澧水特大桥危岩稳定性分析及施工监测研究

张家界至花垣高速公路是位于湖南省西部山区.在这些地区修建高速公路时,往往会遇到一些特殊问题,如澧水特大桥花垣岸危岩体的稳定性问题.勘查发现,在大桥附近共有5处危岩体,其中以W7危岩体稳定性最差.首先,对W7危岩体进行稳定性分析后发现其处于极限平衡状态,大桥施工期间,特别是在锚碇和索塔基坑开完期间,爆破作业可能会导致危岩体失稳.然后,对W7危岩体进行实施监测,监测结果表明：爆破施工对危岩体裂缝宽度的影响非常微小,不会对其稳定性产生过大影响.     

基于FLAC3D强度折减法的厚覆盖层边坡开挖稳定性分析

鉴于厚覆盖层边坡在开挖过程中稳定性动态变化的特点,该文利用FLAC3D强度折减法对某覆盖层边坡的开挖稳定性进行了研究。结果表明:随着开挖的进行厚覆盖层边坡表面水平位移逐渐增大,在坡面及边坡内部逐渐出现剪切塑性区,在边坡顶部出现张拉塑性区,而潜在滑移面也将沿着覆盖层与下覆岩体交界面逐渐向上发展,边坡表现为沿覆盖层与下覆岩体交界面滑移的失稳模式,建议厚覆盖层边坡采取边开挖边支护的处治方式以降低边坡失稳的风险。     

擎天峰危岩体稳定性研究

“5.12”汶川8.0级地震,诱发了大量滑坡、崩塌等地质灾害。这些地质灾害不仅直接造成当地人员伤亡和财产损失,而且震后产生的不稳定变形体（危岩体）仍威胁着灾区恢复重建安置区、公共基础设施及厂矿企业的安全。结合研究区工程地质概况,对擎天峰危岩体的形成机制及失稳破坏模式做了研究,并以数值模拟对擎天峰危岩体进行了稳定性分析。     

高陡边坡危岩体孤石的稳定性分析

采用理论公式法和Rockfall程序数值模拟法，对四川省汶川地区裕丰岩上部失稳危岩体孤石的稳定性进行了研究。结果表明:在自然、地震和暴雨工况下，暴雨工况是危岩体孤石失稳的主要因素。孤石在下落时运动特征具有随机性，通过对孤石弹跳高度和运动能量的分析，可以更有效地对危岩体孤石进行防护和治理。     

贵环高速顺层岩质边坡变形机制分析及临滑宏观判据研究

通过对贵环高速公路顺层边坡现场工程地质条件的系统调查,在边坡岩体结构类型、结构面与坡面组合特征、稳定性影响因素分析的基础上,采用有限元数值模拟技术,结合工程地质条件分析,对其变形破坏机制及临滑宏观判据进行深入探讨。研究结果表明,边坡处于滑移拉裂型滑坡的加速蠕滑阶段,边坡变形受层间软弱夹层及岩体结构控制作用明显,临空面卸荷作用促使岩体张裂隙自软弱夹层处向坡顶面逐渐扩展并贯通,节理切割作用促使边坡滑移块体的形成,静水压力作用促使张裂隙自坡顶面向软弱夹层面逐步张开形成地表水下渗的通道,软弱夹层在地下水软化作用下促使边坡整体失稳,形成边坡滑塌区和变形区;该边坡局部失稳的临滑宏观判据为拉张裂缝距坡顶距离为8.0m,整体失稳的临滑宏观判据为拉张裂缝距坡顶距离为18.0m、滑移块体的厚度为16.0m、裂隙充水比例为80%,为该边坡的临滑预警提供了量化的宏观判据。     

汤屯高速公路某反倾边坡变形破坏模式分析及支护设计

对汤屯高速公路上一典型反倾高边坡的变形破坏机理进行了系统研究。对边坡的地质条件及岩体结构特性进行了深入分析,表明该边坡将发生2种不同类型的失稳模式:小桩号侧主要以松弛和架空的碎裂-碎块的倾倒变形体为主,其变形破坏受最大剪应力面控制;大桩号侧岩体为较完整岩体,岩体质量较好,可能产生局部掉块失稳。利用极限平衡方法对小桩号侧的倾倒变形体的稳定性进行分析,并提出相应的支护措施。     

节理岩体顺倾边坡失稳机理及演化过程研究

本文以节理岩体顺倾边坡五个危险滑面为例,在现场实地调查基础上,对边坡的基本特征和失稳控制影响因素进行了分析研究,结合前人研究的成果,采用工程地质过程机制分析法、赤平投影法、数值模拟法,对边坡失稳机理和演化过程进行了模拟研究。分析和模拟结果表明:节理岩体顺倾边坡主要在重力、溶蚀及开挖作用下形成危岩,危岩主要受破碎的岩体结构和顺坡向的岩层产状控制,岩溶水的存在进一步破坏了岩体的稳定性,促进了危岩的形成。边坡在开挖过程中坡体内部及顶部均产生了向着临空面方向的拉应力和剪应力。随着开挖工作的继续进行,将促进岩体沿着某一层面的滑移式崩塌的发生。     

有限元法在岩质边坡稳定性评价中的应用研究

岩质边坡的稳定性主要由其结构面控制,应用有限元分析岩质块体稳定性,具有可充分考虑岩体结构面间的相互作用,可反映边坡失稳以及塑性区的变化过程,能较好地反映岩体失稳的机理。结合广东省清远~连州一级公路升级改造工程中遇到的大量的裸露挖方路基边坡现状,采用有限元法分析岩体的稳定性,可为岩质边坡的设计、支护加固和施工提供一定的理论依据。     

缓倾顺层岩质边坡变形破坏及处治技术研究

在查明边坡结构特征以及地层岩性特征的前提下,对宜巴高速公路第四合同段黄花互通D匝道的工程地质条件进行分析,并对软弱结构面进行研究,在此基础上运用FLAC软件对边坡变形破坏进行数值模拟,对边坡变形破坏机理进行深入探讨。研究结果表明:顺层岩质边坡中软弱结构面对边坡稳定性起到主控作用,存在夹层物质的黏性土具有遇水膨胀性质,对边坡失稳有推动作用。上覆岩体沿着软弱结构面发生滑动,前缘率先发生滑动,拉动后缘岩体发生滑动,破坏模式属于顺层滑移拉裂型破坏。通过预应力锚杆对边坡进行加固后,边坡稳定性得到改善,可保持其稳定状态。     

高速公路边坡稳定性的模糊聚类分析

根据河南省洛阳一嵩县高速公路地勘资料,在分析地形、岩体、外在影响因素的基础上,采用模糊聚类分析的理论和方法,对公路沿线的边坡稳定性进行了评价,其计算结果与实际调查基本一致.研究表明,模糊聚类分析法合理实用,评判结果能反映实际情况,可作为有效评价高速公路边坡稳定性的方法之一.     

中倾侧向坡中一种岩体破坏过程的模拟研究

基于G318国道雅安市飞仙关隧道出口东侧约1 km处公路内侧失稳边坡岩体野外详细调查，运用三维离散元程序，对已失稳边坡还原地质体并进行数值计算分析，阐明岩质边坡在失稳破坏过程中速度和位移的变化规律。分析结果表明:边坡岩体失稳首先是关键块体受挤压发生剪切破坏，然后导致后缘岩体失去平衡而发生滑移；在失稳破坏过程中，整体位移演化大致分为5个阶段，速度演化大致分为4个阶段，关键块体的位移和速度较失稳岩体要小，随着计算时步增加，他们之间的差值增大。     

基于范例推理的边坡失稳风险评估

运用范例推理理论对14个边坡失稳案例进行分析,并用其结果对某国道K1694+830~+960段边坡的稳定性进行评估。研究结果表明:圆弧形滑坡的主要诱因是边坡过陡、岩体的不利产状、软弱夹层的力学性能差和降雨入渗导致孔隙水压力增大和岩土体的强度参数劣化,从而使岩土体更易屈服失稳,滑坍风险大,建议采取必要的措施进行加固。     

基于失稳机制的岩质路基边坡加固方案优化

以边坡失稳的普遍机制为基础,对边坡岩体的应力环境变迁、表生环境下边坡岩体的演化过程及岩质边坡加固方案优化问题进行了初步探讨。结果表明:坡面卸载诱发的应力场变化决定了边坡失稳的必然性,降水起源的地下水是驱动边坡岩体发生渐进性演变的核心因素;应力场恢复和防水是边坡加固方案优选的首要目标;预应力地锚群应成为岩质边坡加固的首选方案;在坡面设置坚固的防水屏障不仅可以遏制岩体表生演化,而且对防止地锚腱体松弛及防腐也是重要的。     

既有渣土堆载深大基坑边坡稳定性与支护技术研究

为获得深大基坑既有渣土堆载条件下的边坡失稳机制，提出联合支护技术，以重庆地铁项目放坡开挖深大基坑工程为依托，依据强度折减理论，综合采用数值模拟与现场实测手段开展研究。主要结论如下： 1）渣土堆载侧边坡潜在破坏类型为剪切滑移破坏，最大剪切应变率沿坡脚向坡顶逐渐形成、延伸并呈“带状”贯通，是基坑发生滑移失稳破坏的内在根源； 2）土层采用“大坡率放坡+铺网喷护”，土层坡比为1∶1.75，钢筋网片+喷射混凝土面； 3）岩层采用“小坡率放坡+锚网喷”，岩层坡比为1∶0.75，锚杆+钢筋网片+喷射混凝土面。数值分析、监控量测与经济核算表明： 联合支护技术能够有效提高基坑边坡稳定性，满足“安全、高效、经济”的施工与生产需求。     

地震作用下的层状岩质边坡块状-弯曲倾倒解析分析

为了进行地震作用下块状-弯曲倾倒破坏边坡的稳定性评价,基于极限平衡理论,运用逐步分析方法,建立了地震荷载作用下块状-弯曲倾倒破坏的地质力学模型,并推导出了地震荷载作用下块状-弯曲倾倒破坏的解析公式,分析了地震荷载对岩质反倾边坡稳定性和破坏模式的影响。采用边坡几何力学参数、潜在破坏岩块编号及地震影响系数作为稳定分析中的变量,运用MATLAB编写了求解不同变量下的边坡安全系数和破坏模式的计算程序,此外,还将该方法与传递系数法、数值模拟结果进行了对比分析。研究结果表明：随着地震惯性力的增大,边坡稳定性逐渐下降;部分相邻块体的潜在破坏模式不同,滑移破坏和倾倒破坏交叉出现,但随着地震影响系数的增大,整体破坏模式逐渐由倾倒破坏转变为滑移破坏;随切坡角度增加,边坡的稳定性下降,较易发生倾倒破坏;不同地震影响系数下岩层厚度对边坡的影响不同。     

危岩体稳定性快速评价方法研究

针对危岩体稳定性快速评价问题，选取代表性强、现场易于收集危岩体主控结构面倾角、基座情况、地形坡度、凹腔状态、岩体结构和卸荷松弛状态等6个基本因素作为快速评价指标，在评价指标相互作用定性分析的基础上，采用关系矩阵法半定量地研究了指标之间相互作用对危岩体稳定性影响的权重和指标重要性程度，根据评价指标重要程度和权重大小，建立了定量的危岩体稳定性快速评价方法，提出危岩体稳定性快速评价的危岩体不稳定指数（UMII）方法。据此，对锦屏二级水电站闸址左岸高边坡危岩体稳定性进行了快速评价。     

基于层次分析-可拓理论评价岩质岸坡稳定性

为了研究岩质岸坡的安全稳定问题,以云南玉楚高速绿汁江特大桥玉溪岸某岩质岸坡为例,运用层次分析与可拓物元理论相结合的方法,建立边坡稳定性评价物元模型,确定其稳定安全等级。通过层次分析法计算出各评价指标权系数后,结合可拓理论构造出的有序三元组,形成多因素关联度函数,进行模型的物元可拓分析,获取边坡最终的安全分级结果。结果表明：边坡的安全等级为Ⅳ级,处于不稳定状态。同时,运用FLAC3D有限差分软件对边坡进行数值计算,得出安全系数Fs=0.98,为不稳定边坡。两种方法的分析结果一致,进而论证了层次分析-可拓理论评价模型的可靠性,也为岩质岸坡的稳定性评价提供了一种新的决策方法。     

顺层缓倾复合介质边坡水力驱动型滑移破坏机制研究

为了对水力作用下顺层缓倾复合介质边坡稳定性进行定量研究,以沪蓉高速公路彭家湾某同类边坡为例,基于极限分析上限法原理建立针对性的简化力学计算模型。首先,根据位移协调条件以及塑性力学关联流动法则,构建出一个机构允许的应变速度场;其次,根据流体力学原理,在Hoek和Bray假设的基础上,建立适合顺层缓倾复合介质边坡的水压分布模型。通过边坡内水压分布特性分析,得出水力作用（潜滑面扬压力、潜滑面动水压、后缘张裂隙静水压）均与后缘张裂隙内充水高度直接相关;在此基础上,分别建立临界充水高度与临界降雨强度表示的边坡滑移失稳判据。通过该力学模型,计算工程案例边坡滑坡时后缘张裂隙临界充水高度值与临界降雨强度值,确定边坡滑移失稳时滑移面具体位置,并进行边坡稳定性的敏感性因素探讨。研究结果表明：当后缘水位达到临界充水高度或降雨强度达到临界值时,边坡沿着稳定性系数最小的潜滑面发生滑移破坏;底层滑体厚度仅影响底层滑体的稳定性;岩层倾角小于15°时,各潜滑面稳定性受倾角影响较大;水力作用下边坡稳定性下降主要由潜滑面扬压力与张裂隙静水压引起,动水压几乎没有影响。     

山区公路岩土复合型高切坡稳定性分析

山区路基开挖易形成岩土复合型高切坡,其破坏机制和稳定性分析通常当作单一岩质或土质边坡进行处理,并造成治理缺乏针对性和有效性。基于岩土复合型高切坡特点,将其破坏模式归纳为上部土体内部破坏、上部土体沿土岩界面破坏、下部岩层平面滑动、下部岩层倾倒破坏四种类型,进而提出了岩土复合型高切坡稳定性分析流程,并通过重庆某主干道山区公路工程算例进行了验证。结果表明:在对边坡进行优化设计的基础上,其稳定性能满足《建筑边坡工程技术规范》的要求。     

某公路顺层边坡失稳影响因素及破坏机制

顺层边坡开挖形成大量岩体结构复杂、稳定性差的边坡,在工程开挖及降雨的影响下,出现不同规模的变形失稳现象,严重影响工程建设和运营期间的安全。通过某公路顺层边坡在施工过程中产生失稳现象的研究,分析了边坡失稳影响因素,探讨了边坡变形破坏模式。