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基于Midas-GTS的不同开挖特征下破碎软岩边坡稳定性研究

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河南水利与南水北调 2023年第12期52卷 106-107页

作者：章敏广州市宏涛水务勘测设计有限公司广东广州510000

边坡开挖后内部应力将重新调整分布,原有较稳定边坡常因开挖卸荷发生滑坡坍塌,而合理的开挖位置及坡比将有效减少此类灾害的损害程度。鉴于此,文章基于有限元软件Midas-GTS对破碎软岩边坡进行了不同坡比及位置的开挖模拟。结果表明:坡... 详细信息

边坡开挖后内部应力将重新调整分布,原有较稳定边坡常因开挖卸荷发生滑坡坍塌,而合理的开挖位置及坡比将有效减少此类灾害的损害程度。鉴于此,文章基于有限元软件Midas-GTS对破碎软岩边坡进行了不同坡比及位置的开挖模拟。结果表明:坡顶处开挖将提高边坡整体的稳定性,而坡脚处开挖则会降低边坡整体的稳定性,同时坡体中部处小坡比开挖对于边坡稳定性的影响较小;坡底和坡体中部处开挖坡比愈大边坡稳定系数愈小,而坡顶处开挖坡比愈大边坡稳定系数愈高;工程中对于软岩边坡坡顶进行开挖时应尽量提高开挖坡比,但要预防因直立开挖而产生的局部剪应力增高带,而在坡体中部及坡脚开挖时应减小开挖坡比或设置台阶分级开挖。

关键词：软岩边坡开挖坡比开挖位置稳定性系数

软岩边坡椅式桩板结构受力变形机理数值计算分析

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铁道建筑 2014年第7期54卷 95-98页

作者：白皓苏谦胡国玺徐海铭王武斌四川高速公路建设开发总公司工程建设部四川成都610041 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 西南交通大学道路工程四川省重点实验室四川成都610031

椅式桩板结构是岩质陡坡地段的一种新型支挡结构,可严格控制路基沉降、保证路基稳定性,尤其适用于山区陡坡路基,但目前对其工作机理的认识尚不够深入。本文结合某软岩陡坡路基支挡工程,针对椅式桩板结构的工作机理进行了数值计算分析,... 详细信息

椅式桩板结构是岩质陡坡地段的一种新型支挡结构,可严格控制路基沉降、保证路基稳定性,尤其适用于山区陡坡路基,但目前对其工作机理的认识尚不够深入。本文结合某软岩陡坡路基支挡工程,针对椅式桩板结构的工作机理进行了数值计算分析,并与理论计算结果进行对比。计算结果表明:数值计算结果与理论计算结果吻合良好;软岩边坡椅式桩板结构支挡路基的变形以沉降为主;挡土板与承载板上土压力沿纵向呈漏斗型分布,形成了以椅式桩与基岩为拱脚的空间土拱效应;当岩体弹性模量大于20 GPa时可不考虑岩体对结构变形的影响,可将其按线弹性材料进行考虑。

关键词：软岩边坡椅式桩板结构受力变形机理数值计算

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软岩边坡破坏机理研究与治理方案

煤矿安全 2016年第5期47卷 144-146页

作者：赵雪魏真王胜煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 辽宁建筑职业学院辽宁辽阳111000

以白音华二号露天矿为背景,通过分析该矿发生的"5.16"、"9.10"巨型滑坡,探讨硬-软、软-硬相间岩层边坡受水与采掘影响,边坡变形破坏机理,得出白音华二号露天矿边坡变形破坏属于岩体结构控制的边坡变形失稳模式。采用传递系数法、极限平... 详细信息

以白音华二号露天矿为背景,通过分析该矿发生的"5.16"、"9.10"巨型滑坡,探讨硬-软、软-硬相间岩层边坡受水与采掘影响,边坡变形破坏机理,得出白音华二号露天矿边坡变形破坏属于岩体结构控制的边坡变形失稳模式。采用传递系数法、极限平衡法对南帮内排进行稳定性评价,并根据内排边坡前缘开挖降深状况,提出边坡压脚方案:1035以下平盘宽64 m,边坡角13°,1035以上平盘宽200 m,边坡角6°。为避免大规模、突发性的滑坡灾害再次发生,建议采取必要的工程技术措施,以保证安全生产的有序进行。

关键词：软岩边坡破坏机理传递系数法滑坡防治极限平衡法

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在役软岩边坡变形机理分析及处治技术

公路交通科技 2021年第7期38卷 29-37页

作者：陈记刘庆元广东省南粤交通投资建设有限公司广东广州510623 中铁科学研究院有限公司深圳分公司广东深圳518048

为研究营运公路软岩边坡在服役期间多发的加固结构损伤开裂、坡体局部变形甚至整体失稳等工程病害的致灾机理和处治技术,实现快速抑制工程病害发展、有效处治工程病害、降低安全风险的目的,结合某高速公路在役软岩边坡的变形病害实例,... 详细信息

为研究营运公路软岩边坡在服役期间多发的加固结构损伤开裂、坡体局部变形甚至整体失稳等工程病害的致灾机理和处治技术,实现快速抑制工程病害发展、有效处治工程病害、降低安全风险的目的,结合某高速公路在役软岩边坡的变形病害实例,进行了现场调查、地质勘察、深部位移监测、锚固工程当前应力状态检测与数值分析。结果表明:软岩边坡加固工程在服役期间具有缓慢弱化效应,锚固性能逐渐降低,支挡抗滑力不断削弱,边坡整体加固能力逐渐减弱;软岩边坡在服役期间,受加固工程抑制后滑面具有向下深切发展规律,滑面下切深度可达2~5 m;边坡变形发展过程中,锚固工程表现出分区域先超限后破坏的渐进破坏特征,相比较于设计荷载,锚索最大超限能力大于121%,破坏后锚索持有荷载水平只有10%左右;边坡变形影响因素中,地质条件是基础,水的作用是诱因,加固工程弱化效应是主要原因;软岩边坡变形规模较大时,应在合理刷方卸载基础上,以支挡工程为主,设置完善的排水系统,锚固工程或注浆加固工程仅适用于局部加强。

关键词：道路工程变形机理试验检测软岩边坡弱化效应处治技术

基于CDEM露天煤矿顺倾软岩边坡三维稳定性分析

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安全与环境学报 2021年第1期21卷 195-200页

作者：王东郭富宁贾兰徐晓惠辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 内蒙古平庄能源股份有限公司内蒙古赤峰024000

为解决露天煤矿顺倾层状软岩边坡稳定性这一技术难题,基于连续介质离散元数值模拟方法,从理论上探讨了降深与清帮至不同位置对顺倾软岩边坡稳定性的影响。结合白音华一号矿南帮工程实例,针对各煤层降深及清帮方案,基于CDEM数值算法对边... 详细信息

为解决露天煤矿顺倾层状软岩边坡稳定性这一技术难题,基于连续介质离散元数值模拟方法,从理论上探讨了降深与清帮至不同位置对顺倾软岩边坡稳定性的影响。结合白音华一号矿南帮工程实例,针对各煤层降深及清帮方案,基于CDEM数值算法对边坡稳定性进行计算,对比分析了坡体位移、应力分布及演化特征,进而阐明多个弱层对复合边坡产生的叠加效应,以及清帮减载对边坡稳定性的影响。结果表明,白音华一号矿首采区南帮边坡变形不会对南排土场稳定性造成影响,揭露多个弱层对边坡变形与稳定性下降有一定的叠加效应,清帮不能显著提高边坡稳定性,但可减小作用在弱层上的法向应力和剪切应力,进而减缓滑坡发生的过程,提高边坡动态发展过程中的安全性。

关键词：安全工程露天煤矿软岩边坡边坡稳定性清帮减载 CDEM

近水平软岩边坡楔裂扩张力致滑机理研究实例

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铁道工程学报 2012年第12期29卷 36-41页

作者：王子江王崇艮王科胡惠中铁二院工程集体有限责任公司成都610031

研究目的:在近水平非膨胀软岩地区,经常发生滑坡,给工程建设以及人类活动带来危害。本文结合兰渝铁路D1K641路堑工程滑坡勘察,从岩石(体)水理特性试验着手,研究非膨胀软岩遇水产生裂缝的机理,以及近水平软岩边坡变形破坏的力学机制,这... 详细信息

研究目的:在近水平非膨胀软岩地区,经常发生滑坡,给工程建设以及人类活动带来危害。本文结合兰渝铁路D1K641路堑工程滑坡勘察,从岩石(体)水理特性试验着手,研究非膨胀软岩遇水产生裂缝的机理,以及近水平软岩边坡变形破坏的力学机制,这对整治或预防近水平软岩边坡变形破坏具有重要实际意义。研究结论:(1)软岩遇水产生楔裂扩张力,在楔裂扩张力作用下岩体发生楔裂性崩解,强度显著降低。(2)近水平软岩边坡变形破坏模式:岩体遇水首先在楔裂扩张力作用下发生垂向楔裂破坏并向深部发展,遇到特殊层间时在楔裂扩张力、裂缝静水压力、重力、沿层面渗流水的扬压力,以及强度大大降低的综合作用下沿层间发生剪裂破坏,致使岩体失稳并向临空面滑移形成滑坡。(3)楔裂扩张力在边坡变形破坏、滑移过程中起着关键作用。

关键词：近水平岩层软岩边坡楔裂扩张力滑移变形机理

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含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性影响因素分析

金属矿山 2017年第1期46卷 174-178页

作者：曹兰柱白继元王东宋子岭王珍辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

为定量揭示露天矿开挖过程中各人为因素对含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性的影响及其程度,以扎哈淖尔露天矿南帮边坡为工程背景,基于强度折减法,应用FLAC^(3D)数值模拟软件,探讨了开挖位置、开挖坡角和内排追踪距离不同时南帮边坡的变形... 详细信息

为定量揭示露天矿开挖过程中各人为因素对含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性的影响及其程度,以扎哈淖尔露天矿南帮边坡为工程背景,基于强度折减法,应用FLAC^(3D)数值模拟软件,探讨了开挖位置、开挖坡角和内排追踪距离不同时南帮边坡的变形破坏机制和边坡稳定性的影响规律。结果表明:无论开挖位置、开挖坡角与追踪距离如何变化,横采南帮的滑坡模式均为以IVC煤底板弱层为底界面的切层-顺层滑动;在横采条件下,边坡三维稳定性主要受内排追踪距离影响,随追踪距离的增大呈负指数规律减小,且随开挖位置的向南偏移或开挖坡角的减小近线性减小;在横采条件下,内排土场与工作帮间的追踪距离控制在一定范围内时,可以充分利用边坡稳定性的三维效应回收煤炭资源。

关键词：顺倾弱层软岩边坡边坡稳定性追踪距离数值模拟

含顺倾煤层软岩边坡滑动区稳定性分析与工程治理实践

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矿业安全与环保 2018年第5期45卷 74-77页

作者：曹兰柱王炎舜赵立春王东宋子岭辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 扎哈淖尔煤业有限公司内蒙古扎鲁特旗029200

针对顺倾煤层软岩边坡滑动现状,结合GPS监测数据,研究了其滑动机理与工程治理措施。结果表明,软岩边坡滑动机理为滑体前缘剪出,滑体后缘产生张拉裂隙,中部主滑段切断岩层沿弱层产生切层—顺层滑动。运用SLOPE/W软件及监测数据进行了滑... 详细信息

针对顺倾煤层软岩边坡滑动现状,结合GPS监测数据,研究了其滑动机理与工程治理措施。结果表明,软岩边坡滑动机理为滑体前缘剪出,滑体后缘产生张拉裂隙,中部主滑段切断岩层沿弱层产生切层—顺层滑动。运用SLOPE/W软件及监测数据进行了滑动区边坡工程治理前、后的稳定性评价,评价结果表明:治理前其滑动区边坡稳定系数为0.976、0.996,监测位移逐渐增大,说明其处于不稳定状态;实施工程治理措施后,达到了安全储备系数1.2的要求,监测位移趋于近水平,说明工程治理措施选择方法恰当,可为其他顺倾煤层软岩边坡滑动变形及治理措施选择提供指导。

关键词：露天煤矿顺倾煤层软岩边坡边坡稳定性极限平衡与有限应力法 GPS监测

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土钉加固软岩边坡监测分析与数值分析

铁道建筑 2008年第2期48卷 65-68页

作者：朱赞成肖成志徐化祥宋卫东台州学院建筑工程系浙江台州318000 河北工业大学土木工程学院天津300132 成都地铁有限公司成都100017 北京科技大学土木工程系北京100083

软弱、破碎围岩的公路边坡支护一直是困扰公路边坡施工的技术难题。结合梅江软弱围岩公路边坡工程地质条件和边坡开挖设计参数,采用FLAC软件对土钉支护结构进行数值模拟研究,并从应力、位移和塑性区3个方面分析了边坡围岩的稳定性。计... 详细信息

软弱、破碎围岩的公路边坡支护一直是困扰公路边坡施工的技术难题。结合梅江软弱围岩公路边坡工程地质条件和边坡开挖设计参数,采用FLAC软件对土钉支护结构进行数值模拟研究,并从应力、位移和塑性区3个方面分析了边坡围岩的稳定性。计算结果表明:该支护结构能有效地控制边坡的变形,获得了满意的支护效果。

关键词：软岩边坡数值模拟土钉支护现场监测稳定性