基于构造控制的岩质边坡破坏模式识别方法研究

为了提出基于构造控制的岩质边坡破坏模式识别方法,以某路堑边坡为例,根据优势结构面理论,运用赤平极射投影法,分别对单组结构面与边坡面的组合关系和多组结构面与边坡面的组合关系进行了研究,分析了不同情况下边坡岩体结构的稳定状态,进而对边坡破坏模式进行了识别。研究结果表明:所提出的判别原理和识别方法可以反映构造控制的岩质边坡破坏模式及稳定性。     

结构面特征对顺层边坡开挖卸荷影响分析

以四川省雅安市名山区某高速公路灌口组粉砂质泥岩顺层边坡为工程背景，利用现场大型直剪试验地质参数，建立了数值分析模型，以现场施工监测数据验证了模型的准确性，分析了顺层边坡结构面倾角、间距对边坡开挖卸荷及稳定性的影响。结果表明，顺层边坡卸荷区随开挖级数增加而不断扩展，呈现上宽下窄的分布特征，开挖卸荷深度随开挖级数增加迅速减小，深高比随顺层边坡开挖级数增加逐渐减小；顺层边坡安全系数随结构面倾角增大先减小后增大，开挖卸荷导致结构面最不利倾角由20°变化为30°,此时边坡卸荷深度及位移变形量最大；结构面间距对顺层边坡开挖安全系数及稳定性影响较小，但结构面密集边坡的位移变形量远大于结构面稀疏边坡，两者最大水平位移相差近5倍。研究结果可为该地区工程边坡防护设计提供有益的借鉴与参考。     

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。     

岩质路堑边坡结构面对岩体强度的影响及其修正

对岩质路堑边坡的稳定性分析时,其坡体的稳定性(或变形)往往受结构面强度、结构面产状与边坡形态的相对关系等因素决定。因此在考虑结构面强度和结构面产状的基础上,必须同时研究边坡形态与结构面产状的组合关系对坡体稳定性的作用和影响。基于此思想,采用有限元分析方法,利用遍布节理本构模型分析结构面倾角的差异对坡体稳定性的影响,并提出对含结构面岩体强度的修正方法。     

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。     

结构面对岩体边坡动力响应的影响研究

运用离散元软件3DEC,通过研究结构面在地震波作用下,其产状、起始位置、刚度以及密度与岩体边坡PGA放大系数峰值变化关系,揭示岩体边坡中的结构面对地震动力响应特征的影响规律。结果表明:结构面倾角增大,岩体边坡的动力稳定性变差;结构面起始位置越高,岩体边坡的地震动力响应则越强,反之则越弱;结构面刚度能影响地震波的能量分配关系,但不能改变其传播路径;结构面发育越密集,岩体边坡地震动力响应越强烈,动力稳定性也就越差。     

预应力锚索治理不利结构面的岩石边坡

针对岩石边坡可能沿不利结构面滑动而导致边坡失稳，采用动态设计施工模式，通过探测结构面位置及分布情况，分析边坡岩体的稳定性，采用预应力锚索加固治理岩石边坡，并取得成功。     

基于FLAC3D的顺层岩质边坡稳定性及锚固优化研究

以湖南某泥质粉砂岩顺层边坡为工程背景,通过数值模拟,分析现状边坡稳定性及滑坡趋势;在分析锚固初步设计基础上进行优化,并分析锚杆分布、长度、倾角、间距等对边坡稳定性的影响。结果表明:现状边坡沿坡脚及以上多层结构面发生滑动破坏,滑动面前、中部与结构面重合,后部拉裂岩土体;优化锚固设计,锚杆与岩层夹角为45°～55°对于边坡稳定最有利,锚杆倾角增大,边坡安全系数呈先增加后降低趋势;边坡安全系数与锚杆垂直间距为三次函数关系,存在极值。锚固优化设计可有效提高边坡稳定性,可为类似工程提供参考。     

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。     

水位变化对缓倾角岩质边坡稳定性影响规律研究

中缓倾角顺层边坡在张桑高速公路中分布较多,其稳定性影响因素及作用效果的分析对于边坡的稳定性判定及处治措施的制定有较好的指导作用。通过FLAC3D软件模拟计算并分析了边坡内不同水位高度变化下边坡稳定性的变化情况及水位高度与结构面倾角对于该类边坡稳定性的影响效果大小、何时占主导地位等问题,结果显示水位上升至边坡高度一半时,对稳定性影响明显,且该类边坡中,水位与结构面的相对位置也会对边坡稳定性产生影响。     

岩质边坡侧向岩石压力计算体系优化研究

《建筑边坡支护技术规范》（GB 50330—2013）提出了有无外倾结构面及结构面软硬不同情况下侧向岩石压力计算公式,其计算公式复杂,计算原理与概念不简明,实际应用中容易概念不清出现错误。基于边坡极限平衡原理对岩石边坡的侧向岩石压力计算体系优化,提出了新的边坡侧向岩石压力求解思路,并经算例验证了体系优化的可行性与简易性。     

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。     

高速公路既有高边坡二次开挖稳定性及施工方法研究

针对高速公路边坡二次开挖过程中易出现结构裂纹、变形,失效等问题,以某高速公路改扩建工程项目为对象,采用FLAC 3D软件来模拟高边坡二次开挖中结构的应变-应力特征。研究结果表明:原始道路边坡初始应力与边坡外形保持一致,表现出典型的分区现象。边坡二次开挖坡脚出现的剪应力集中和扩展,在新开挖坡面出现的剪应力集中,造成结构面两侧应力突变,影响结构稳定性。开挖面附近边坡拉应力方向发生改变,而远离开挖坡面区结构体主应力方向并未变化,最大压应力方向的改变只出现在开挖坡脚附近,坡体内部受应力影响作用相对较小。     

结构面抗剪强度对顺层路堑边坡稳定性影响

顺层岩质路堑边坡开挖后,可能产生顺层滑移破坏。除倾角与边坡陡度相互关系外,结构面抗剪强度是决定边坡稳定性的关键。现利用有限元软件,采用接触单元模拟岩层面的方法,分析结构面抗剪强度对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响,为此类边坡的设计和施工提供参考。     

公路岩质边坡稳定性的工程地质分析

岩质边坡稳定性问题对公路工程建设的决策、造价和工期具有重要的影响和作用;同时,它还是公路边坡工程设计与施工的重要依据条件之一。针对漳龙高速公路XX段岩质边坡的稳定性问题,从边坡的地形地貌特征、岩石类型与特征、岩体结构类型与特性、结构面发育度与优势面状态等多方面因素,并采用赤平极射投影法;对该段岩质边坡的稳定性进行定性的工程地质分析。     

复杂地质条件下运营公路边坡支挡结构设计及验证

高速公路路堑边坡在运营通车5至10年期间,由于路堑的边坡岩性、岩体结构、结构面位置特征、地下水等诸多因素影响导致出现不利于边坡稳定的变形及应力,边坡的安全系数大为降低,对高速公路的运营存在一定的安全隐患。对某运营高速公路的路堑边坡支挡结构设计方案及处治结束后进行了监测验证。     

节理岩体边坡稳定性的锚杆支护影响分析

采用数值计算方法,建立了节理边坡的计算模型,探讨了结构面厚度对于节理边坡稳定性的影响,以及锚杆长度、倾角、间距与边坡安全系数的关系,得到:(1)随着结构面厚度的增大,安全系数先减小后增大。(2)锚杆长度的增加会引起边坡安全系数的增大;当锚杆长度增加到一定程度后,继续增加将无法提高安全系数。(3)随着锚杆长度的增加,边坡的破坏区域逐渐增大;继续增加锚杆长度,使锚杆整体长度超过结构面,边坡整体从沿结构面滑动转化为沿内部岩体发生滑动。(4)边坡安全系数随锚杆倾角的增大呈现先增大后减小的趋势;锚杆长度越长边坡整体安全系数对于锚杆倾角的灵敏度越大。(5)锚杆间距越大,边坡安全系数越小,二者呈现显著的非线性特征。     

结构面劣化特性对岩质边坡稳定性拟动力分析

考虑岩质边坡结构面震动劣化效应,采用拟动力方法,提出一种评估岩质边坡地震条件下边坡动态稳定性的分析方法。分析结果表明:考虑结构面震动劣化效应得出的边坡安全系数明显小于不考虑结构面震动劣化效应得出的安全系数;边坡安全系数由于震动劣化效应的影响随时间逐渐减小并最终稳定。地震烈度对边坡稳定性有显著影响,随着地震烈度增大安全系数波动程度增大,安全系数最小值减小。     

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。     

大型岩质高边坡稳定性分析与综合设计

以福建省某市政公路龟山高边坡为例，对大型花岗岩质高边坡的地质条件与变形破坏模式进行了分析，并采用赤平投影法和强度折减法对边坡的稳定性进行了综合性评价。分析表明:受弱、微风化花岗岩岩体与结构面强度控制，该边坡的破坏形式以楔形体破坏与浅层失稳掉块为主；不同优势结构面组合对边坡稳定性的影响较大，其中，受D3优势结构面组合控制的边坡稳定安全系数最低。基于分析结果，提出了边坡设计时应综合考虑坡体开挖、坡面防护、危岩落石防护与动态设计，以确保设计措施安全可靠。