岩体结构面抗剪强度经验估算方法在杭千高速公路路堑边坡稳定性研究中的应用

高速公路勘察工期紧,对路堑边坡稳定性的评价通常是定性的。岩体结构面抗剪强度经验估算方法的运用,可以在短时间内提供潜在滑移破坏面的抗剪强度参数,从而使得边坡岩体稳定性定量评价成为可能。本文根据3个典型路堑边坡的稳定性分析,介绍了岩体结构面抗剪强度经验估算方法的工程应用。     

岩体软弱结构面剪切特性试验研究

针对含夹层材料的软弱结构面进行了大型室内剪切试验,以分析轴压条件及夹层材料含水率对结构面抗剪强度特征的影响.试验结果发现,轴压条件对结构面抗剪力峰值影响显著,但对峰值位移的影响不大,而夹层材料含水率对结构面抗剪强度影响规律与之相反.在以上试验基础上,选择软弱结构面直剪试验结果进行了结构面摩擦分量与粘聚分量的作用过程分析...     

边坡潜在滑动面抗剪强度参数反演研究

边坡潜在滑动面抗剪强度参数的合理确定是对边坡进行有效治理的前提条件.为了准确地确定边坡潜在滑动面抗剪强度参数,通过分析边坡现状的稳定性及边界条件,确定其边坡现状的安全系数.在边坡岩体c、ψ值对安全系数变化的影响进行敏感性计算的基础上,结合边坡岩体抗剪强度参数试验推荐值反演了与边坡现状条件相对应的岩体抗剪强度参数的合理值...     

岩体结构面对边坡稳定性的影响

岩石边坡,尤其是受结构面控制的岩体边坡,其边坡稳定分析应考虑岩体中结构面的产状、性质和发育程度。采用赤平投影图解法进行岩体边坡稳定性分析时,结构面抗剪强度是非常重要的力学参数,合理地选择确定抗剪强度的方法,常常要分析c、φ值在边坡稳定中的作用,然后综合选用合理的c、φ值,根据边坡可能破坏的形式进行边坡稳定性评价分析。     

泥岩层面抗剪强度室内大型剪切试验研究

对三峡库区多条高速公路边坡工程的调查发现,目前无论在边坡稳定性计算还是在其治理工程设计方面,控制性软弱结构面的参数选取依据不充分,天然抗剪强度和饱和抗剪强度的取值差异性不大。采用大型室内试验,研究库区典型珍珠冲组地层中泥岩结构面(密闭型)的抗剪强度。试验研究结果表明:试验获得的峰值抗剪强度与采用Barton和Choubey经验公式的计算值相当;室内试验获得的干燥条件下泥岩层面的峰值抗剪强度与饱和工况下的残余抗剪强度有显著差别,与目前工程上采用的不同,这些认识对岩质边坡治理设计参数的获取具有参考价值。     

基于锚杆轴力监测的楔形体结构面抗剪强度参数反演分析

岩体结构面抗剪强度参数的确定是岩土工程研究的难点之一。通过正交试验、极限平衡理论反演了结构面抗剪强度参数,借助Surfer软件绘制了楔形体安全系数等值线图。利用楔形体锚杆轴力现场监测数据超过轴力警戒值,建立了楔形体处于临界状态下结构面抗剪强度参数c、φ函数关系式。采用FLAC~(3D)对该楔形体进行数值模拟计算锚杆轴力,借助c、φ函数关系式建立了锚杆轴力监测数据与数值计算锚杆轴力的目标函数,通过遗传算法对其进行优化反演,得到结构面抗剪强度参数c=6 680Pa,φ=5.837°。     

基于三维粗糙度评价的结构面剪切特性研究

为了研究岩体天然结构面形貌特征对岩体结构面剪切力学特性的影响,通过岩石劈裂方法,制备了适合剪切试验的天然岩体结构面,并通过岩体结构面三维激光扫描试验获得结构面形貌的点云数据,基于二维(2D)离散小波变换将结构面三维表面形貌分离为一阶起伏度分量和二阶粗糙度分量,并提出一种改进的结构面三维粗糙度评价方法。在此基础上结合室内直剪试验,分析试验结果,指出一阶起伏度分量是岩体结构面抗剪强度的主要来源,同时建立考虑三维粗糙度评价参数的岩体结构面剪切强度模型。     

垄茶复合岩层岩质边坡稳定性影响因素及破坏模式研究

为了得出垄茶高速沿线复合岩层岩质边坡稳定性主要影响因素及破坏模式,进行了现场调研及室内试验,得出水大大降低边坡岩体的抗劈裂强度和抗剪切强度,较天然状态下抗劈裂强度降低55.7%,岩体粘聚力下降75%内摩角下降26%,复合结构面的结构面连续性﹑结构面表面状况及结构面充填物等3个方面对边坡稳定性的影响较大,总结得出水和多层软弱结构面是影响垄茶沿线边坡稳定性的主要因素,滑移-拉裂-剪断破坏是边坡最主要破坏模式。     

岩质建筑边坡岩石压力计算与参数研究

以工程实际出发，建立了岩质边坡的３种失稳破坏模式，根据岩体岩体力学观点推出了支护结构上岩石压力的计算公式，并从实用角度出发对结构面抗剪强度参数的选用提出了合理的原则与方法，对目前一些规范中的抗剪强度参数进行了修正，从而使其更符合实际。     

Barton经验公式在岩质边坡稳定性分析中的应用

由于岩质边坡的失稳几乎都是沿着结构面发生的，而岩体结构面的抗剪性能并不完全满足莫尔—库仑准则，因此在岩质边坡的稳定性分析中采用莫尔—库仑准则会带来较大误差。本文用Barton经验公式代替莫尔—库仑准则进行岩质边坡的极限平衡稳定性分析，以更好地反映岩体结构面的抗剪性能，并通过简单算例阐明了莫尔—库仑公式及Barton经验公式在岩质边坡稳定性分析中的差异。     

基于现场大型直剪试验的顺层岸坡稳定性研究

本文以贵州省某特大桥小桩号岸为依托工程。首先采用现场直剪试验,得到小桩号岸软弱夹层钙质页岩的强度参数;再运用块体离散元法建立含结构面的地质模型,模拟各种荷载条件下岸坡的稳定性及力学响应。结果表明:小桩号岸岸坡全部工况的稳定性系数皆达到安全控制标准,且岩体变形均为毫米级别,适宜桥梁建设。     

新旧混凝土结合面抗剪性能的尺寸效应

为研究新旧混凝土结合面抗剪性能的尺寸效应，以结合面不同处理方式（凿毛和凿毛+植筋）和结合面尺寸（高度分别为100、200、330、440 mm，宽度均为200 mm）为试验参数，对2组共16个Z字形新旧混凝土结合试件进行了抗剪试验。结果表明：凿毛试件和植筋试件结合面的抗剪性能均表现出明显的尺寸效应；凿毛试件的临界极限强度和弹性抗剪刚度分别为结合面高度100 mm试件的51%和32%；植筋试件的临界开裂强度、极限强度和弹性抗剪刚度分别为结合面高度100 mm试件的65%、76%和41%。结合面高度大于1 000 mm后，描述凿毛和植筋2类试件结合面抗剪性能特征参数的尺寸效应均趋于稳定；基于试验和分析结果，建立了凿毛和植筋处理时结合面的黏结-滑移本构模型，提出了表征结合面抗剪性能各特征参数尺寸效应律的计算式，可供工程结构设计和分析时参考。     

高速公路层状岩体边坡稳定性研究

高速公路建设中经常存在层状结构的岩体边坡.层状岩体的最显著力学特性是各向异性.通过层状岩体的各向异性抗剪强度参数的表述方法,提出岩体的抗剪强度参数与滑动面夹角关系的表达式,并将层状岩体的各向异性特性引入到极限平衡分析方法.实例研究表明:考虑层状岩体各向异性的分析方法是一种更为安全可靠的边坡稳定性分析方法,有助于准确评价...     

公路隧道围岩结构面调查分析

结构面是岩体的重要组成部分,是岩体区别于其他工程介质的本质差别。结构面的存在使岩体具有不均一性及各向异性,岩体的破坏机理在很大程度上受结构面的控制。而公路隧道围岩结构面的几何学及力学特征的调查研究是进行围岩稳定性扣隧道渗流分析的前提。文中在对江西省景德镇某高速公路隧道岩体结构面调查的基础上,利用DIPS、Excel等软件对各种结构面进行了统计分析,旨在弄清围岩结构的总体特征,找出优势结构面,为公路隧道围岩稳定性分析与渗流计算提供科学依据。     

顺层边坡稳定性分析及抗滑桩加固研究

从岩体的力学角度,阐述了岩体结构面的强度特性及其力学效应及影响岩质边坡稳定分析的不平衡推理传递。结合具体实例,对某高速公路顺层岩质边坡进行地质及岩体结构探讨,找出岩体内的危险软弱结构面,得出边坡可能沿结构面发生剪切滑移的结论。利用不平衡推力传递系数法进行边坡稳定性设计计算,确定了抗滑桩支护方案。通过监测数据反分析,对边坡开挖过程稳定性进行了评价。     

水作用下红砂岩抗剪强度衰减规律试验研究

通过长时间浸水条件及干湿循环条件下的红砂岩抗剪强度试验,对醴茶（醴陵—茶陵）高速公路某边坡红砂岩水作用下抗剪强度衰减规律进行了研究。根据不同浸水时间、不同干湿循环次数条件得出的试验结果,分别研究了岩体在不同试验条件下的抗剪强度变化规律,并对长时间浸水条件下岩体抗剪强度衰减规律与干湿循环条件下岩体抗剪强度衰减规律进行对比,得出干湿循环对岩体强度的破坏要比长时间浸水对岩体强度的破坏大。     

薄层状灰岩区大型隧道锚碇承载力特性的岩石力学综合研究

基于矮寨悬索桥,总结了茶洞岸隧道锚区勘察和施工期所揭露的地质条件,通过布置在隧道锚处的勘探洞进行了相关的岩石物理力学试验、现场岩体变形与结构面抗剪试验以及岩体卸荷带划分,并在此基础上概化了岩体地质力学模型,采用三维数值分析法,考虑了岩体的正交各向异性,对层状岩体隧道锚的开挖、正常加载和超载工况下的变形破坏机理进行了分析...     

爆破荷载下岩质边坡结构面参数变化对边坡稳定性的影响分析

为研究爆破荷载下岩质边坡结构面参数变化对其稳定性的影响，以西商高速公路为依托，利用原始勘察的平面地形等高线图，采用Midas／GTs岩土数值分析软件，对岩质边坡在施工扰动和爆破动荷载2种工况下进行数值模拟，并分析考虑了覆盖层厚度、基层抗剪强度、岩体重度等结构面参数变化对边坡稳定性的影响，通过查询最危险滑动面的位置、最大位移、最大应力等关键指标，分析了上述参数对上述指标的影响规律。分析结果表明，爆破荷载增加了边坡的滑动力矩，稳定性受覆盖层和岩体重度的影响较其他参数的影响大，在坡脚范围内易发生失稳破坏，使该边坡的稳定性下降，从而使边坡的整体功能不能有效的发挥，应采取加固处理措施。     

工程岩体抗剪强度参数取值方法研究现状及初步探讨

文章以巫(山)至奉(节)高速公路为依托介绍了工程岩体抗剪强度参数取值方法的国内外研究现状,这其中包括室内现场试验法、工程地质类比法、经验强度准则法、参数反分析法、可靠度分析法、随机—模糊分析法、人工神经网络智能法及计算机模拟试验法,并对上述各种方法作了简要的分析与讨论。根据工程的规模、重要性、影响力的区别提出了不同的抗剪强度指标的选取方案。     

基于FLAC3D强度折减法的边坡稳定性影响因素分析

结合汉宜（武汉-宜昌）高速公路某路段路堑边坡工程实例,运用FLAC-3D有限差分软件对含有软弱下卧层的边坡稳定性进行数值模拟计算,探究了上部与软弱下层土体的抗剪强度、弹性模量、泊松比、密度对边坡稳定性的影响。研究结果表明,土体的抗剪强度与密度对边坡稳定与滑动面的形成影响显著,而弹性模量与泊松比的影响可以忽略不计。