缓倾层状结构高陡采动斜坡变形特征研究

采空区深度、平面位置等控制缓倾层状结构采动斜坡的变形特征,直接影响采动斜坡整体稳定性。近年来,国内外学者针对地下采煤引起上覆岩体变形开展了大量研究,但目前采空区特征对斜坡关键位置的影响作用揭示还不够深入。贵州省发耳煤矿尖山营变形体是典型的缓倾层状结构采动斜坡,具有上陡下缓、上硬下软的特征。文章以发耳尖山营变形体为例,采用地质过程机制定性分析和数值模拟方法研究了多层开采与不同深度单层开采对斜坡变形的影响,揭示采空区宽度、深度及深厚比等参数对斜坡变形特征的影响。结果表明:多层开采导致斜坡坡脚破坏和整体塌陷,引起斜坡产生显著向坡外的水平位移,导致竖向位移远大于煤层开采总厚度;采空区跨越坡脚致使开采深厚比急剧减小,采动裂隙更易扩展至地表,是坡脚附近岩体产生破坏的重要因素;采空区宽度增大、多层采动会显著加剧斜坡变形,采空区深度增加可减小斜坡变形量值,但显著增加变形范围。在地形起伏强烈地区采煤,通过优化工作面布置,防止开采深厚比急剧减小、控制采空区宽度、避免重复采动以及开采更深部煤层对斜坡稳定性有利。     

贵州岩溶地区缓倾内斜坡变形破坏机制研究以惠水新寨崩塌为例

贵州处在云贵高原山区的特殊地理位置,山高坡陡且广泛分布碳酸盐岩等可溶岩,导致岩溶作用强烈发育,由此形成大量由强烈岩溶控制的斜坡地质灾害。本次以惠水新寨崩塌作为岩溶区的典型缓倾内斜坡实例,经过野外地质调查分析及UDEC离散元数值模拟来综合探讨其变形破坏机制。结果表明：受缓倾内软硬互层的坡体结构和强烈岩溶作用的控制,崩塌体因差异溶蚀形成凹岩腔,坡体发生坠落、倾倒等局部破坏;随着岩溶和水的持续作用,凹岩腔不断扩大,结构面进一步贯通使变形破坏逐渐由浅表部向坡体深部扩展,最后导致坡体沿下伏软岩整体滑移的大规模破坏。变形破坏机制为差异溶蚀-坠落倾倒（局部）蠕滑拉裂-滑移剪出（整体）阶段性崩塌。     

平缓反倾红砂岩高陡切坡的稳定性分析

以沪渝高速公路湖北段平缓反倾红砂岩为研究对象,在平缓反倾红砂岩高陡边坡中岩体易软化崩解。自然冲侵蚀形成的高陡山体卸荷变形可达几十毫米至近百毫米,卸荷变形破裂方向与构造节理重叠,使节理裂隙变宽,贯通性提高,为高陡坡体提供了顺坡向陡直破裂面。加之公路切坡卸荷变形和坡体软化变形,岩体软化后的变形模量下降约80%,卸荷变形和软化变形各有数毫米的变形量,与自然坡体卸荷重叠,使坡体变形进一步加大,使红砂岩坡体潜在不稳定性增大。同时地下水作用使卸荷裂隙充填一定高度的静水压力,还使岩体产生软化,岩块软化系数一般在0.3~0.7,导致岩体强度显著下降,30～40 m高的静水压力可使边坡的稳定性系数从开挖前的5.56降至1.96,开挖后从2.77降至1.07,这两方面的作用可使切坡后较稳定的反倾坡体变化到极限平衡状态,甚至失稳状态。因此,施工中要特别注意切坡后的即时加固,并采取措施防止卸荷裂隙中地下水聚积,减少地下水对坡体的软化。     

工程荷载作用下缓倾角反倾似层状岩质边坡变形稳定性分析

在反倾层状边坡的破坏机制和稳定性分析方面,由于其稳定性一般较好,系统深入地研究其破坏机制和稳定性的反而不多。以火山岩地层多次火山喷发旋回形成的缓倾角反倾似层状岩质边坡为研究对象,利用有限元分析其位移矢量图,揭示边坡的变形破坏机制和稳定性控制要素,利用极限平衡法、矢量和法,评价其稳定性,利用强度折减法分析塑性区的扩展规律,揭示滑动面发展的时间空间规律,结果表明,（1）类似层状反倾岩质边坡的潜在破坏模式为剪切–张拉破坏,滑面形态表现为近似折线状：顺坡向穿过凝灰岩夹层和强风化岩体,后缘通过陡倾结构面;（2）极限平衡法、矢量和法的边坡稳定性综合评价表明边坡浅层稳定性不满足工程稳定性要求,深层稳定性满足工程稳定性要求,且三维矢量和安全系数大于二维结果,是三维效应造成;（3）塑性区扩展揭示滑面的空间发展序列为滑面4、5、3。文中的技术路线和分析方案可用于缓倾角反倾层状岩质边坡稳定性评价。     

川藏公路然乌-鲁朗段冰碛高边坡稳定性分析

在帕隆藏布北岸的川藏公路上,有许多冰碛高陡切坡.这些冰碛切坡具有独特的结构力学特征,其几何形态(高度与坡度的组合值)不同于一般经验值的范围.根据其物理力学性质,采用圆弧法对边坡进行稳定性分析,取得了与实际相符的结果.     

复杂反倾岩质边坡的稳定性分析方法研究

以坡体内含有多组结构面的复杂反倾岩质边坡为研究对象,考虑结构面未将岩块与母岩彻底分离的情况,建立了复杂反倾岩质边坡的稳定性分析方法。首先,根据岩层的受荷状态和岩层间的接触关系,建立各岩层的挠度计算方法。然后,以岩层的挠度为关联变量建立方程组,通过求解方程组得到各岩层间的层间荷载,进而量化了边坡内各岩块后部结构面受到的荷载,并据此构建了各结构面的断裂力学模型。利用该模型并基于断裂力学建立了各岩块的稳定系数计算方法。最后,通过算例分析表明文中建立的复杂反倾岩质边坡稳定分析方法得到的结果与边坡实际破坏形态基本一致。     

块裂反倾巨厚层状岩质边坡变形破坏颗粒流模拟及稳定性分析

反倾边坡破坏会诱发严重的地质灾害,因此对软硬互层反倾岩质边坡的稳定性及破坏模式进行研究具有重要的意义。本文基于数值模拟的方法,利用离散元UDEC软件,首先基于正交试验设计法,考虑了边坡坡角、岩层倾角、坡高、相邻软硬岩层总厚度、硬软岩层厚度比、硬软岩层力学参数序号比、结构面力学参数7个因素的影响,设计了32组正交试验,利用强度折减法对边坡的稳定性及可能的破坏模式进行模拟,并从边坡稳定系数和位移两个方面对计算结果进行敏感性分析。结果表明,边坡坡角和岩层倾角对稳定系数影响较大,结构面力学参数和坡高对边坡位移影响较大;然后对边坡的破坏模式进行归纳总结,将软硬互层反倾边坡的破坏模式分为弯曲倾倒破坏、坍塌滑动破坏和块体倾倒破坏3种类型,并对每种破坏类型的边坡特征进行详细分析。     

层状岩质边坡破坏模式及稳定性的数值分析

运用FLAC3D模拟层状岩质边坡的破坏模式,并采用强度折减法分析结构面倾角与稳定性之间的关系。结果表明:①水平层状边坡坡顶变形破坏早于坡面和坡脚,形成拉破坏区。当结构面倾角较小时,顺倾向层状边坡主要发生滑移破坏;当结构面倾角较大时,发生弯折-溃曲破坏。直立层状边坡主要发生弯曲-板间拉裂-塌落破坏。逆倾向层状边坡的破坏形式为对于小倾角为滑移破坏,对于陡倾角为倾倒破坏。②对于顺倾向边坡,整体安全系数随结构面倾角先减小后增大,呈现两头高、中间低的形态,在倾角为30°时安全系数最小;对于逆倾向边坡,曲线呈现增大-减小-增大的态势,并且大部分高于顺倾向边坡曲线,符合实际情况。③所采用的低强度弹塑性单元能够比较真实地模拟软弱结构面的变形。     

缓倾滑坡地质力学模型研究——以冯店滑坡为例

在国内外缓倾滑坡研究的基础上,从滑坡形成机制出发,建立缓倾滑坡地质力学模型,采用数字滑坡技术结合地面调查获取滑坡规模、滑动面倾角、后缘拉裂槽积水深度等参数,代入模型表达式可获得滑坡的临界摩擦系数,进而获取滑坡的总下滑力和总阻滑力。提出临界摩擦系数的概念及求取方法,临界摩擦系数与缓倾滑坡的易滑性（或稳定性）直接相关,分析表明滑坡的临界摩擦系数与滑体规模（滑动面长与宽）、滑动面倾角正相关,与滑体重量反相关,滑坡后壁倾角在60°-90°范围的变化对缓倾滑坡易滑性的影响很微弱。      

缓倾顺层岩质斜坡破坏条件和变形机制分析——以常吉高速公路朱雀洞滑坡为例

总结国内外实例数据发现:缓倾条件下顺层斜坡能够产生滑移-弯曲变形;同类滑坡具有隐蔽性强、体积规模巨大、滑动面后陡前缓、多层滑动、突发性、高速、滑动距离有限等特征;顺层斜坡产生滑移-弯曲变形的必要条件为岩层倾角20°～60°、岩体软硬相间、节理与裂隙发育、岩层倾角>斜坡坡角、坡长达到数百米及以上、岩体剩余下滑力大于其临界值。为了研究缓倾顺层岩质斜坡滑移-弯曲变化过程,以常吉高速公路朱雀洞滑坡为例,采用地质调查、文献查询、理论计算、物理模拟相结合。首先对滑坡基本特征及其成因机制进行细致研究,建立了滑移-弯曲变形力学模型,进行了变形条件判别、稳定性评价。在此基础上,运用物理模型试验分析方法,再现了斜坡变形破坏演化过程,进一步证实了其滑移-弯曲型变形破坏机制。     

基于FLAC 3D的某建设工程斜坡场地稳定性分析——以贵阳市东山寺藏经楼建设工程为例

贵阳市东山寺藏经楼建设工程地处东山公园山体南侧顺层斜坡上,大型的工程建设活动,加之强降雨、地震等因素影响,可能会对山体斜坡的稳定性造成一定程度的降低,甚至导致滑坡灾害的发生。采用FLAC 3D数值模拟软件对斜坡场地稳定性进行了计算分析。结果表明,斜坡在不同工况条件下整体处于稳定—基本稳定状态;在不利的工况组合条件下,斜坡安全系数较低,安全储备不足。据此提出相关处置措施建议,保障工程建设的安全。     

滑坡稳定性计算和滑坡稳定性量化评分方法的适用性对比研究——以湖南衡东某风电场公路切坡为例

拟以湖南衡东某风电场公路切坡为例,对比分析了公路切坡稳定性评价常用的两种分析方法,即滑坡稳定性计算和滑坡稳定性量化评分,以具体的工程项目为案例,依据公路切坡引发滑坡的地质环境条件,应用两种方法对该切坡可能形成的滑坡进行了对比分析。研究表明:对于勘查程度较高的大型滑坡稳定性评价,采用滑坡稳定性定量计算方法,结论较为准确;对于勘查程度较低的中小型滑坡稳定性评价,采用滑坡稳定性量化评分法,可减少工作量,结论较为准确;对于为大型且地质环境条件复杂,建议用两种方法相互论证,结论可信度高。     

大型缓倾斜滑坡孕育特征与成灾机理研究——以晴隆县某不稳定斜坡为例

缓倾滑坡在我国西南地区广泛分布,该类滑坡具有规模大、成灾机理多样的特点,其滑坡从孕育发展到最终失稳破坏是一个缓慢而渐进的过程。本文以晴隆县某大型不稳定斜坡为例,开展地面调查、高密度电法、钻探及井探等多元地质勘探,研究缓倾滑坡孕灾特征及成灾机理。该斜坡因其不利的地质结构体、地形地貌特征及大量开垦、建房的人为活动影响,坡体发生了局部变形;针对此类具有不利地质、坡体结构且变形为初期蠕变斜坡,建议采取“综合监测工程+斜坡截排水沟的综合治理措施”完善地表排水系统,同时以监测为主实现防灾减灾目的,对类似地质灾害隐患点的减灾防灾工作具有一定借鉴意义。     

三峡库区高切坡变形监测——以万州区为例

高切坡变形和失稳是三峡库区广泛分布的一种地质灾害形式,严重影响着移民房屋、道路交通以及人民生命财产的安全。本文以万州库区为例,介绍了高切坡变形监测网络构成。该网络采用了高精度的GPS空间定位技术,全站仪变形监测技术、数字化精密水准测量、先进的遥测台网技术并与地理信息系统相结合,构成了一个空间上点、线、面相结合的高效率高切坡变形监测网络系统。该变形监测系统2008年建成,到目前为止,已经获得了大量的宝贵的监测数据,为当地高切坡变形和失稳的预警预报提供了科学依据。     

陡倾坡内和垂直坡面走向张裂隙共生的成因机制及其工程效应

西南某水电站坝区右岸不但发育陡倾坡内并与坡面走向大致平行的张裂隙和断层也有一系列倾角近于直立与坡面走向近于垂直的张裂隙。这两组裂隙在同一边坡内同时出现,在国内已建的大型水电工程边坡中尚未见报道。研究表明,这一组合是由于右岸西侧穹隆新生代以来发生过较强烈隆升导致放射状和环状张裂隙同时发育的结果。正是由于两组张裂隙的存在,使边坡岩体深强风化发育,从而降低了坝肩岩体的强度。     

陡倾坡内和垂直坡面走向张裂隙共生的成因机制及其工程效应

西南某水电站坝区右岸不但发育陡倾坡内并与坡面走向大致平行的张裂隙和断层也有一系列倾角近于直立与坡面走向近于垂直的张裂隙。这两组裂隙在同一边坡内同时出现，在国内已建的大型水电工程边坡中尚未见报道。研究表明，这一组合是由于右岸西侧穹隆新生代以来发生过较强烈隆升导致放射状和环状张裂隙同时发育的结果。正是由于两组张裂隙的存在，使边坡岩体深强风化发育，从而降低了坝肩岩体的强度。     

老鹰岩危岩崩塌稳定性分析及防治措施研究

危岩崩塌是贵州省煤矿开采引发的主要地质灾害类型之一,为了正确地分析该类危岩崩塌的稳定性、科学合理地制定防护措施,以保证在保障人民生命财产安全的基础上减轻地质灾害治理成本,以某煤矿内老鹰岩危岩体为例,在分析其稳定性的基础上,采用RocFall数值模拟分析滚石的影响程度及范围,提出了“整体稳定、局部崩落”的总体结论并制定了“被动网+落石槽+监测”的被动防护措施,治理效果良好,可为类似项目提供参考。     

断裂控制的滑坡机理研究以柳家坡滑坡为例

本文针对受红椿坝-曾家坝断裂控制的陕西省安康市岚皋县柳家坡滑坡,在现场调查分析的基础上,采用Midas/GTS软件对其形成机理进行了三维数值模拟研究。模拟结果表明,断裂对该滑坡的发生起着控制性的作用,岩土体的性质决定了该滑坡的类型,而水和人类工程活动触发了该滑坡的发生。得到柳家坡滑坡的变形破坏模式为:坡体前缘向前运动,西侧断层强烈破碎带通过处侧壁剪切破坏,坡体后缘产生张拉裂缝,从而带动东侧坡体的变形破坏。由于坡体前缘为修建公路开挖的临空面,坡脚处缺失支撑,诱发了滑坡的发生。柳家坡滑坡形成机理的模拟结果可为日后相似条件下滑坡的防治提供一定的借鉴。     

基于总位移指标的反倾岩质边坡倾倒变形影响因子敏感性分析

为分析反倾边坡倾倒变形影响因子敏感性差异,本文采用数值模拟与灰色关联相结合的方法进行研究。首先将边坡几何特征参数、岩体物理力学参数、岩层力学参数定为反倾边坡第一级倾倒变形影响因子,并从各一级因子中进一步划分出边坡坡度、岩层倾角、岩层柔度等12个次级影响因子;然后对各二级影响因子分别选取11个水平数,并将12个二级影响因子、11级水平数随机组合成11套数值模拟方案,采用UDEC进行各方案数值模拟分析;最后采用灰色关联理论以坡顶倾倒变形水平位移为参考序列对12个二级影响因子进行关联度计算,并进一步分析出了3个一级影响因子敏感性大小。研究结果表明：（1）12个二级影响因子对倾倒变形影响最大的是岩层倾角;（2）三个一级影响因子中几何特征参数对倾倒变形影响最大,岩层层理力学参数对反倾边坡变形影响次之,岩块物理力学参数对反倾边坡变形影响最小。     

秦望山隧道南口高陡岩质边坡稳定性分析及治理效果评价

滑坡作为一种常见的地质灾害严重影响工程的安全与稳定和人类的生命财产安全。边坡稳定性受岩土体力学性质、地形地貌条件和周边环境等因素影响。本文以秦望山岩质边坡为研究对象,采用3DEC数值模拟软件分析了边坡治理前后不同工况下边坡的稳定性。稳定性分析结果表明治理加固后各工况下坡体位移均明显减小;通过对治理后滑坡的裂缝变形和锚索应力监测数据进行分析,验证了边坡治理措施的有效性。