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

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

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。

邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題一直是道路工程中的重點(diǎn)問(wèn)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(duì)它的監(jiān)測(cè)與研究工作勢(shì)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(jì)對(duì)邊坡的變形進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤監(jiān)測(cè),對(duì)錨桿應(yīng)力計(jì)和多點(diǎn)位移計(jì)的監(jiān)測(cè)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(shuō)明該邊坡整體上處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),提出的錨桿設(shè)計(jì)方法是成功的。在3個(gè)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(jì)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(xiǎn),在雨季存在發(fā)生滑動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)作為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象。連續(xù)降雨對(duì)c邊坡的穩(wěn)定性有重要影響。降雨會(huì)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(huì)逐漸下降并趨于穩(wěn)定。

以南票某邊坡為研究對(duì)象,采用傳遞系數(shù)法,對(duì)天然狀態(tài)下、暴雨?duì)顟B(tài)下和地震狀態(tài)下的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)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(jì)中常用到放坡開挖的巖質(zhì)邊坡，本文通過(guò)對(duì)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(jì)，為類似工程邊坡的設(shè)計(jì)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(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)。

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(dòng)、楔形體滑動(dòng)和傾倒破壞.運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(jiǎn)單巖質(zhì)邊坡穩(wěn) 結(jié)構(gòu)面長(zhǎng)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(jì)算表

針對(duì)公路巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)問(wèn)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(dòng)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(jiǎn)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(píng)價(jià)的能量法上限解。通過(guò)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(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。

加錨巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)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(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(jiǎn)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(duì)李家峽雙滑面巖質(zhì)邊坡,利用有限差分軟件對(duì)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(duì)巖體應(yīng)力狀態(tài)的改善,錨索預(yù)應(yīng)力隨計(jì)算時(shí)步的變化情況,錨索錨力以及錨索失效對(duì)其他錨索以及邊坡穩(wěn)定性影響3個(gè)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(gè)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(jí)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(huì)對(duì)相鄰錨索預(yù)應(yīng)力有一定影響;錨索錨力改變,對(duì)相鄰錨索的影響較小,同時(shí)對(duì)增強(qiáng)錨固力作用不大;部分錨索失效,會(huì)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(píng)估巖溶地區(qū)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性。鉆孔數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明溶洞長(zhǎng)度分布服從負(fù)指數(shù)規(guī)律,而石灰?guī)r長(zhǎng)度分布是無(wú)規(guī)則的。基于鉆孔數(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(zhǎng)度；同時(shí),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(píng)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(jì)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(duì)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(píng)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(guò)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(guò)多種數(shù)值模擬計(jì)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(píng)價(jià)

第5卷第6期中國(guó)水運(yùn)vol.5no.6 2007年6月chinawatertransportjune2007 收稿日期：2007-4-28 作者簡(jiǎn)介：田文彪男（1983-）中國(guó)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(píng)價(jià)中的應(yīng)用 田文彪 摘要：本文通過(guò)對(duì)赤平極射投影的原理的介紹，結(jié)合邊坡巖體破壞的三個(gè)必要條件及滑動(dòng)塊體的力學(xué)分析，對(duì)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(píng)價(jià)中的 實(shí)用性。 關(guān)鍵詞：路塹邊坡穩(wěn)定坡角赤

為評(píng)價(jià)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(gè)具有代表性的影響因子構(gòu)建邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,根據(jù)既定體系確定相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),建立了一種新的邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)模型。利用四個(gè)具有代表性的邊坡樣本對(duì)所建模型進(jìn)行驗(yàn)證,評(píng)價(jià)結(jié)果與邊坡實(shí)際穩(wěn)定性等級(jí)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(píng)價(jià)結(jié)果相近,證明了該方法評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)問(wèn)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(jì)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(jì)算方案,對(duì)該區(qū)高陡邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了探討。根據(jù)計(jì)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(duì)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(jì)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(duì)較大。對(duì)工程危害較大,建議對(duì)其作錨固和護(hù)面處理,也應(yīng)對(duì)坡腳相對(duì)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(duì)于露天礦山的開采工作而言,在開采過(guò)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(guò)實(shí)例分析的方式,就模糊綜合評(píng)價(jià)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(guò)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(píng)價(jià)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(duì)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(píng)價(jià)露天礦山邊坡穩(wěn)定性,評(píng)價(jià)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。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)要素系統(tǒng)分析 發(fā)布者：汪旭濤發(fā)布時(shí)間：2006-9-1315:53:00 內(nèi)容摘要 摘要：巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析必須以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，在分析把握 影響巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)要素的前提下，對(duì)其工程地質(zhì)要素進(jìn)行 系統(tǒng)分析然后做出評(píng)價(jià)，這是分析評(píng)價(jià)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的有效和最佳 方法。針對(duì)太澳高速公路河南段一巖質(zhì)邊坡工程，深刻分析其內(nèi)在地 質(zhì)條件和外在觸發(fā)因素，并將兩者結(jié)合起來(lái)研究，對(duì)工程地質(zhì)要素進(jìn) 行系統(tǒng)分析，獲得了邊坡穩(wěn)定性結(jié)論，為巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)提 出一種更加合理科學(xué)的思路，對(duì)同類或相似邊坡工程穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià) 具有較好的借鑒意義。 正文 文字大?。捍笾行?1.引言 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的分析評(píng)價(jià)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問(wèn)題，它涉及工程 地質(zhì)學(xué)、巖體力學(xué)和計(jì)算科學(xué)(及方法)等多種學(xué)科交匯問(wèn)題，是一遠(yuǎn) 未很好解決的問(wèn)題，一直是巖土工程的

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(wú)論那一種影響因素都不是獨(dú)立存在的，各個(gè)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(guò)程中，一定要考慮每個(gè)影響因素的局限性，并且抓住主要影響因素，并輔以對(duì)次要影響因素的研究進(jìn)行綜合分析，力求得到一個(gè)更加可靠、合理、客觀的結(jié)果。