巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性多人多層次模糊綜合評價系統(tǒng)研究

通過實(shí)踐提出了一種巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性綜合評價方法,分析影響邊坡穩(wěn)定性的九種評價因子及其量化方法,并用此方法對湖北省十堰地區(qū)的局部邊坡進(jìn)行了評價,結(jié)果表明,本方法綜合性強(qiáng),效果好,且簡便易行,對工程勘察和邊坡治理有較好的參考價值

應(yīng)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(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(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。計算結(jié)果顯示,滑動面與極限平衡法相近,驗(yàn)證了結(jié)果的合理性。

邊坡穩(wěn)定性問題一直是道路工程中的重點(diǎn)問題,而且邊坡一旦失穩(wěn),造成的損失和傷害不可估量,因此對它的監(jiān)測與研究工作勢在必行。文中結(jié)合邊坡地質(zhì)條件,詳細(xì)分析了邊坡錨桿拉力的變化,使用多點(diǎn)位移計對邊坡的變形進(jìn)行長期的跟蹤監(jiān)測,對錨桿應(yīng)力計和多點(diǎn)位移計的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和反饋。分析結(jié)果表明:文中c邊坡的錨桿拉力及坡內(nèi)多點(diǎn)位移均趨于穩(wěn)定,說明該邊坡整體上處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),提出的錨桿設(shè)計方法是成功的。在3個斷面中,錨桿最大拉力為29kn,出現(xiàn)在雨季c2斷面c2c1錨桿；多點(diǎn)位移計最大位移為18.7mm,出現(xiàn)在雨季c2斷面c2d1孔深5m位置。c2斷面的坡頂位置在雨季最為危險,在雨季存在發(fā)生滑動的風(fēng)險,應(yīng)作為重點(diǎn)監(jiān)測對象。連續(xù)降雨對c邊坡的穩(wěn)定性有重要影響。降雨會增加c邊坡的錨桿拉力和坡內(nèi)位移。隨著雨季結(jié)束,錨桿內(nèi)力和坡內(nèi)位移會逐漸下降并趨于穩(wěn)定。

以南票某邊坡為研究對象,采用傳遞系數(shù)法,對天然狀態(tài)下、暴雨狀態(tài)下和地震狀態(tài)下的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了計算分析,結(jié)果表明:邊坡在天然狀態(tài)下穩(wěn)定性安全系數(shù)為1.470;在暴雨工況下安全系數(shù)為1.293,在地震工況下,邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)與天然工況下的相差很小,該邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

工程地處于灰?guī)r分布廣泛的貴州地區(qū)，基坑支護(hù)設(shè)計中常用到放坡開挖的巖質(zhì)邊坡，本文通過對工程所在地巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析，能快速確定類似巖質(zhì)邊坡的滑裂面，便于邊坡的支護(hù)設(shè)計，為類似工程邊坡的設(shè)計提供一定參考。

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(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)。

在巖質(zhì)邊坡中,大多數(shù)的失穩(wěn)破壞主要受結(jié)構(gòu)面控制,其基本破壞模式可分為3種:平面滑動、楔形體滑動和傾倒破壞.運(yùn)動學(xué)分析在研究受結(jié)構(gòu)面控制的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性中應(yīng)用較為廣泛,它是一種利用立體投影與矢量代數(shù)理論,在赤平極射投影圖中初步確定邊坡穩(wěn)定性及破壞模式的方法.介紹了利用dips軟件進(jìn)行邊坡運(yùn)動學(xué)分析的方法,并以巴基斯坦某水電站廠房后邊坡為例,進(jìn)行分析和探討.

邊坡高度 h(m) 巖土體重度 γ(kn/m3) 巖體面積 s(㎡) 結(jié)構(gòu)面傾角 θ(°) 結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角 φ(°) 4.525.54.096818 簡單巖質(zhì)邊坡穩(wěn) 結(jié)構(gòu)面長度 l(m) 結(jié)構(gòu)面粘聚 力c(kpa) 抗滑力 r(kn/m) 下滑力 t(kn/m) 穩(wěn)定系數(shù) ks 4.8550255.3796.722.640 邊坡穩(wěn)定性計算表

針對公路巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析評價問題,根據(jù)能量法原理和塑性極限分析上限定理,建立了巖質(zhì)邊坡平面滑動的屈服機(jī)構(gòu)。在剛塑性假定條件下,視巖質(zhì)邊坡的滑體為剛體,沒有內(nèi)能耗散,視滑面為塑性區(qū),能量耗散主要集中在滑面上,根據(jù)能量法可以得到簡化后的虛功率方程。綜合考慮作用在巖質(zhì)邊坡上的后緣裂縫靜水壓力、沿滑面揚(yáng)壓力、重力、水平地震慣性力、錨固力等外力,按照強(qiáng)度折減法,推導(dǎo)得出了公路巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價的能量法上限解。通過典型算例,將能量法上限解和剛體極限平衡法穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果進(jìn)行了對比分析。

加錨巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價的極限分析上限法研究

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)者們對于巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性認(rèn)識的不斷進(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。

針對李家峽雙滑面巖質(zhì)邊坡,利用有限差分軟件對預(yù)應(yīng)力群錨加固巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬研究.從預(yù)應(yīng)力對巖體應(yīng)力狀態(tài)的改善,錨索預(yù)應(yīng)力隨計算時步的變化情況,錨索錨力以及錨索失效對其他錨索以及邊坡穩(wěn)定性影響3個方面闡述了群錨作用機(jī)理.數(shù)值模擬結(jié)果表明:在多根預(yù)應(yīng)力錨索作用下,單根錨索壓應(yīng)力集中區(qū)相互疊加后形成一個完整的壓縮帶,群錨效應(yīng)抑制了邊坡體的大變形,可使邊坡整體性加強(qiáng);由一級坡第一排錨索的預(yù)應(yīng)力值變化規(guī)律可知錨索張拉會對相鄰錨索預(yù)應(yīng)力有一定影響;錨索錨力改變,對相鄰錨索的影響較小,同時對增強(qiáng)錨固力作用不大;部分錨索失效,會引起錨索承擔(dān)的荷載在群錨中發(fā)生轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低.

以城門山銅礦為例,提出了一種溶洞隨機(jī)模型并將其應(yīng)用于評估巖溶地區(qū)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性。鉆孔數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明溶洞長度分布服從負(fù)指數(shù)規(guī)律,而石灰?guī)r長度分布是無規(guī)則的?；阢@孔數(shù)據(jù),分別采用逆變換法和舍選法生成溶洞和石灰?guī)r長度；同時,借鑒極限平衡法中豎直條分思路,將巖溶區(qū)域離散為有限數(shù)量的豎直條塊；在此基礎(chǔ)上,開發(fā)了溶洞隨機(jī)模型生成軟件。將溶洞隨機(jī)模型導(dǎo)入極限平衡法,提出了一種巖溶地區(qū)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評估方法。研究發(fā)現(xiàn),溶洞隨機(jī)模型模擬所得的溶洞特征參數(shù)與鉆孔統(tǒng)計結(jié)果非常接近?？紤]溶洞影響效應(yīng),城門山銅礦典型邊坡的安全系數(shù)明顯降低。該方法對于類似巖溶地區(qū)的溶洞分布模型構(gòu)建以及巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評估具有重要的指導(dǎo)和推廣意義。

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(yán)重塌方并在坡頂出現(xiàn)了嚴(yán)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(chǔ)上,通過多種數(shù)值模擬計算,分析了支護(hù)前后的穩(wěn)定性,結(jié)果表明,治理后邊坡達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài),加固措施合理。

擬開挖巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析及評價

第5卷第6期中國水運(yùn)vol.5no.6 2007年6月chinawatertransportjune2007 收稿日期：2007-4-28 作者簡介：田文彪男（1983-）中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院碩士研究生（430074） 赤平極射投影法在路塹巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價中的應(yīng)用 田文彪 摘要：本文通過對赤平極射投影的原理的介紹，結(jié)合邊坡巖體破壞的三個必要條件及滑動塊體的力學(xué)分析，對邊坡巖 體進(jìn)行穩(wěn)定性分析，介紹了極限穩(wěn)定坡角的確定方法，并結(jié)合工程實(shí)例，證明了該方法在路塹巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價中的 實(shí)用性。 關(guān)鍵詞：路塹邊坡穩(wěn)定坡角赤

為評價巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性,引入功效系數(shù)法的基本理論,在綜合考慮影響邊坡穩(wěn)定性影響因子的基礎(chǔ)上,選取七個具有代表性的影響因子構(gòu)建邊坡穩(wěn)定性評價指標(biāo)體系,根據(jù)既定體系確定相應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn),建立了一種新的邊坡穩(wěn)定性評價模型。利用四個具有代表性的邊坡樣本對所建模型進(jìn)行驗(yàn)證,評價結(jié)果與邊坡實(shí)際穩(wěn)定性等級基本一致,且與理想點(diǎn)法和可拓方法得到的邊坡穩(wěn)定性評價結(jié)果相近,證明了該方法評價邊坡穩(wěn)定性可行且準(zhǔn)確性較高。

該公路橋橋基區(qū)位于高山峽谷地區(qū),邊坡穩(wěn)定性評價問題尤為重要。本文選擇具有代表性的兩類典型地質(zhì)剖面,巖土體分層和結(jié)構(gòu)面切割控制滑移模式。設(shè)計了結(jié)構(gòu)面不同切割厚度、不同剪出口位置和不同剪出角度等計算方案,對該區(qū)高陡邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了探討。根據(jù)計算得到的安全系數(shù),確定了其最不利滑移模式。在此基礎(chǔ)上,對其自然狀態(tài)、自然+地震、飽水狀態(tài)和飽水+地震等工況下的穩(wěn)定性進(jìn)行了計算分析,發(fā)現(xiàn)存在兩類典型最不利失穩(wěn)模式,即淺層滑移模式和結(jié)構(gòu)面切割滑移模式。前者規(guī)模有限,危害不大;后者規(guī)模相對較大。對工程危害較大,建議對其作錨固和護(hù)面處理,也應(yīng)對坡腳相對軟弱層作補(bǔ)強(qiáng)處理。

安全是礦山開采的最重要指標(biāo),對于露天礦山的開采工作而言,在開采過程中就其邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,可提升礦山開采的穩(wěn)定性。本文通過實(shí)例分析的方式,就模糊綜合評價法在露天礦邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

露天礦山邊坡穩(wěn)定性分析過程中常常具有不確定性,本文以模糊數(shù)學(xué)為理論基礎(chǔ),建立了露天礦山邊坡穩(wěn)定性分析的模糊綜合評價體系,利用某露天煤礦為實(shí)際案例,將建立的體系應(yīng)用其中,對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行具體分析。研究結(jié)果顯示,使用模糊綜合評價露天礦山邊坡穩(wěn)定性,評價效果良好,并且能夠?qū)⑦吰滤帉?shí)際狀態(tài)準(zhǔn)確反映,具有較高的實(shí)用性。

隨著邊坡理論的發(fā)展，邊坡穩(wěn)定性因素的研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)步。影響巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的因素有很多種，但無論那一種影響因素都不是獨(dú)立存在的，各個因素共同影響著邊坡的穩(wěn)定性。因此在實(shí)際工程分析過程中，一定要考慮每個影響因素的局限性，并且抓住主要影響因素，并輔以對次要影響因素的研究進(jìn)行綜合分析，力求得到一個更加可靠、合理、客觀的結(jié)果。

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(jìn)行了介紹,結(jié)合工程實(shí)例,對巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析辦法以及加固設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)探究,以期為類似工程提供借鑒。