常德張家界高速公路巖質邊坡穩(wěn)定性分析

應用極限平衡法,對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),并得到以下結論:按照原設計境界開采,邊坡最小安全系數(shù)在震動情況下小于1.20,低于規(guī)范值,安全儲備不足,邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài),需對其剖面進行相應調整與優(yōu)化。優(yōu)化調整后穩(wěn)定性增強,邊坡達到允許安全系數(shù)要求,邊坡安全儲備充足。在此基礎上,應用強度折減法進行數(shù)值模擬,初始狀態(tài)下塑性區(qū)分布較淺;參數(shù)調整優(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變成整體,邊坡可能發(fā)生整體性破壞。計算結果顯示,滑動面與極限平衡法相近,驗證了結果的合理性。

分析了地層巖性特征、巖體應力分布、水、地形地貌特征、坡形、外部動力荷載(如爆破荷載)、工程活動、時間和風化的影響等對層狀巖質邊坡穩(wěn)定性的影響,進而深入了解層狀巖質邊坡巖體穩(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。

依據(jù)圖論中尋求最短路問題理論,并將有限元法、極限平衡法與動態(tài)規(guī)劃法相結合,推導出邊坡安全系數(shù)計算公式；通過編程,自動搜索邊坡最危險滑動面。通過數(shù)值模擬分析某金礦高陡巖質邊坡應力場與水平位移場,同時與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比,證明數(shù)值模擬分析的可靠性。應用改進的方法搜索邊坡最危險滑動面,計算邊坡安全系數(shù),計算結果與數(shù)值模擬的幾個結果基本一致,證明改進方法的正確性,對同類高陡巖質邊坡穩(wěn)定性分析具有指導意義。

對優(yōu)勢結構面理論及其重要性進行闡述,并將其用于某一高陡巖質邊坡的穩(wěn)定分析工作中。在充分分析相關工程地質資料的基礎上,確定在評測指標上占據(jù)優(yōu)勢的結構面。利用赤平投影圖分析各組優(yōu)勢結構面對邊坡穩(wěn)定性的影響程度,得到邊坡剖面相應的控穩(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)勢結構面影響下的穩(wěn)定性,并以優(yōu)勢結構面為關鍵因素,提出相應的治理措施建議。

為了保證超高巖質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邊坡施工開挖過程中不同工況進行了模擬,并將得到的應力、位移變化與現(xiàn)場安全監(jiān)測結果進行對比分析,從而對邊坡的穩(wěn)定性進行了可靠評價。

高陡巖質邊坡地質條件復雜,其穩(wěn)定性分析一直是研究的重點。本文以深圳地鐵深云車輛段開挖形成的多級巖質邊坡為例,運用midasgtsnx有限元計算軟件,采用強度折減法,分別計算邊坡在自重、地震、邊坡防護加固條件下邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù),進而分析其潛在滑動面,為類似巖質邊坡穩(wěn)定性分析提供一定借鑒。

充分利用邊坡失穩(wěn)前自身抗滑能力進行高陡邊坡治理,結合工程實例,提出了主動性公路邊坡治理的思路。分別利用極限平衡法和有限元數(shù)值法,綜合考慮了兩種方法的優(yōu)缺點,對紅砂巖高陡邊坡進行了全面的穩(wěn)定性分析,并針對性地提出了經(jīng)濟合理的治理方案。

雙大路(雙塘澗—柏峪)工程邊坡位于北京市門頭溝區(qū),在邊坡開挖過程中,坡面發(fā)生嚴重塌方并在坡頂出現(xiàn)了嚴重的變形裂縫,產(chǎn)生順層滑移破壞,變形范圍東西約220m、南北約150m,滑移面深度15～20m。在查明邊坡穩(wěn)定控制性邊界條件的基礎上,通過多種數(shù)值模擬計算,分析了支護前后的穩(wěn)定性,結果表明,治理后邊坡達到了穩(wěn)定狀態(tài),加固措施合理。

巖質邊坡穩(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。隨著科學的發(fā)展和學者們對于巖質邊坡穩(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)并得到應用。邊坡可靠性評價作為一門新學科,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,并提出了新的發(fā)展方向,為研究者提供參考。

巖質邊坡穩(wěn)定性分析是巖土工程中的重要課題,巖質邊坡穩(wěn)定性受到多種因素的影響,包括地質條件、水文條件、人類活動等。巖質邊坡的穩(wěn)定性分析成果可為邊坡工程的加固設計提供依據(jù)。對巖質邊坡進行了介紹,結合工程實例,對巖質邊坡穩(wěn)定性分析辦法以及加固設計進行了詳細探究,以期為類似工程提供借鑒。

巖質邊坡穩(wěn)定性分析方法及工程應用

極射赤平投影法在巖質邊坡穩(wěn)定性分析中的應用

赤平極射投影法在巖質邊坡穩(wěn)定性分析中的應用

介紹了巖質邊坡穩(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。本文先對巖質邊坡穩(wěn)定分析方法進行探討,并在此基礎上結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。

巖質邊坡內(nèi)部常存在許多節(jié)理裂隙,使得巖質邊坡成為不連續(xù)介質體,導致其穩(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置虛擬節(jié)理裂隙,生成多個潛在關鍵滑移塊體,利用離散元軟件udec計算巖質邊坡的應力場并結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。基于上述思想,開發(fā)了相應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。

第29卷增1巖石力學與工程學報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：國家自然科學基金資助項目(40372110)；國家自然科學基金青年基金項目(40704018) 作者簡介：劉立鵬(1983–)，男，2006年畢業(yè)于中國地質大學(北京)工程技術學院土木工程專業(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.中國地質大學工程技術學院，北京100083；2.中

廣東某高速公路高邊坡在開挖至運營期間，先后出現(xiàn)三次病害，主要為坡面及塹頂出現(xiàn)貫通裂縫、平臺下錯、平臺水溝變形、坡面外鼓、行車道上拱等，這些病害是由坡體發(fā)生滑坡導致。通過對該滑坡進行了工程地質調繪、鉆探、物探、室內(nèi)試驗等綜合勘察，查明各勘察斷面滑面及潛在滑面的形態(tài)及特征，在滑坡推力計算的基礎上，對其進行穩(wěn)定性分析，并提出治理意見，同時總結設計及施工階段的經(jīng)驗教訓。

文章編號:100926825(2009)0320272202 張石高速公路某邊坡穩(wěn)定性分析與支護設計 收稿日期:2008210214 作者簡介:劉亞峰(19762),男,助理工程師,張石高速公路張家口管理處,河北張家口　075700 賀俊利(19752),男,助理工程師,張石高速公路張家口管理處,河北張家口　075700 路曉東(19732),男,工程師,張石高速公路張家口管理處,河北張家口　075700 劉亞峰　賀俊利　路曉東 摘　要:通過建立邊坡穩(wěn)定性分析的力學模型,應用簡化的bishop分析方法,以邊坡潛在滑移面的最小安全系數(shù)為控制 指標,對邊坡的穩(wěn)定性性能進行了研究,實踐表明,該邊坡穩(wěn)定性分析方法及支護方案切實可行,經(jīng)濟合理。 關鍵詞:高速公路,邊坡,穩(wěn)定性,地質力學模型,支護,

本文論述了在某高速公路的地質勘察過程中，某一高邊坡的工程地質特征以及高邊坡的穩(wěn)定性，預測該高邊坡的發(fā)展趨勢，并對該高邊坡的處理方案提出了建議。

隨著我國改革開放的不斷深入和國家公路建設開發(fā)步伐的日趨加快，為了改善交通條件，促進經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國近幾年修筑了大量的高速公路。由于工程需要，高速公路修筑時往往會在一定程度上破壞或擾動原來較為穩(wěn)定的巖石或土體結構而形成新的人工邊坡。高速公路路基邊坡穩(wěn)定與否，直接影響公路能否正常使用。

通過建立邊坡穩(wěn)定性分析的力學模型,應用簡化的bishop分析方法,以邊坡潛在滑移面的最小安全系數(shù)為控制指標,對邊坡的穩(wěn)定性性能進行了研究,實踐表明,該邊坡穩(wěn)定性分析方法及支護方案切實可行,經(jīng)濟合理。