,对经历不同饱水-失水循环次数的岩样进行了三轴蠕变试验。通过分析SγJH蠕变应变-时间曲线及蠕变速率曲线,探究边坡岩石经历饱水-失水循环作用后的蠕变性质变化。进一步利用电镜对经历不同循环次数的SγJH岩样进行扫描,从细微观角度分析了水岩作用对矿坑边坡岩石损伤机理。结果表明:随饱水-失水循环次数增加,相邻循环次数下的SγJH轴向蠕变应变最多提高31%,侧向提高33%;SγJH-15后瞬时弹性应变较SγJH-0提高了54.3%,相邻荷载等级下蠕变应变提高24.3%,蠕变总应变可达到三轴压缩极限应变的80%以上。经历饱水-失水循环后,SγJH稳态蠕变速率不再为0,而是随饱水-失水循环次数增加不断提高,SγJH-15第5级荷载作用下稳态流变速率达到29.2×10^(-6)/h;在施加各级轴向荷载的瞬时,初期蠕变速率加速度亦有所提升。水岩作用下岩石力学性质变化机理研究方面,由于SγJH内部结构的非均质性,在饱水-失水循环作用下岩样发生微观弱化和破裂,使得原有的应力平衡被打破,从而造成岩石变形曲线产生了不规则波动和突变。

高陡岩质边坡削坡工程中的稳定性研究

以仓上金矿高陡岩质边坡为例,选取503剖面运用FLAC3D进行数值模拟,分析研究削坡前后边坡稳定性变化情况。结果表明:合理的削坡能够增加边坡的安全系数,提高边坡的稳定性。

库水升降作用下高陡岩质边坡稳定性分析

为有效分析库水升降作用下库岸边坡稳定性,以三山岛金矿的仓上露天坑尾矿库高陡岩质边坡为例,选取库岸边坡岩样分别进行自然状态下和不同"饱水-失水"循环次数下的单轴抗拉强度试验、单轴抗压强度试验。考虑"饱水-失水"循环对岩石的损伤影响,在广义Hoek-Brown强度准则的基础上,引入了"饱水-失水"循环作用后岩石单轴抗压强度累积损伤率,对Hoek-Brown强度准则进行了改进,确定了库岸边坡的岩体力学参数。以此为基础,利用FLAC3D数值分析软件对库岸边坡进行稳定性分析研究。结果表明:库水升降作用对库岸边坡岩体物理力学性质的损伤作用十分明显,随库水升降循环次数的增多,库岸边坡岩体力学参数不断劣化。数值模拟监测情况与实际工程的位移监测数据对比分析整体误差较小,证明岩体力学参数计算的可靠性,以此为基础计算得库岸边坡将在经历30次"饱水-失水"循环作用后最终破坏失稳。其所得结论能够为类似边坡工程的稳定性分析提供参考与指导。

注浆压力对反倾岩质边坡支护效果分析

反倾层状岩质边坡灾变过程隐蔽,变形破坏机理复杂,边坡一旦失稳,往往造成严重的灾难性后果。青岛市经济开发区扒山边坡为典型的反倾层状岩质边坡,选取以锚杆+墙为主要支护方法。由理论推导和UDEC数值模拟确定合理支护参数和合理注浆压力,并对该方案的支护效果进行模拟评估。

干湿循环对含蚀变带边坡稳定性影响研究

进行了不同干湿循环条件下尾矿库蚀变带岩石常规三轴试验,计算得到了抗剪强度参数,分析了其弱化程度;采用精度较高的Morgenstern-Price法,并引入抗剪强度参数的损伤变量,建立含损伤变量的安全系数隐式表达式,通过不平衡推力法求得岩体条块间的法向作用力,多次迭代求得不同干湿循环条件下边坡稳定安全系数,经历20次干湿循环后,边坡稳定安全系数显著降低,存在发生滑坡的潜在威胁。

层次分析法在边坡削坡方案设计中的应用

为选出最优边坡削坡方案设计,基于层次分析法通过统计、理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了边坡削坡方案设计相关的工程实例,并利用求解判断矩阵特征向量的办法,求得指标层因素的权重;对影响边坡削坡方案设计的安全因素进行数值模拟,并对影响边坡削坡方案设计的工程进度和工程造价进行专家评定,从而根据数值模拟和专家评定结果对3种边坡削坡方案设计相对于指标层因素评分,最后比较指标层因素权重与其评分乘积得出最终的评分,评定出最优边坡削坡方案设计。

深基坑边坡支护方案的设计与分析

舒香苑小区7号住宅基坑深16.3m,支护要求高,难度大。设计基坑支护结构时,对独特地质条件进行分析研究,提出了二^放坡加局部锚固支护方案。对注浆花管的抗剪和抗弯性能及边坡整体稳定性分析,结果表明,支护效果明显,能有效控制基坑位移。采用有限差分软件FLAC3D对基坑支护变形进行模拟分析,结果显示支护结构水平位移值远小于规范规定。