边坡岩体结构面抗剪强度参数确定方法探讨

在中小岩质边坡稳定性分析中,常常根据技术规范提供的实用分类方法和工程经验相结合估算结构面抗剪强度参数.GB 50330—2002《建筑边坡工程技术规范》是一种广为应用的实用分类方法,可为边坡岩体结构面提供抗剪强度参数.随着结构面试验研究的深入和该国标的广泛应用,有必要进一步补充与完善这一实用分类方法.为此,在广泛的调研、有针对性的现场试验和室内试验的基础上,对该分类方法提出了修正意见,使其更具科学性与实用性,更好的指导岩质边坡设计.     

边坡岩体结构面抗剪强度参数确定方法探讨

在中小岩质边坡稳定性分析中,常常根据技术规范提供的实用分类方法和工程经验相结合估算结构面抗剪强度参数.GB 50330—2002《建筑边坡工程技术规范》是一种广为应用的实用分类方法,可为边坡岩体结构面提供抗剪强度参数.随着结构面试验研究的深入和该国标的广泛应用,有必要进一步补充与完善这一实用分类方法.为此,在广泛的调研、有针对性的现场试验和室内试验的基础上,对该分类方法提出了修正意见,使其更具科学性与实用性,更好的指导岩质边坡设计.     

顺层岩质路堑边坡稳定性数值极限分析

针对顺层岩质路堑边坡稳定的关键影响因素,采用有限元强度折减法,研究了边坡高度、坡顶堆载及工程防护对具一组贯通软弱结构面的顺层岩质边坡模型稳定性的影响,并与传统极限平衡法进行了对比验证。研究结果表明:边坡坡度大于岩层倾角时对稳定不利,安全系数随边坡高度增加而降低;坡顶堆载时,安全系数的降低取决于荷载和贯通塑性区的相对位置;挡土墙或锚杆通过对塑性区贯通带的阻截使塑性区转移到其他更薄弱的结构面,从而提高安全系数,塑性区贯通带的转移去向取决于初始支撑强度;基于Drucker-Prager屈服准则的安全系数有限元计算结果比基于莫尔-库仑准则的传统极限平衡法计算结果平均高出约22%,与郑颖人等约为25%的研究成果非常接近,说明有限元强度折减法可行。     

岩质边坡结构面的水力劈裂效应分析

为了对岩质边坡结构面的水力劈裂效应进行分析,通过岩质边坡水力模型,结合岩体结构面裂纹的应力状态,运用断裂力学和水力学理论,推导出结构面水力劈裂的临界水头公式,在临界水头公式基础上分别获得了最易发生拉剪型水力劈裂和压剪型水力劈裂破坏的裂纹角度。实例验证表明:边坡在满足条件时会发生水力劈裂。得出结论:随着水力劈裂现象的发生,结构面裂隙扩展、贯通,而裂隙的扩展会加强地下水的下渗作用,水头损失减少,扬压力进一步加大,将更容易诱发滑坡。     

顺层岩质边坡溃屈型破坏探讨

顺层边坡溃屈破坏是一种存在于岩质边坡的特殊破坏模式,首先对这种破坏模式的力学原理进行了探讨,得出了产生此破坏模式的前提条件,即:存在外倾结构面;结构面倾角较陡,大于或等于坡角;坡脚岩体强度较差。结合一典型的岩质边坡开挖工程实例,运用离散元数值分析方法,得到了边坡发生此破坏模式的变形、应力特征以及具体的破坏过程。结果表明:边坡坡脚的剪应力随着边坡开挖的深度增加而增大;当其剪应力未超过坡脚岩体的抗剪强度时,边坡变形主要以开挖的卸荷回弹为主,边坡处于稳定状态;当开挖深度使得坡脚剪应力超过坡脚岩体的抗剪强度时,坡脚岩体首先产生屈服变形,发生较大的位移,从而为坡体中上部岩体提供了沿结构面下滑的空间,边坡发生垮塌。数值分析结果与理论分析得到了很好的验证。     

岩体边坡稳定性模糊综合评判

岩体边坡的稳定问题涉及到各类水利、港口、公路、铁路工程。由于影响边坡稳定性的因素较多，而且其变形破坏和机理复杂，这类边坡稳定性问题受到理论研究和工程实践的关注．通过对影响岩质边坡稳定性的影响因子综合分析，建立了边坡稳定性分析的模糊综合评判模型，得到了岩体边坡稳定性的预测结果，实例表明该方法是可行的。     

基于ANN下的岩质路堑深边坡稳定性评价

在综合分析岩质路堑深边坡变形破坏模式的基础上 ,提出评价岩体边坡工程稳定性的指标 ;讨论了神经网络在岩质路堑深边坡稳定性评价中的应用 ,提出了基于 ANN下路堑深边坡稳定性评价的方法 ;通过样本训练和实例预测评价结果表明 ,该方法是有效、可行的     

基于Drucker-Prager系列准则的边坡安全系数计算方法

探讨了基于DP(Drucker-Prager)准则的边坡安全系数的计算方法。ANSYS有限元软件采用的岩土材料屈服准则为莫尔-库仑六边形外接圆DP准则,对均质边坡,可先求出外接圆DP准则条件下的安全系数,然后利用安全系数转换公式计算出各DP准则条件下的安全系数。对于具有多层土体的边坡,先通过调整各层土体的c,φ值,以实现DP系列准则间的相互转换,再计算得到各DP准则条件下的安全系数。通过算例验证了所提出的方法的可行性。     

开挖边坡岩土体位移及变形分析中的随机介质理论

提出了用岩土体的变形表示岩土体强度的随机介质理论方法,分析了边坡工程应用随机介质理论的原理及基本方程,获得了由开挖边坡工程引起地表及岩土体内部移动及变形的分析公式,探讨了计算参数的选择,并通过工程实例,验证了其可靠性。从而对莫尔-库仑准则作为滑坡判据的极限平衡分析法和应力-应变数值分析法有所突破。     

喷锚技术在国道101线高陡边坡防护中的应用

喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,减小岩体侧向变形．增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡：或虽为坚硬岩层,但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落．以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡：或岩质边坡因爆破施工,造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部,路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。     

抗滑键加固渝黔高速公路顺层岩质边坡模拟研究

基于渝黔高速公路顺层岩质边坡垮塌事件,采用FLAC-3D模拟软件建立了顺层岩质边坡抗滑键加固前后的模拟模型,设立3个监控点采集了顺层岩质边坡抗滑键加固前后的位移、剪应力等参数。模拟结果与现场监测数据对比发现,边坡加固前处于非稳定状态,属于牵引式破坏模式,并具有突发性。边坡采用抗滑键加固后位移等值线图显示得出,沿结构面变形转为边坡沿临空面的圆弧型变形,结构面上的剪应力集中现象明显消失。加固后的监测位移和模拟位移对比得出,边坡变形量较小,处于稳定状态,抗滑键加固措施具有较好的支挡效果。     

高陡边坡露天深孔台阶爆破设计及监测

根据张花高速岩质高陡边坡特性拟定露天深孔台阶爆破方案进行施工,对爆破工程参数如布孔方式、爆孔参数、微差时间、装药填塞等进行设计,并通过分析监测数据以评价边坡效果。萨道夫斯基公式常应用于表述平坦地势岩体波速衰减规律,因此考虑高陡岩质边坡的高程效应拟合成修正的台阶形岩体振动速率与衰减规律计算式。     

Hoek-Brown准则下岩质边坡浅层稳定性分析

对于裂隙节理发育的中、强风化岩质边坡,需要对其浅层稳定性进行验算。基于Hoek-Brown准则,采用极限分析上限定理,建立了岩质边坡浅层滑动的破坏机构。在计算其外力功率和内能耗散的基础上,结合强度折减法,推导了岩质边坡浅层滑动的安全系数表达式。利用序列二次规划法,对安全系数进行求解后,分析了安全系数随着坡角和边坡高度的变化规律。结合工程案例,对某隧道洞口处岩质边坡的稳定性进行了评估,并提出了相应的工程加固措施。     

贵阳市某高校岩质建筑边坡防护研究

贵阳市某高校规划筹建大数据学院建筑,场地位于原采石场位置,建筑一侧紧邻既有岩质边坡,岩体为硬质岩,岩层呈切向-反向,边坡高度超过规范使用范围,为确保坡底拟建建筑物安全,对边坡进行治理。以该高校超限岩质建筑边坡为例,重点研究永久性超限岩质边坡的防护措施,根据边坡勘察资料并结合现场踏勘,通过稳定性计算分析边坡稳定性,并根据规范计算岩石侧压力,结合边坡高度,采用锚索（锚杆）结合格栅梁防护的方案。     

岩质边坡稳定性分析及加固设计研究

岩质边坡稳定性分析是岩土工程中的重要课题,岩质边坡稳定性受到多种因素的影响,包括地质条件、水文条件、人类活动等。岩质边坡的稳定性分析成果可为边坡工程的加固设计提供依据。对岩质边坡进行了介绍,结合工程实例,对岩质边坡稳定性分析办法以及加固设计进行了详细探究,以期为类似工程提供借鉴。     

冻融循环作用对路基粉质粘土抗剪强度的影响分析

土的抗剪强度是反映土体对外界荷载产生的剪应力的极限抵抗能力的力学指标,分析土质边坡的稳定性关键是研究土体内部薄弱界面的抗剪强度。以湖南地区某路基工程为背景,主要研究了不同含水率的粉质粘土在不同冻融循环次数下的抗剪性能,得出冻融循环次数对土体抗剪性能的削弱规律。     

砂—粘土抗剪强度的三轴试验研究

通过室内不固结不排水的三轴压缩试验,在最佳含水率的条件下对不同剪切速率,不同砂土掺量的红粘土进行研究。根据摩尔—库仑破坏准则,运用"理正土工试验软件"绘制应力莫尔圆包络线求其抗剪强度的两大主要参数:内摩擦角Φ和粘聚力C。通过分析可得:红粘土中砂土含量不变时,随着剪切速率的增加,粘聚力C逐渐减小,内摩擦角Φ逐渐增大,抗剪强度呈增大趋势;剪切速率一定时,红粘土中随着砂土含量的增加,粘聚力C逐渐减小,内摩擦角Φ逐渐增大,抗剪强度发生变化,在砂土与红粘土质量比为3:1时抗剪强度达到最大值,为514.932 5 k Pa。     

基于尖点突变理论的岩质边坡稳定性分析

建立了岩质边坡稳定性评价的力学模型,推导了边坡突发失稳的力学条件判据,应用尖点突变理论对岩质边坡开挖过程中的稳定性进行分析,比较了刚性极限平衡理论在分析岩质边坡稳定性中存在的不足。计算结果表明:利用刚性极限平衡法计算的边坡稳定性系数为0.989,小于1,即边坡不稳定;利用尖点突变理论计算的边坡刚度比为1.120,大于水致弱化系数的倒数0.806,即边坡稳定,与实际相符,因此,可应用尖点突变理论分析各种影响因素复杂的岩质边坡的稳定性。     

基于熵权-灰关联法的岩质开挖边坡安全评价模型

根据边坡稳定性评价体系, 选取边坡岩体质量评分、边坡开挖方法调整系数、高度修正系数、结构面调整系数、结构面调整值5个评价指标反映边坡的整体稳定性, 并作为安全评价模型的序列变量; 建立了熵权-灰关联安全评价模型, 将目标边坡作为系统特征序列, 12处岩质边坡作为相关因素序列, 评价了京沪高速改扩建工程沿线典型岩质边坡的安全性, 并提出工程建议; 采用FLAC3D仿真软件, 分析了不同阶段机械开挖和不同炮孔处静力爆破条件下边坡的稳定性变化规律, 以验证安全评价模型的准确性。分析结果表明: 边坡稳定性评价指标可较好地反映边坡的稳定性特征; 熵权-灰关联安全评价模型充分发挥了灰关联法在小样本数据分析的优点, 且由熵权法计算的指标权重改善了传统灰关联分析中由专家打分或平均赋权的缺陷, 使评价结果更加客观; 三级边坡和一级边坡的开挖使边坡K593+260~K593+555的安全系数分别降至1.01和1.00, 和上一级边坡相比降幅分别为34.8%、9.1%, 说明缓倾顺层岩质边坡的开挖会使岩层沿结构面滑动, 使边坡失稳; 瞬时动荷载和荷载积累效应控制静力爆破条件下边坡的稳定性, 瞬时动荷载的出现使边坡安全系数下降了7.7%, 荷载积累效应的消散使安全系数平均回升3.6%, 说明爆破对边坡的松动作用明显, 荷载积累的消散使边坡的稳定性提升。      

两种岩体结构面抗剪强度参数取值方法对比分析

结构面抗剪强度参数的合理确定,是对岩质边坡进行有效治理的前提条件。最有效、最准确的确定方法是现场原位试验,当无条件进行现场原位试验时,经验法与反算法是两种最常用的间接确定结构面抗剪强度参数的方法。结合工程实例,应用经验法与反算法分别确定结构面抗剪强度参数,对比两种方法的取值过程,表明两种方法都受人的主观因素的影响,实际工程中宜相结合应用;对比两种方法的计算结果,经验法更适用于新边坡和较稳定边坡防护设计中,反算法更适用于现有危险滑坡治理中。