节理岩质边坡稳定性数值模拟分析

将通用有限差分法与强度折减法结合,对含结构面的岩质边坡稳定性进行了分析。通过对节理岩质边坡的块体单元和接触面单元的强度参数进行折减,当模型失稳时,其折减系数就是边坡的安全系数。由对应的边坡块体的速度矢量可以确定滑动面和边坡的破坏形态。通过与传统的极限平衡法的结果比较,表明基于有限差分的强度折减法是一种可靠、有效的方法,为节理岩质边坡的滑动面确定与安全系数计算开辟了新途径。     

基于尺寸效应的节理岩体隧道开挖稳定性分析

节理岩体的开挖力学响应具有显著的尺寸效应,这对于研究隧道稳定性非常重要。运用离散单元法,模拟了相同隧道尺度条件下不同节理间距的4组情况。研究结果表明:①随着岩体节理间距减小,围岩结构类型由整体块状逐步转化为碎裂状,随之出现岩块松动脱落;②围岩塑性区、应力松动区以及节理张开区具有相似的分布规律,均随着节理间距减小而增大,但发生岩块松动脱落之前的尺寸效应不明显;③节理剪切滑移破坏区比张开区和岩体塑性区更大,且具有更加明显的尺寸效应,适合作为节理岩体隧道稳定性的判别指标。     

节理发育反倾边坡模拟研究

根据离散单元理论和利用离散块体技术,用离散块体模拟节理发育反倾边坡破坏机理和加固变性过程.将此理论和技术应用于贵阳市乌开公路K44+340～K44+450段右侧滑坡工程,利用强度折减法分析边坡的稳定性;研究了塑性变化范围和发展趋势;同时还利用独有的离散滑动的优势分析软弱结构面上的块体滑移和节理张拉破坏的演变过程.研究结果表明:进行路基开挖岩石坡脚是造成这次滑坡的外因;岩体风化强烈导致节理发育所形成岩体内软弱结构面是边坡失稳下滑的内因;塑性范围随着预应力锚索的加入逐渐缩小范围,在锚索加固区基本消失殆尽;采用强度折减法分析边坡的稳定情况及预应力锚索加固过程中的稳定性变化情况,充分反映和验证了预应力锚索加固岩石边坡对整体稳定性起到了至关重要的作用.     

公路典型软质岩石边坡工程稳定性研究

将有限差分理论和FLAC3D技术应用于贵阳市乌当区云锦庄至开阳公路K44+340～K44+450段右侧滑坡工程,利用强度折减法分析了边坡的稳定性,研究了三维变性范围和发展趋势。通过对该段公路路基边坡失稳下滑的原因进行符合实际工况的模拟,结果表明,路基开挖岩石坡脚是造成这次滑坡的外因;软弱岩体风化强烈、节理发育形成岩体内软弱结构面是边坡失稳下滑的内因;采用强度折减法分析边坡的稳定情况及预应力锚索加固过程中的稳定性变化情况,说明预应力锚索的加固对于该岩石边坡的整体稳定性起到了重要的作用。     

公路软硬互层岩石边坡工程稳定性研究

通过对贵新公路典型软硬互层岩石边坡工程稳定性分析,发现滑坡发生在反倾斜岩质边坡的可能性依然很大,以都新YK213+740～+920段路基边坡滑坡为主要研究对象,采用Ordina-ry、Bishop、Janbu和Morgenstern-Price分析了这种不良地质条件下的边坡稳定性,为软硬互层岩石边坡工程提供了重要的分析方法和工程经验。     

岭角隧道节理裂隙岩层稳定性离散元分析

为了研究不同埋深的破碎岩层对隧道稳定性的影响,以及节理裂隙较软岩层下隧道塌方过程的形态规律,依托岭角隧道工程,分别建立不同埋深破碎岩层下隧道开挖、支护的简化模型,应用离散单元法对岩层张开节理、塑性区及支护结构内力进行分析。结果表明:当破碎岩层分布于隧道拱肩及拱顶位置时,隧道稳定性最差,此时其支护结构上的内力值相对最大;节理裂隙较软岩层下隧道塌方一般经历断面收缩变形、大面积岩体塌落、塌方完成三个形态阶段。     

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.     

破碎岩体锚固边坡的稳定性分析

在山区破碎岩体深挖路堑边坡防护方法中，锚固法是常采用的方法，对破碎岩体边坡特点、锚固边坡力学机理进行了较详细的分析，提出了一种锚固边坡的稳定性计算方法，即将锚对岩体的作用视为一种沿最佳锚固方向的体积力进行计算。     

爆破对边坡岩体稳定性的影响

本文对峨眉水泥厂石灰岩矿区边坡在无爆破动力和有爆破动力作用下的稳定性系数进行计算和比较，研究了人工爆破对该边坡岩体稳定性的影响程度。在对峨眉水泥厂石灰岩矿区边坡地质病害的调查研究中，本文探讨了人工爆破对矿山石灰岩边坡稳定性的影响。     

基于离散单元法的沥青混合料研究初探

针对构成沥青混合料骨架的集料内部复杂的微观作用机制,在随机集成2种粒径集料混合体基础上,利用离散单元法DEM进行微观模拟。据此原理,在VC 平台上开发出相应的计算程序,并将该程序用于模拟重力场内集料的微观相互作用。结果表明,该方法为实现级配可视化设计、分析骨架强度形成机理及混合料变形与破坏机制奠定基础。     

基于离散元的顺层岩质边坡加固及稳定性分析

为研究顺层岩质边坡加固机理及稳定性问题,基于离散元方法,利用FLAC 3D软件建立二维模型,对岩体参数敏感性进行了分析,同时得出抗滑桩加固机理。主要得到以下结论：岩层倾角、坡角、内摩擦角和黏聚力对顺层岩质边坡稳定性影响显著,边坡安全系数对坡角和内摩擦角的改变更为敏感;内摩擦角以及黏聚力的增大会导致边坡抗剪强度增大,使抗滑力大于下滑力,进而使顺层岩质边坡安全系数增大;通过研究抗滑桩的布设以及桩间距,发现桩间距为2D~3.5D时,桩位5号时为最优布设位。     

某岩质边坡治理及加固效应的离散元分析

以某在建岩质边坡治理工程案例为研究对象,在定性评价边坡结构稳定性基础上,运用UDEC离散元软件建立该岩质边坡的仿真模型,通过减弱岩体节理参数和增大竖向加速度模拟边坡的失稳过程,以及对设计方案及时加固后岩质坡体的应力分布、塑性区和张开节理进行对比分析。结果表明:岩质边坡失稳一般经历节理面贯通,表层岩块脱落,沿节理面崩塌三个过程。按照设计方案及时加固后坡体的塑性区减小,张开节理由坡体前缘逐渐转向坡体后缘并减少,有效控制了坡体稳定。     

基于离散单元法的软岩隧道施工过程数值模拟与围岩变形分析

以震后重建工程S302线大马庄隧道为工程实例,采用通用离散元程序UDEC建立平面弹塑性模型,进行了隧道施工过程数值模拟,得到了某一指定横断面上各监控点的全断面开挖围岩变形量及其变化规律,并与实际现场量测数据对比,发现模型计算所得量值与实测量值能较好地吻合。同时采用UDEC程序对该断面进行了台阶法开挖模拟,模拟结果表明分部开挖可有效减小拱顶沉降量和水平位移量,抑制底拱部隆起,且围岩变形主要发生在上台阶开挖阶段,及早闭合临时仰拱可有效减少围岩变形。离散元程序可根据现场情况模拟围岩变形规律,并可结合实测数据对施工提出修改和指导意见。     

离散元法在贵阳某层状岩质边坡稳定性分析中的应用

以实际工程为背景,介绍了贵阳某层状岩质边坡的特点,分析了边坡的破坏机理及破坏模式,采用二维离散元法对该边坡进行了稳定性分析,指出了在前缘临空情况下,边坡容易发生滑移-拉裂破坏。模拟计算结果与理论分析相符,说明用离散元法分析层状岩质边坡的稳定性是可行的。     

基于Fisher判别分析法岩质边坡稳定性评价

基于岩石边坡稳定性评价方法CSMR体系,建立了边坡稳定性评价的判别分析模型,选用岩体质量、结构面特征、边坡几何条件等方面的综合指标作为判别分析模型的判别因子,以多个岩石边坡工程的稳定状况样本数据进行学习训练,建立了相应的线性判别函数对待判样本进行了预测。分析结果表明,判别分析模型评价边坡稳定性准确度高、误判率低,能够反映CSMR体系各参数对边坡稳定安全系数的影响程度,是一种有效的边坡稳定性评价方法。     

基于非饱和渗流的有限元强度折减法边坡稳定性分析

以金安桥水电站枢纽区库岸B1堆积体边坡为研究对象,基于非饱和非稳定渗流理论及有限元强度折减法理论,考虑非饱和非稳定渗流对边坡稳定性的影响,采用有限元强度折减法和刚体极限平衡法,计算B1堆积体在天然和库水位骤降工况下的稳定安全系数,对B1堆积体边坡的稳定性进行评价,并提出了边坡处治措施。     

基于有限元强度折减法的岩腔路基稳定性分析

该文以重庆市某城市主干道岩腔路基工程为背景,运用有限元强度折减法对其进行了稳定性分析,计算出两种工况下路基的破坏模式以及稳定安全系数。通过计算分析,表明工况二相对于工况一的稳定安全系数有较大提高,同时也说明有限元强度折减法是解决岩腔路基稳定性分析问题较好的方法。     

大渡河黄金坪水电站后山高陡岩质边坡稳定性分析

综合运用赤平投影图解法、实体比例投影空间矢量解析法及块体离散单元法,分析了大渡河黄金坪水电站后山高陡边坡岩体内不同结构面和临空面组合关系对边坡稳定性的控制作用。通过定量计算得到了边坡在不同工况下、不同结构面组合类型的稳定性系数,提出了边坡主要破坏模式为局部楔形体滑移破坏,主控边坡稳定性的最危险结构面组合为J2,J3结构面组合。     

粘弹性材料的离散元数值分析

基于Burgers模型,应用微观力学理论和粘弹性原理,建立了均质粘弹性材料的离散单元模型,对粘弹性材料的蠕变过程进行了数值模拟,并对模拟结果与已有且经过验证的理论公式计算结果作了比较。结果表明,数值模拟结果曲线与B嶝模型的理论蠕变曲线相一致,且数值模拟与解析解的结果整体上基本一致,相比解析解的复杂繁琐,DEM数值模拟是一种更加行之有效的较简单的研究方法。但是,数值模拟的结果在卸载后的部分与解析解不很吻合。总之,DEM数值模拟可以节省大量的室内试验并提高准确性,可用于对粘弹性材料的进一步研究。