砂泥岩互层缓倾切向边坡应力特征及变形机理研究

为了更好地分析砂泥岩互层缓倾切向边坡的变形机理情况,以西南某红层边坡为例,基于数值模拟软件建立了软硬互层三维切向地质模型,探讨了边坡开挖、支护后的应力场和位移场。结果表明：砂泥岩互层切向边坡开挖后,边坡XX方向应力和YY方向应力出现了沿切向的锯齿形状,应力分布受岩层切向与互层岩性差异的影响较大,ZZ方向应力几乎不受影响;切向岩层受侧向约束的影响,致使边坡变形出现了层次性,且X方向较为显著,Y方向次之,Z方向最弱;边坡整体变形趋势类似于均质岩坡,呈现圆弧滑动趋势;边坡采用框架锚杆支护,仅起到构造护坡作用,边坡的变形和应力状态并未发生实质性的影响。研究成果对砂泥岩缓倾切向边坡的变形预测和支挡防护具有一定的工程借鉴意义。     

风化岩腔边坡的演化与应力场分析

近水平软硬互层边坡在我国西南有广泛分布,在差异风化作用下很容易形成大量岩腔,导致凸出的岩层形成危岩体并产生大量的拉裂型崩塌灾害.人工切坡从形成到因差异风化产生岩腔,从岩腔上悬臂危岩崩塌到边坡达到最终稳定状态,反映了边坡演化的典型过程.以万州地区人工高切坡为研究对象,在分析万州地质特点的基础上,阐述了软硬互层边坡差异风化岩腔的形成过程和的形成模式,分析了高切坡悬臂危岩崩塌失稳条件和崩塌规模控制性因素,推导了悬臂拉裂型崩塌灾害的岩体失稳判据,模拟分析了岩腔形成演化过程中的应力场分布及特征,为此类边坡的工程防护治理提供了科学依据.     

复理石地层公路隧道围岩稳定性研究

黑山南北高速公路隧道处于以泥岩、砂岩互层为主的复理石地层,岩体结构复杂多变,严重影响隧道施工的围岩稳定性.通过采用数值分析手段,建立由砂岩与泥岩岩块组成的互层岩体隧道工程模型,采用有限元强度折减法分析不同互层层厚和倾角时隧道洞周围岩的变形发展规律、破坏过程和破坏时变形分布规律.结果表明:岩层倾角由0°～90°变化时,隧...     

萝卜岗边坡变形破坏机理研究

某新县城萝卜岗边坡为缓倾角顺层砂泥岩互层型边坡。在该边坡挡墙基槽施工时发现,边坡岩体深部存在隐蔽的张拉裂缝,而其上覆岩体却仍保持较完整状态的假象等地质现象。以该边坡为研究对象,在现场调查及对边坡岩土体物理力学参数试验、分析取值的基础上,建立了边坡变形破坏的概念模型,通过采用离散元程序对边坡的变形破坏过程的反演分析,深入地揭示了该类边坡的变形破坏机理。     

水平泥岩砂岩互层隧道支护体系力学特性试验研究

公路隧道穿越水平泥岩砂岩互层施工过程中支护体系力学特性较为复杂,通过开展大梁峁特长公路隧道水平泥岩砂岩互层段支护体系现场试验,研究水平泥砂岩互层段隧道初期支护中的锚杆轴力、围岩压力,钢架应力、混凝土应力及支护变形,二次衬砌中接触压力和混凝土受力特征。分析表明：拱部锚杆作用明显,边墙锚杆受力较小,建议锚杆由拱部160°减少至拱部120°,同时适当增加拱部锚杆;围岩压力在断面开挖后7d时间内已基本达到最大围岩压力的80％左右,说明在该种岩层中隧道开挖后围岩压力释放较快;水平泥岩砂岩互层关键控制点在拱部位置,边墙部位的支护结构无论从受力还是变形来说均较小;研究成果可为水平层状岩层隧道及类似工程的修建提供参考。     

近水平红层边坡变形破坏的力学机制分析

对水平砂泥岩互层状岩体的受力变形进行分析的结果表明,在上覆岩层自重的作用下,砂泥岩因在水平方向产生不协调的应变而在交界面处产生一对作用力与反作用力,对砂岩为拉应力;对泥岩为压应力。近水平红层边坡,对砂岩的拉应力作用在边坡中部产生拉裂缝,这种拉裂缝逐渐向坡体上部扩展,直至贯通出露地表,成为降水入渗通道,容易产生平推式滑坡。     

顺层岩质边坡变形破坏机理分析

目前,关于顺层岩质边坡失稳的研究多注重于力学模型和计算方法的建立,而忽视地形地貌、地层结构、微构造等因素对顺层岩质边坡变形破坏的影响。以道路工程砂、泥岩互层边坡失稳为例,综合考虑坡体结构、地层结构、微构造等多个因素,通过有限元数值模拟,对顺层岩质边坡的变形破坏机理进行研究,分析了多临空面组合、不等厚互层结构岩质边坡的变形破坏模式,并针对其变形破坏模式提出了相应的处治措施。     

软硬岩互层式复合岩层边坡稳定性分析及其加固技术研究

复合岩层边坡稳定性一直是土木工程建设者所关注的热点问题。文章以软硬岩互层式复合岩层边坡为研究对象,对其变形破坏机理、破坏模式进行了研究,并分析了边坡稳定性影响因素;采用大型通用有限元软件 ABAQUS 对垄茶高速公路典型复合岩层边坡进行了稳定性分析计算;最后针对复合岩层边坡特点,提出了“基脚挡墙、深层锚固、浅层防护”的加固方案。研究结果表明,软硬岩互层式复合岩层边坡变形破坏模式可分为滑移-拉裂-剪断破坏、平面旋转式的滑移-拉裂破坏、弯曲-倾倒破坏及块体滑移破坏四种类型;影响边坡稳定性的因素主要包括结构面、地层岩层、水及风化作用;复合岩层边坡综合加固方案能有效地提高边坡的稳定性,确保边坡在运营过程中的稳定性。文章的结论对以后类似工程的建设具有较好的指导意义和应用价值。     

滇中红层地区边坡变形破坏模式研究

通过对边坡系统调查,结合岩土体介质特征,将"滇中红层"边坡岩体结构划分为硬质岩、软弱岩、软硬岩互层和堆积层(体)四类边坡,建立了各类边坡岩体结构的变形破坏模式,共12种。对应于不同的边坡破坏类型,采取有针对性的工程设计方案,有助于工程安全,节约投资。     

顺倾向层状岩土质混合高边坡稳定性分析

运用FLAC3D数值软件对某典型顺倾向岩土互层的岩土质混合高边坡进行开挖数值模拟,比较分析岩土互层边坡与一般层状岩质高边坡的开挖影响,得出了岩土质混合边坡受开挖影响局部产生位移突变现象及位移变化量、影响深度等较一般岩质边坡大的变形特征,并结合现场位移监测结果推断出第Ⅰ、Ⅱ级坡可能发生浅层剪切破坏;通过比较分析岩土互层边坡中土层与岩层的粘聚力对边坡安全系数及最大变形位移的影响,得出岩土互层边坡中的土层对边坡稳定性影响比岩层明显得多.     

祥临公路大沙坝段花岗岩边坡变形特征浅析

主要介绍了祥临公路花岗岩路段边坡的变形破坏类型及其成因,初步分析了构造断层及节理裂隙对花岗岩路段边坡稳定性的影响。     

岩质高边坡变形监测技术研究

任何边坡演化都将经历表生改造、时效变形和破坏过程三个阶段。开挖引起边坡的变形理论值可用FLAC^3D数值模拟分析得到,当现场监测变形值小于理论值时,边坡变形不会进入时效变形阶段,边坡处于稳定状态。以318国道二康段一岩质高边坡安全监测为例,从边坡演化机制角度探讨开挖对边坡变形与稳定性的影响。     

山区公路边坡变形破坏过程机制模拟试验研究

某在建山区高速公路边坡岩性为砂泥岩互层,局部有软弱泥化夹层,边坡存在沿下伏软弱面层面滑动的危险性。通过底面摩擦试验再现此类破坏的发展过程,了解到此类边坡多发生滑移一拉裂破坏,并且了解边坡的破坏范围,有利于边坡的合理加固处治。     

炭质泥岩软岩基座路堑边坡开挖过程稳定性分析

炭质泥岩软岩基座路堑边坡在开挖过程中的变形及稳定性变化规律研究旨在为该类型岩体结构的边坡支护设计与施工技术提供理论依据。运用FLAC~(3D)软件,采用强度折减法对软岩基座路堑边坡开挖过程中的变形、塑性区分布、安全系数变化进行了分析。研究表明:边坡水平位移与竖直位移随开挖步数增加而增大,上部灰岩位移变化速率明显比其下伏炭质泥岩大,且竖直位移明显大于水平位移;边坡开挖过程中塑性区主要集中在灰岩与炭质泥岩的接触面;边坡安全系数随开挖步数增加而降低。因此,可以通过降低坡比、开挖步数来实现边坡开挖过程的稳定性。     

宁杭高速公路兰右山深路堑高边坡整体稳定性分析

南京～杭州(宁杭)高速公路(江苏段)线路近南北向穿越宜兴市兰右山。兰右山山体走向近东西向．为剥蚀低缓丘陵。深路堑西侧边坡最大挖深约40m,设计边坡为台阶式．每级边坡高度为8m。该段路堑边坡主要为岩质边坡,其主要岩组为泥盆系五通组石英砂岩夹泥岩,岩石强度一般较高．岩层产状平缓,具中～厚层结构类型。西侧边坡泥岩层面稍内倾。在分析深路堑工程地质特征、边坡稳定性影响因素及边坡变形破坏机理的基础上指出：该段西侧高边坡一级台阶为泥岩．二级以上台阶为石英砂岩．边坡呈“上硬下软”双层结构。由于泥岩岩性特殊．具有浸水软化、嘭胀、崩解、易风化等特征,在地下水诱因下．这种双层结构类型对边坡稳定性十分不利。为了保证高速公路运营安全,宜采取主动防护措施．如坡面封闭隔水处理、预应力锚索、砂浆锚杆框架等防护方案．以防止发生边坡深层破坏。     

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。     

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.     

古堰塞湖相沉积地层挖方边坡自稳特征及稳定性控制

川汶公路修建期间,沿道路两侧开挖了多达上百处古堰塞湖相沉积地层边坡,这些边坡通常未进行防护,不仅失稳常有发生,而且坡面水土流失严重,严重影响美观。该文在详细野外调查工作基础上,通过边坡自稳特征统计和破坏模式分析,结合稳定性计算,对古堰塞湖相沉积地层挖方边坡进行了优化设计,并给出相应的生态防护措施建议。结果表明:古堰塞湖相沉积地层产状近水平,节理裂隙不发育,有利于边坡稳定,当地层含水率较低时,边坡具有较强的自稳能力,但随着坡高及含水率的增大,自稳能力大幅下降,可能以滑坡或崩塌的形式发生失稳破坏。通过坡率设计和生态防护,能够有效控制该地层挖方边坡的稳定性。     

兴旺峁隧道快速掘进施工技术探讨

结合太原—中卫新建铁路兴旺峁隧道不良的地质状况和恶劣的气候环境,介绍在湿陷性黄土、泥质粉砂岩、砂泥岩互层、节理层理发育、地下水位高及拱部存在大范围不规则砂层透镜体等复杂地质条件下,隧道的快速掘进施工技术,包括钻孔爆破、开挖运输、施工防排水及隧道通风等,可为类似条件的工程提供参考。     

砂板互层岩体中隧道围岩力学特性研究

通过建立可反映互层岩体中砂岩与板岩组成、岩层倾角、岩层走向等因素变化对岩体变形影响的互层岩体本构模型,研究了砂板互层岩体中隧道围岩的力学特性。研究结果表明:岩体中板岩体积含量越高,围岩最大变形及破坏范围越大,隧道周边围岩变形不对称性也越明显,板岩结构面的内摩擦角大小对岩体变形及破坏范围影响很大,板岩沿结构面破坏为砂板互层岩体的主要破坏形式之一;砂板互层岩体的倾角变化将影响隧道周边围岩变形的对称性及破坏区域的分布,倾角在40°～60°时,围岩变形的不对称性最明显,板岩含量较高时,砂板互层岩体的最大变形随倾角的增大而降低;岩层的走向与洞轴线交角越大,围岩变形越小,隧道周边围岩变形也越趋于对称,在陡倾砂板互层岩体中,洞轴线应尽可能沿与岩层走向大角度相交的方向布置以利于围岩的稳定;随着埋深的增加,围岩变形及破坏范围均增长,因岩层倾角、走向变化引起的隧道周边围岩变形不对称性也越明显。