基于時(shí)程分析巖質(zhì)高邊坡開挖爆破動(dòng)力穩(wěn)定性計(jì)算方法

以某公路巖體邊坡工程為例,建立有限元分析模型;根據(jù)前期邊坡變形監(jiān)測資料,反演邊坡巖體物理力學(xué)計(jì)算參數(shù),分析邊坡開挖后各階段邊坡應(yīng)力變形規(guī)律,結(jié)果顯示邊坡七級開挖后應(yīng)力變化均在允許范圍內(nèi),能滿足強(qiáng)度要求。為了研究巖體隨時(shí)間變化的長期穩(wěn)定性,進(jìn)一步考慮蠕變特性,推定巖石流變參數(shù),分析邊坡蠕變變形規(guī)律,評價(jià)和預(yù)測邊坡的穩(wěn)定安全性。結(jié)果表明,在2011年1月前,邊坡巖體處于開挖卸載后的非穩(wěn)態(tài)蠕變階段,之后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)蠕變階段,巖體位移基本趨于穩(wěn)定。其中二級平臺的測點(diǎn)位3的x向位移變化最大,在2010年5月期間發(fā)生急速增長至26mm,對邊坡穩(wěn)定不利。該結(jié)果不僅可以為工程施工提供科學(xué)的理論依據(jù),而且對邊坡加固措施以及滑坡的預(yù)測預(yù)報(bào)也具有重要的指導(dǎo)作用。

基于ansys軟件的巖土分析模塊,利用強(qiáng)度折減模擬邊坡由穩(wěn)定狀態(tài)到不穩(wěn)定,得到安全系數(shù);利用網(wǎng)格劃分后殺死單元模擬邊坡開挖卸荷狀態(tài),分析其穩(wěn)定性的變化,其邊坡位移與監(jiān)測結(jié)果基本一致。

關(guān)于道班溝山梁高邊坡開挖的探討 （作者：楊杰） 摘要：根據(jù)我標(biāo)段道班溝山梁開挖爆破作業(yè)，分梯段開挖、每個(gè)梯段深度為 10m。在邊坡結(jié)構(gòu)面采用預(yù)裂（或光面）爆破，在馬道開挖時(shí)采用預(yù)留保護(hù)層， 水平預(yù)裂（光面）爆破。 關(guān)鍵詞：爆破開挖基本措施深孔梯段爆破預(yù)裂（光面）爆破設(shè)計(jì) 保護(hù)層爆破設(shè)計(jì)控制爆破 道班溝山梁開挖區(qū)位于大壩右岸樁號1+241.44～1+310，高程1670m～ 1780m邊坡上。分為五級馬道，邊坡坡比為1:0.2。區(qū)域內(nèi)山高坡陡，地形復(fù)雜， 施工條件極差，故在開挖過程中對爆破要求嚴(yán)格。 一、工程地質(zhì)概況 開挖區(qū)域內(nèi)基巖由大理巖組成，巖體多呈厚層塊狀結(jié)構(gòu)。巖體風(fēng)化程度受巖 性、構(gòu)造及地下水活動(dòng)影響明顯，大理巖、變質(zhì)砂巖巖石堅(jiān)硬，自身抗風(fēng)化能力 較強(qiáng)，風(fēng)化作用主要沿裂隙和構(gòu)造破碎帶進(jìn)行，具典型的裂隙式和夾層式風(fēng)化特 征。巖體卸荷強(qiáng)烈，強(qiáng)卸荷帶水平深度一般約

1 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方法 目前的邊坡的側(cè)壓力理論，得出的計(jì)算結(jié)果，顯然與實(shí)際情形不 符。邊坡穩(wěn)定性計(jì)算，有直線法和圓弧法，當(dāng)然也有拋物線計(jì)算方法， 這些不同的計(jì)算方法，都做了不同的假設(shè)條件。 當(dāng)然這些先輩拿出這些計(jì)算方法之前，也曾經(jīng)困惑，不做假設(shè)簡 化，基本無法計(jì)算。而根據(jù)各種假設(shè)條件，是會(huì)得出理論上的結(jié)果， 但與實(shí)際情況又不符。倒是有些后人不管這些假設(shè)條件，直接應(yīng)用其 計(jì)算結(jié)果，把這些和實(shí)際不符的公式應(yīng)用到現(xiàn)有的規(guī)范和理論中。 瑞典條分法，其中的一個(gè)假設(shè)條件破裂面為圓弧，另一個(gè)條件為 假設(shè)的條間土之間，沒有相互作用力，這樣的話，對每一個(gè)土條在滑 裂面上進(jìn)行力學(xué)分解，然后求和疊加，最后選取系數(shù)最小的滑裂面。 從而得出判斷結(jié)果。其實(shí)，那兩個(gè)假設(shè)條件對嗎？都不對！ 第一、土體的實(shí)際滑動(dòng)破裂面，不是圓弧。 第二、假設(shè)的條狀土之間，會(huì)存在粘聚力與摩擦力。 邊坡的問題看似比較簡單，

依托平阿高速公路反傾順層高邊坡,利用有限差分?jǐn)?shù)值模擬技術(shù)對其開挖時(shí)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析.結(jié)果表明,第一次和第二次開挖后的邊坡穩(wěn)定性較好,僅產(chǎn)生局部的塑性變形,而第三次開挖后的邊坡逐漸失穩(wěn),最終形成滑坡.反傾順層高邊坡會(huì)因傾倒破壞的不斷發(fā)展而最終出現(xiàn)整體滑移面,坡體內(nèi)滑移面形成以后,坡體內(nèi)的塑性區(qū)不再繼續(xù)發(fā)展,僅位移繼續(xù)增大.通過邊坡失穩(wěn)滑移時(shí)的位移差值,可判斷滑移面的具體位置.在實(shí)際工程中,建議采用抗滑樁、抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索的方式進(jìn)行加固.研究成果可為類似的反傾順層高邊坡的穩(wěn)定性分析提供借鑒.

以某采石廠礦石爆破開挖形成高邊坡為例,采用abaqus有限元軟件對爆炸荷載引起的巖石振動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行模擬研究,得到了巖質(zhì)高邊坡在爆破作用下的位移規(guī)律和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)衰減規(guī)律。分析了開挖擾動(dòng)下地應(yīng)力釋放和爆炸應(yīng)力波耦合作用下的邊坡應(yīng)力狀態(tài)與邊坡穩(wěn)定性。結(jié)果表明:爆破振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力為靜力開挖的9倍,振動(dòng)造成局部巖體裂隙發(fā)育,是邊坡出現(xiàn)塑性變形的主要原因;最大位移出現(xiàn)在邊坡的中下部,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大速度為59.2cm/s。最后通過對邊坡應(yīng)力狀態(tài)、塑性區(qū)的發(fā)展、位移變化以及質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度四個(gè)方面對邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行了綜合評價(jià),并今后指導(dǎo)施工提供一定依據(jù)。

巖質(zhì)高邊坡的穩(wěn)定性一直是水利水電工程建設(shè)中遇到的重要問題,對邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測是評價(jià)邊坡穩(wěn)定性及對邊坡進(jìn)一步采取支護(hù)的主要依據(jù)。本文收集數(shù)個(gè)典型的大型水電巖質(zhì)高邊坡監(jiān)測實(shí)例,分析了目前巖質(zhì)高邊坡監(jiān)測主要特點(diǎn)、主要常規(guī)方法及先進(jìn)方法,并對小灣電站某邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,對監(jiān)測成果進(jìn)行分析,從而判定邊坡的整體穩(wěn)定性,其監(jiān)測方法和經(jīng)驗(yàn)可對類似工程具有指導(dǎo)意義。

結(jié)合具體工程實(shí)例,采用flac3d建立某巖質(zhì)高邊坡模型,分析了卸荷裂隙對邊坡穩(wěn)定性的影響以及不同連通率條件下,卸荷裂隙對邊坡位移、應(yīng)力及塑性區(qū)的影響規(guī)律,并得出結(jié)論。

一種土巖混合邊坡的穩(wěn)定性分析計(jì)算方法

改進(jìn)sarma法在巖質(zhì)高邊坡開挖穩(wěn)定分析中的應(yīng)用——針對采用極限平衡分析法計(jì)算邊坡穩(wěn)定時(shí)，由于沒有考慮條塊間力，不能滿足所有靜力條件，計(jì)算安全系數(shù)較之其他較嚴(yán)格的方法偏低的問題，提出了考慮高邊坡開挖過程引起的地應(yīng)力釋放荷載的改進(jìn)sarma法穩(wěn)定分析方法...

基于量綱分析理論,分析影響邊坡爆破振動(dòng)速度相關(guān)物理量,推導(dǎo)并改進(jìn)考慮高程因素影響的爆破振動(dòng)速度預(yù)測公式,結(jié)合某石油儲(chǔ)備基地山體邊坡爆破開挖工程實(shí)地監(jiān)測,對比分析改進(jìn)公式與薩道夫斯基等傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)公式對振動(dòng)速度的預(yù)測精度。結(jié)果表明：改進(jìn)公式對實(shí)測數(shù)據(jù)擬合的線性相關(guān)性為0.87,通過在公式中引入邊坡坡度項(xiàng)（h/d）可大幅提高振動(dòng)速度預(yù)測精度,垂直向質(zhì)點(diǎn)峰值速度（ppvz）及峰值矢量和速度（pvs）預(yù)測值的最大相對誤差分別為9.3%、12.7%,平均值分別為8.2%、9.8%,該公式用于邊坡坡面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度預(yù)報(bào)切實(shí)、可行;pvs是坡面質(zhì)點(diǎn)空間各方向振動(dòng)速度時(shí)程信息的綜合表征,綜合涵蓋質(zhì)點(diǎn)3個(gè)方向振動(dòng)速度分量對建（構(gòu)）筑物的振動(dòng)累積、破壞效應(yīng),選取pvs作為爆破振動(dòng)安全控制指標(biāo)更為合理。

以某人工邊坡為研究對象,分別以有限差分法和極限平衡法,利用數(shù)值模擬軟件flac3d和理正巖土計(jì)算分析了邊坡在開挖前、后和支護(hù)后的穩(wěn)定系數(shù),并結(jié)合施工期間及施工完成后一段時(shí)間的監(jiān)測報(bào)告,指出該支護(hù)方案是可行的且邊坡趨于穩(wěn)定。

基于量綱分析理論,分析影響邊坡爆破振動(dòng)速度相關(guān)物理量,推導(dǎo)并改進(jìn)考慮高程因素影響的爆破振動(dòng)速度預(yù)測公式,結(jié)合某石油儲(chǔ)備基地山體邊坡爆破開挖工程實(shí)地監(jiān)測,對比分析改進(jìn)公式與薩道夫斯基等傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)公式對振動(dòng)速度的預(yù)測精度.結(jié)果表明:改進(jìn)公式對實(shí)測數(shù)據(jù)擬合的線性相關(guān)性為0.87,通過在公式中引入邊坡坡度項(xiàng)(h/d)可大幅提高振動(dòng)速度預(yù)測精度,垂直向質(zhì)點(diǎn)峰值速度(ppvz)及峰值矢量和速度(pvs)預(yù)測值的最大相對誤差分別為9.3％、12.7％,平均值分別為8.2％、9.8％,該公式用于邊坡坡面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度預(yù)報(bào)切實(shí)、可行;pvs是坡面質(zhì)點(diǎn)空間各方向振動(dòng)速度時(shí)程信息的綜合表征,綜合涵蓋質(zhì)點(diǎn)3個(gè)方向振動(dòng)速度分量對建(構(gòu))筑物的振動(dòng)累積、破壞效應(yīng),選取pvs作為爆破振動(dòng)安全控制指標(biāo)更為合理.

[ppt]大型高邊坡開挖的變形破裂響應(yīng)與穩(wěn)定性控制——一、前言　　是什么樣的“力”在驅(qū)動(dòng)巖石高邊坡的變形與破壞？這是我們探討問題的基礎(chǔ)！　　開挖過程中，邊坡的變形破裂如何響應(yīng)？　　3.巖石高邊坡的穩(wěn)定性如何認(rèn)識？符合傳統(tǒng)極限平衡的思想嗎？（是強(qiáng)...

以湖南省某高速公路層狀巖質(zhì)高邊坡變形體作為典型工程實(shí)例,根據(jù)地勘成果選擇典型斷面布置測斜孔對邊坡巖體進(jìn)行監(jiān)測;對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,提出雨水沖刷和入滲是影響邊坡穩(wěn)定變形的主要因素,巖體內(nèi)部至少存在兩個(gè)潛在滑動(dòng)帶,同時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)為工程處理措施的制定和實(shí)施提供有效指導(dǎo);通過對邊坡開挖過程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析邊坡開挖導(dǎo)致位移和變形的變化規(guī)律。

針對水布埡水電站溢洪道邊坡開挖變形與穩(wěn)定性問題,建立邊坡巖體的力學(xué)模型,利用adina軟件進(jìn)行數(shù)值仿真模擬.通過算例分析邊坡巖體的應(yīng)力、位移等,對邊坡的安全穩(wěn)定性進(jìn)行討論,并結(jié)合工程實(shí)際對該水電站溢洪道邊坡開挖工程作出了評價(jià).

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施的新建，在土木工程，水利水電工程等工程建設(shè)中，常常會(huì)遇到大量的卸荷巖體陡高邊坡工程問題。在這些邊坡工程中，由于大量開挖和卸荷，巖體的變形和穩(wěn)定問題成為工程建設(shè)中的關(guān)鍵問題之一，制約著整個(gè)工程的建設(shè)。針對水布埡電站溢洪道邊坡開挖變形與穩(wěn)定性分析，建立邊坡巖體的力學(xué)模型，并借助有限元法在邊坡穩(wěn)定中的應(yīng)用，通過算例分析邊坡巖體的應(yīng)力、位移等，進(jìn)而對邊坡的安全穩(wěn)定性進(jìn)行討論，以尋求更合理、優(yōu)化的邊坡治理方案。最后結(jié)合工程實(shí)際對該工程提出合理的評價(jià)，獲得了一些有益的結(jié)論。

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高邊坡穩(wěn)定性分析是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題,涉及地質(zhì)、水文、地理?xiàng)l件等各種因素,目前有多種分析方法,但這些方法都存在計(jì)算過程復(fù)雜、計(jì)算量很大的問題。以實(shí)際邊坡為例,采用赤平極射投影法和圓弧圖表法分析某巖質(zhì)高陡邊坡,減少大圓弧滑動(dòng)法分析所需要的大量計(jì)算,初步評價(jià)其穩(wěn)定性,為該邊坡后續(xù)的詳細(xì)穩(wěn)定性分析提供參考。實(shí)例分析結(jié)果表明該方法大大地簡化了計(jì)算,最后針對一些具體情況給出了具體建議。

為了更好的分析巖溶地區(qū)大型巖質(zhì)高邊坡的穩(wěn)定性,選擇了貴陽市的大型建筑邊坡為試驗(yàn)對象,根據(jù)現(xiàn)場巖土的質(zhì)量特征和構(gòu)造,運(yùn)用穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算來對其進(jìn)行簡要的分析。

巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性受到多方面因素的影響,包括外在因素(該地區(qū)的人工作業(yè)活動(dòng)、地下地表水侵蝕和風(fēng)化等)和內(nèi)在因素(巖石本身的物理力學(xué)性質(zhì)),這兩方面因素的共同作用使得邊坡穩(wěn)定性受到威脅.本文主要結(jié)合某地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程實(shí)踐,對巖質(zhì)高邊坡破壞的基本原理、影響因素進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上介紹了幾種常見的巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性分析方法,以為類似工程的評價(jià)分析提供參考.

基于flac3d討論了巖質(zhì)邊坡工程在天然狀態(tài)下和開挖狀態(tài)下力學(xué)模型的變化。在該巖質(zhì)邊坡工程中,選擇了某斷面進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。從坡體材料的力學(xué)參數(shù)、開挖施工過程等角度模擬了原型坡體的情況,取得了較好的效果,得到以下結(jié)論：通過對天然狀態(tài)下邊坡進(jìn)行分析,從應(yīng)力、位移和塑性區(qū)角度分析了邊坡在天然狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài);邊坡開挖以后通過的模擬分析開挖邊坡的位移、應(yīng)力以及剪切應(yīng)變增量的變化,說明開挖邊坡的破壞規(guī)律。