FLAC3D在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用

應(yīng)用極限平衡法,對(duì)首鋼水廠鐵礦邊坡的代表性剖面及優(yōu)化方案的各剖面進(jìn)行穩(wěn)定性分析,分別得到了各種情況下各剖面的整體和局部最小安全系數(shù),并得到以下結(jié)論:按照原設(shè)計(jì)境界開采,邊坡最小安全系數(shù)在震動(dòng)情況下小于1.20,低于規(guī)范值,安全儲(chǔ)備不足,邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài),需對(duì)其剖面進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整與優(yōu)化。優(yōu)化調(diào)整后穩(wěn)定性增強(qiáng),邊坡達(dá)到允許安全系數(shù)要求,邊坡安全儲(chǔ)備充足。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用強(qiáng)度折減法進(jìn)行數(shù)值模擬,初始狀態(tài)下塑性區(qū)分布較淺;參數(shù)調(diào)整優(yōu)化之后,塑性區(qū)分布向坡底延伸,邊坡破壞方式可能由局部轉(zhuǎn)變成整體,邊坡可能發(fā)生整體性破壞。計(jì)算結(jié)果顯示,滑動(dòng)面與極限平衡法相近,驗(yàn)證了結(jié)果的合理性。

分析了地層巖性特征、巖體應(yīng)力分布、水、地形地貌特征、坡形、外部動(dòng)力荷載(如爆破荷載)、工程活動(dòng)、時(shí)間和風(fēng)化的影響等對(duì)層狀巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響,進(jìn)而深入了解層狀巖質(zhì)邊坡巖體穩(wěn)定性和變形失穩(wěn)的破壞機(jī)理,為井巷工程實(shí)踐提供指導(dǎo)。

極射赤平投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用

赤平極射投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用

ｒｏａｄ?。澹睿纾椋睿澹澹颍椋睿鏫n道路工程 ｗｅｓｔｅｒｎ　ｃｈｉｎａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｃｉｅｎｃｅ?。Γ簦澹悖瑁睿铮欤铮纾鵟n西部交通科技 ２０１１年第１２期總第５３期５　 文章編號(hào)：１６７３－４８７４（２０１１）１２－０００５－００４ 赤平投影法在巖質(zhì)邊坡 穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用 佘東梅，肖盛燮 （重慶交通大學(xué)防災(zāi)減災(zāi)工程研究所，重慶?。矗埃埃埃罚矗‐n作者簡介 佘東梅（１９８５—），女， 四川隧寧人，主要從事 結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)研究工 作；肖盛燮（１９３７—）， 男，四川營川人，教授， 主要從事結(jié)構(gòu)防災(zāi)減 災(zāi)研究工作。 基金項(xiàng)目 國家自然科學(xué)基金項(xiàng) 目《基于災(zāi)變鏈?zhǔn)嚼碚揬n的多種災(zāi)害演化規(guī)律 探索》（５０８７９０９７） 摘　要：文章基于赤平極射投影法的發(fā)展歷程、概念、原理及相關(guān)應(yīng)用情況，對(duì)具體 工程實(shí)例的巖質(zhì)

赤平極射投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的初步應(yīng)用

赤平投影在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用——本文講解赤平投影的基本原理以及在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用，dips、swedge以及理正巖土軟件應(yīng)用圖解，最后列舉工程實(shí)例分析邊坡穩(wěn)定性及開挖角度建議。圖文并茂，演示清晰，案例具代表性，是初學(xué)者必備的好資料。共...

赤平極射投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用——赤平極射投影法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究中，可以根據(jù)邊坡的結(jié)構(gòu)面的空間組合關(guān)系，做出邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)的初步評(píng)價(jià)．并進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性的分析計(jì)算。本文在萬州九龍wz危巖體穩(wěn)定性分析中，應(yīng)用赤平極射投影法計(jì)算穩(wěn)定性...

介紹了塊體理論的基本概念,并結(jié)合實(shí)例介紹了塊體理論在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用,指出在確定潛在可動(dòng)塊體時(shí),全空間赤平投影比矢量法快捷,而后者在塊體穩(wěn)定性分析時(shí)較為簡便。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析方法及工程應(yīng)用

介紹了巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀及常用穩(wěn)定性分析方法。結(jié)合工程實(shí)例,分別用極限平衡法和有限元數(shù)值法,綜合考慮兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)紅砂巖高陡邊坡進(jìn)行全面的穩(wěn)定性分析,并針對(duì)性的提出經(jīng)濟(jì)合理的治理方案。

巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析一直是巖土工程中的重要課題之一。綜述了巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析的現(xiàn)有方法及研究進(jìn)展,對(duì)主要計(jì)算方法極限平衡法和有限元法做了詳細(xì)介紹,并聯(lián)合使用二者對(duì)某個(gè)具體工程進(jìn)行了穩(wěn)定性分析。計(jì)算結(jié)果表明,采用有限元法和極限平衡兩種方法結(jié)合使用來評(píng)價(jià)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性能是可行的,而對(duì)于復(fù)雜的巖質(zhì)邊坡,采用多種方法相互校核可以提高評(píng)價(jià)分析的準(zhǔn)確度,這也是今后的研究方向。

基于有限差分法的flac3d軟件并以劉屋山后山邊坡為例,建立邊坡三維數(shù)值模型;采用mohr-coulomb準(zhǔn)則同時(shí)結(jié)合抗剪強(qiáng)度折減理論,進(jìn)行了邊坡穩(wěn)定性分析,模擬邊坡應(yīng)力狀態(tài),找出邊坡失穩(wěn)的機(jī)理與破壞形態(tài),分析邊坡失穩(wěn)的主要影響因素,求出邊坡的安全系數(shù)。研究結(jié)果與極限平衡法得到的結(jié)果基本一致,這表明采用基于有限差分法的flac3d軟件進(jìn)行邊坡安全系數(shù)求解是合理可行的。將數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察結(jié)果相結(jié)合,提出了合理有效的邊坡加固措施。

基于有限差分法的flac3d軟件并以劉屋山后山邊坡為例,建立邊坡三維數(shù)值模型;采用mohr-coulomb準(zhǔn)則同時(shí)結(jié)合抗剪強(qiáng)度折減理論,進(jìn)行了邊坡穩(wěn)定性分析,模擬邊坡應(yīng)力狀態(tài),找出邊坡失穩(wěn)的機(jī)理與破壞形態(tài),分析邊坡失穩(wěn)的主要影響因素,求出邊坡的安全系數(shù).研究結(jié)果與極限平衡法得到的結(jié)果基本一致,這表明采用基于有限差分法的flac3d軟件進(jìn)行邊坡安全系數(shù)求解是合理可行的.將數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察結(jié)果相結(jié)合,提出了合理有效的邊坡加固措施.

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性受到多種隨機(jī)性因素和不確定性因素綜合作用的影響,是影響邊坡工程安全的重要課題。隨著科學(xué)的發(fā)展和學(xué)者們對(duì)于巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性認(rèn)識(shí)的不斷進(jìn)步,其發(fā)展逐漸由定性向定量方向發(fā)展,表現(xiàn)傳統(tǒng)研究方法逐步完善,新理論新方法不斷出現(xiàn)并得到應(yīng)用。邊坡可靠性評(píng)價(jià)作為一門新學(xué)科,其研究方法手段正處于迅猛發(fā)展階段。本文對(duì)這些方法的發(fā)展做了簡要的總結(jié),并提出了新的發(fā)展方向,為研究者提供參考。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析是巖土工程中的重要課題,巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性受到多種因素的影響,包括地質(zhì)條件、水文條件、人類活動(dòng)等。巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析成果可為邊坡工程的加固設(shè)計(jì)提供依據(jù)。對(duì)巖質(zhì)邊坡進(jìn)行了介紹,結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析辦法以及加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)探究,以期為類似工程提供借鑒。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)以后判別其穩(wěn)定與否,如果其穩(wěn)定性無法滿足安全要求,則需釆取有效的支護(hù)或開挖措施對(duì)其進(jìn)行加固處理。本文先對(duì)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析方法進(jìn)行探討,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體工程就其綜合治理措施,談一下個(gè)人的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí),以供參考。

對(duì)優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面理論及其重要性進(jìn)行闡述,并將其用于某一高陡巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定分析工作中。在充分分析相關(guān)工程地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,確定在評(píng)測(cè)指標(biāo)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)面。利用赤平投影圖分析各組優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響程度,得到邊坡剖面相應(yīng)的控穩(wěn)優(yōu)勢(shì)面組合,并將該組合考慮到巖體穩(wěn)定性計(jì)算分析模型中。利用極限平衡分析軟件slide綜合評(píng)價(jià)該邊坡在優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面影響下的穩(wěn)定性,并以優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面為關(guān)鍵因素,提出相應(yīng)的治理措施建議。

巖質(zhì)邊坡內(nèi)部常存在許多節(jié)理裂隙,使得巖質(zhì)邊坡成為不連續(xù)介質(zhì)體,導(dǎo)致其穩(wěn)定性分析比較困難?，F(xiàn)有的離散元程序可以計(jì)算由封閉曲面或曲線構(gòu)成的塊體系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但是難以模擬在地震等荷載作用下的裂隙擴(kuò)展、塊體重構(gòu)和多塊體組合破壞等現(xiàn)象。針對(duì)這一問題,根據(jù)格里菲斯斷裂理論,在裂隙尖端巖橋位置沿可能的開裂方向設(shè)置虛擬節(jié)理裂隙,生成多個(gè)潛在關(guān)鍵滑移塊體,利用離散元軟件udec計(jì)算巖質(zhì)邊坡的應(yīng)力場(chǎng)并結(jié)合剛體極限平衡法評(píng)價(jià)滑移塊體的穩(wěn)定性,進(jìn)而判斷最可能滑移塊體和滑移路徑?；谏鲜鏊枷?開發(fā)了相應(yīng)滑移塊體搜索算法和評(píng)價(jià)機(jī)制,研制了考慮擴(kuò)展裂隙的適用于靜力和動(dòng)力分析的二維巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析軟件safeslope,對(duì)多種節(jié)理組合塊體開展了靜動(dòng)力算例驗(yàn)證工作。

為了保證超高巖質(zhì)邊坡在施工過程中的安全穩(wěn)定性,利用數(shù)值模擬方法對(duì)連云港港東疏港高速公路巖質(zhì)邊坡施工開挖過程中不同工況進(jìn)行了模擬,并將得到的應(yīng)力、位移變化與現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,從而對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了可靠評(píng)價(jià)。

擬開挖巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析及評(píng)價(jià)

針對(duì)弓長嶺露天鐵礦東幫節(jié)理巖體邊坡的結(jié)構(gòu)特征,使用3gsm三維巖體不接觸測(cè)量系統(tǒng),進(jìn)行了結(jié)構(gòu)面調(diào)查及統(tǒng)計(jì)分析,獲取了結(jié)構(gòu)面傾向、結(jié)構(gòu)面傾角以及節(jié)理跡長、節(jié)理間距的詳細(xì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù).基于monte-carlo隨機(jī)模擬方法,使用結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬的軟件fracsim3d,得到節(jié)理巖體的三維網(wǎng)絡(luò)模型.在建立的三維網(wǎng)絡(luò)模型基礎(chǔ)上,采用鉆孔取樣方法獲取節(jié)理巖體的巖體質(zhì)量指標(biāo)rqd,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn),進(jìn)而獲取rmr指標(biāo),基于hoek-brown經(jīng)驗(yàn)方法得到節(jié)理巖體的抗剪強(qiáng)度參數(shù).通過fish語言編程實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜節(jié)理巖體的精細(xì)建模,采用離散元軟件udec對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析.結(jié)果表明:邊坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài),局部發(fā)生巖體變形,受順傾結(jié)構(gòu)面控制,邊坡頂部巖體沿結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生楔體破壞,局部散體區(qū)域出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象.