HoekBrown準則的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

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、外部動力荷載(如爆破荷載)、工程活動、時間和風(fēng)化的影響等對層狀巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響,進而深入了解層狀巖質(zhì)邊坡巖體穩(wěn)定性和變形失穩(wěn)的破壞機理,為井巷工程實踐提供指導(dǎo)。

第29卷增1巖石力學(xué)與工程學(xué)報vol.29supp.1 2010年5月chinesejournalofrockmechanicsandengineeringmay，2010 收稿日期：2009–01–08；修回日期：2009–04–13 基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(40372110)；國家自然科學(xué)基金青年基金項目(40704018) 作者簡介：劉立鵬(1983–)，男，2006年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(北京)工程技術(shù)學(xué)院土木工程專業(yè)，現(xiàn)為博士研究生，主要從事巖土體穩(wěn)定性方面的研 究工作。e-mail：icystone_2003@163.com 基于hoek-brown準則的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析 劉立鵬 1 ，姚磊華 1 ，陳潔 1 ，王成虎 2 (1.中國地質(zhì)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，北京100083；2.中

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性受到多種隨機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)者們對于巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性認識的不斷進步,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。邊坡可靠性評價作為一門新學(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。

對優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面理論及其重要性進行闡述,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,確定在評測指標上占據(jù)優(yōu)勢的結(jié)構(gòu)面。利用赤平投影圖分析各組優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面對邊坡穩(wěn)定性的影響程度,得到邊坡剖面相應(yīng)的控穩(wěn)優(yōu)勢面組合,并將該組合考慮到巖體穩(wěn)定性計算分析模型中。利用極限平衡分析軟件slide綜合評價該邊坡在優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面影響下的穩(wěn)定性,并以優(yōu)勢結(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。現(xiàn)有的離散元程序可以計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展、塊體重構(gòu)和多塊體組合破壞等現(xiàn)象。針對這一問題,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,生成多個潛在關(guān)鍵滑移塊體,利用離散元軟件udec計算巖質(zhì)邊坡的應(yīng)力場并結(jié)合剛體極限平衡法評價滑移塊體的穩(wěn)定性,進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價機制,研制了考慮擴展裂隙的適用于靜力和動力分析的二維巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析軟件safeslope,對多種節(jié)理組合塊體開展了靜動力算例驗證工作。

利用極限平衡法,對順層巖質(zhì)邊坡進行雙強度系數(shù)折減分析,提出了折減系數(shù)增幅比,根據(jù)增幅比確定抗剪強度折減原則,當(dāng)坡體達到極限狀態(tài)時確定其極限折減系數(shù)。分別以坡體的張拉裂縫深度和充水深度為單一變量,對比分析坡體穩(wěn)定性發(fā)生變化時內(nèi)摩擦角和黏聚力對其影響程度,最后根據(jù)雙強度折減分析中極限折減系數(shù)定義坡體權(quán)重安全系數(shù)。研究表明:雙強度折減法能夠考慮內(nèi)摩擦角和黏聚力對坡體的影響程度,對順層巖質(zhì)坡體進行雙參數(shù)折減分析,最終定義雙參數(shù)折減中內(nèi)摩擦角的折減系數(shù)值為坡體安全系數(shù),該結(jié)果更符合實際工程,能夠為同類問題提供參考。

將強度折減技術(shù)與快速拉格朗日元法相結(jié)合,對某巖質(zhì)高邊坡進行了穩(wěn)定性分析評價.并與極限平衡法分析結(jié)果進行了比較.結(jié)果表明,基于強度折減的快速拉格朗日元法不需要假設(shè)滑動面形狀位置,確定的最危險滑移面是一條具有一定寬度的滑移帶,與實際情況極為吻合,它能合理簡便地確定邊坡的穩(wěn)定性系數(shù),是進行巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價的有效方法.

在地質(zhì)活動過程中,軟弱夾層和斷層等結(jié)構(gòu)面改變了邊坡的力學(xué)性狀,使得巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。以白石水庫為例,將剛體極限平衡法和有限元軟件ansys相結(jié)合,對水庫含軟弱夾層的巖質(zhì)邊坡抗滑穩(wěn)定性能進行分析,探究傾角和主抗滑面起點位置對邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律,尋求安全系數(shù)最小值時的主抗滑面,得到邊坡臨界滑裂面的準確位置,研究表明:在點(62.3142,71.2063)位置條件下,傾角為155.3125°時安全系數(shù)達到最小值k=1.96231,為含軟弱夾層的巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析提供理論依據(jù),有著重要的現(xiàn)實意義。

為進一步完善巖質(zhì)邊坡安全系數(shù)及相應(yīng)滑落面的確定手段,借鑒nmm模擬大變形、大位移的優(yōu)勢,考慮邊坡實際的局部損傷性,提出局部強度折減nmm(localstrengthreductionnumericalmanifoldmethod,lsr-nmm),并將其應(yīng)用到重慶興隆隧道進洞口邊坡穩(wěn)定性評價中,與傳統(tǒng)強度折減法、現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析,且與自主研發(fā)的geosma-3d系統(tǒng)進行耦合。研究結(jié)果表明:相較于傳統(tǒng)強度折減法,局部強度折減nmm與現(xiàn)場監(jiān)測點位移數(shù)據(jù)擬合度更好,闡明了該方法具有一定精度及其可行性。該邊坡最危險滑落面安全系數(shù)為1.176,且獲得的滑落面位置與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)吻合度較高,與geosma-3d系統(tǒng)耦合效果良好,并給出了相應(yīng)治理方案,為現(xiàn)場災(zāi)害治理提供了參考性意見。

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)計提供依據(jù)。對巖質(zhì)邊坡進行了介紹,結(jié)合工程實例,對巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析辦法以及加固設(shè)計進行了詳細探究,以期為類似工程提供借鑒。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析方法及工程應(yīng)用

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

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,對紅砂巖高陡邊坡進行全面的穩(wěn)定性分析,并針對性的提出經(jīng)濟合理的治理方案。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價以后判別其穩(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或開挖措施對其進行加固處理。本文先對巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析方法進行探討,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體工程就其綜合治理措施,談一下個人的觀點和認識,以供參考。

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行了模擬,并將得到的應(yīng)力、位移變化與現(xiàn)場安全監(jiān)測結(jié)果進行對比分析,從而對邊坡的穩(wěn)定性進行了可靠評價。

ｒｏａｄ?。澹睿纾椋睿澹澹颍椋睿?道路工程 ｗｅｓｔｅｒｎ?。悖瑁椋睿?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｃｉｅｎｃｅ?。Γ簦澹悖瑁睿铮欤铮纾?西部交通科技 ２０１１年第１２期總第５３期５　 文章編號：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　４０００７４） 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。 基金項目 國家自然科學(xué)基金項 目《基于災(zāi)變鏈式理論 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，對具體 工程實例的巖質(zhì)

邊坡穩(wěn)定性分析——本講義主要講解邊坡穩(wěn)定，從四個方面講述：影響邊坡穩(wěn)定性的因素，邊坡工程地質(zhì)研究，邊坡穩(wěn)定性分析，邊坡治理。影響邊坡穩(wěn)定性因素：1、開采條件2、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)3、地質(zhì)構(gòu)造4、水文地質(zhì)條件5、爆破震動影響6、其他因素

邊坡穩(wěn)定性分析講稿——邊坡指具有傾斜坡面的巖土體（天然邊坡、人工邊坡）　　由于邊坡表面傾斜，在巖土體自重及其它外力作用下，整個巖土體都有從高處向低處滑動的趨勢。邊坡喪失其原有穩(wěn)定性，一部分巖土體相對另一部分巖土體發(fā)生滑動的現(xiàn)象稱為滑坡（土坡...

邊坡穩(wěn)定性分析報告 斜（邊）坡穩(wěn)定性分析方法綜述摘要斜坡穩(wěn)定性分析 方法目前主要分為定性類方法、定量類方法和非確定性方 法。 定性類方法和定量類方法都比較成熟，尤其以定量類方 法（剛體極限平衡法和有限單元法等數(shù)值計算方法）運用較 多；而非確定性方法雖然方法較多，但目前使用相對較少。 本文主要介紹三類分析方法中的一些具體方法及其原 理，并對三類方法的特征及優(yōu)缺點進行簡單評價。 關(guān)鍵詞斜坡穩(wěn)定性分析,定性類方法,定量類方法,非確定 性方法abstractnowadays,themethodsevaluatingslope stabilityaremainlydividedintoqualitativemethods, quantitativemethodsandnondeterministicmethods.qualitative methods

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中極限平衡法與有限元法的對比——根據(jù)工程實例,對一公路巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性采用極限平衡法與有限元法分別進行計算,對比二者之間的差異,分析產(chǎn)生差異的原因。在安全系數(shù)的選用上提出了建議。

邊坡穩(wěn)定性分析是不確定性問題,伴有隨機性的同時兼具模糊性。本文通過運用主成分分析法優(yōu)選影響巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的特性指標,進而構(gòu)建邊坡穩(wěn)定性模式和待識別邊坡的隸屬函數(shù),并確定計算貼近度的方法,以此建立了邊坡穩(wěn)定性的模糊識別模型。在通過模型進行實例仿真的過程中,為綜合考慮各種因素對邊坡穩(wěn)定性影響程度的大小,用德爾菲(delphi)方法確定了各特性指標的權(quán)值,使計算結(jié)果更趨合理,發(fā)現(xiàn)識別結(jié)果與與采用傳遞系數(shù)法在天然工況和暴雨工況下計算所取得的結(jié)果一致,充分說明利用所建模型對邊坡穩(wěn)定性進行判別具有較強的實用性。