弱层抗剪强度参数对边坡安全系数的影响分析
基于强度折减法的边坡安全系数求解及精度影响因子分析
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在 F A 3 中求 解 安全 系数 时 ,单 次安 全 系 数 LCD 的计算 过程 主要 以数值计算 的收敛性作 为失稳 判
图 1 分 析 模 型 示 意 图 表 1 物 理 、 学 参 数 指 标 力
据。假设数值计算模型所有非空区域都采用摩尔 一 库伦本构模型 ,便可使用命令 Sl s o e o 来求解安全 vf 系数 : 先 , 首 通过 给粘结力 设定 一个 大值 来改 变 内 部 应 力 , 以找 到体 系 达 到力 平 衡 的典 型 时 步 N ; r接 着 , 于给定的安全系数 F, 对 s 执行 N 时步 , 如果体系 不平衡力与典型 内力 比率 R小于 1- 0 ,则认为体系 3 达到力平衡 。如果不平衡 比率 R大于 1 O ,再执行 N 时步 , r 直至 R小于 14后退 出当前 计算 , 0 开始新 轮 折减计 算过程 。除上 述 以力 不平衡 比率小 于 1。作为终止条件外 ,L C D还采用 : 0 FA 3 () 1 前后典型时步计算结束时 的不平衡力 比率
一
l 强 度 折 减 法
11 强 度 折减 法基 本 原 理 .
强度折减法 中边坡稳定 的安全 系数定义为 : 使 边 坡 刚好 达 到 临 界 破 坏 状 态 时 , 岩 、 体 的抗 剪 对 土 强度进行折减 的程度 , 即定义安全 系数 为岩土体 的 实 际抗 剪强 度与 临界破坏 时的折 减后剪 切强度 的 比值 。强度折减法 的要点是利用公式 1 和公式 2 来 调整岩土体的强度 指标 c和 ( 中 C 为折减后 式 的粘接力 , 为折减后的摩擦角 , 为折减系数 ) F , 然后对边坡稳定性进行数值分析 , 断地增加 折减 不 系数 , 反复计算 , 直至其达到临界破坏 , 此时得到 的 折 减 系 数 即 为安 全 系数 F 。此 外 , F A 3 中采 S 在 L CD 用 强 度 折 减 法 时 , 折 减 抗 剪 强 度 参 数 外 , 户 也 除 用 可以选择是否对界面单元( t f e iea ) n r c 强度参数和抗拉 强 度 盯t 行 折 减 。 进
剪胀角对土质边坡稳定安全系数的影响
剪胀角对土质边坡稳定安全系数的影响陈忠源【摘要】The influence of soil slope dilatancy angle on the slope stability is studied with numerical simulation .It come to a conclusion dilatancy angle has a positive effect on the slope stability w hich is determined by both the height and soil materials of the slope .We suggest the dilatancy angle safety factor can increase by 0 .03 if the slope soil materials is clay orsticky ,w hile for the sand or silt soil , the factor can be risen by 0 .02 .%通过数值模拟探讨了边坡土体的剪胀对边坡稳定的安全系数的影响,得出了剪胀性对边坡稳定具有积极的作用,且其影响程度与坡高及边坡土质材料有关的结论。
同时,建议对于土质材料以粘土或粉质粘土为主的边坡,考虑剪胀角后的安全系数可增加0.03;而对于土质材料以粉土或砂土为主的边坡可增加0.02。
【期刊名称】《长春工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P235-240)【关键词】剪胀角;土质边坡稳定;安全系数;数值模拟【作者】陈忠源【作者单位】福州外语外贸学院,福建福州 350202【正文语种】中文【中图分类】TU430 引言岩土体的剪胀性是指岩土体在剪切屈服过程中体积会增大或缩小的特性。
材料在剪切过程中体积变化率可以用剪胀角来表示。
一般来说,对于密实性砂性土或超固结粘土,在剪切过程中会表现出剪胀性,而对于松砂或正常固结土,在剪切过程中会表现出剪缩性。
有软弱夹层岩体边坡稳定分析及安全系数的确定
有软弱夹层岩体边坡稳定分析及安全系数的确定摘要:具有软弱夹层的岩体边坡稳定性分析,是水利水电工程设计和施工中经常遇到的重要问题,从岩体边坡整体滑动的几种型式出发,述及了稳定分析方法及安全系数的选取,以及稳定安全系数大小与边坡失稳的关系,提出了设计应遵循的稳定安全系数。
关键词:软弱夹层;岩体;安全系数稳定分析前言岩体边坡的稳定性问题,主要是指受各种性质的软弱结构面与岩体构造或裂隙面的切割,沿其最不利组合面剪切滑功。
因此,在研究岩体边坡稳定问题时,首先要查清、分析各种结构面的性质、组合规模(特别是形成边坡整体滑动的可能性)等。
构成边坡整体滑动的型式有以下几种:(1)存在着大规模的顺坡向缓倾角断层或结构面,并与其它方向的构造而或节理裂隙或软弱夹层,将岩坡(包括人工挖成的边坡)切割成滑动体。
(2)多组顺坡向不连续密集裂隙面,一旦坡面受到开挖切割(即切层)或存在缓倾角软弱构造面,形成边坡整体滑动。
(3)大规模的构造蠕变作用形成的顺坡向拉裂体,一旦边坡坡脚受到扰动或切割,也会产生塌滑。
(4)在软弱且裂隙发育岩体中,由于开挖或其它人工影响,使之在雨季形成饱和状态,在渗透压力作用下,亦可能形成边坡变形,严重时也会滑坡。
(5)边坡高、陡,使岩体因高应力而破坏,造成整体滑动。
总之。
在岩体边坡要产生整体滑动,必须存在着内在的某些软弱的结构面,并与建筑物基础或边坡的开挖面形成不利组合,以及受到外荷载的作用,否则不会滑动。
因此,在设计岩体边坡时,关键在于查明各种裂隙或软弱面的规律、性质、产状、强度参数等与边坡稳定性的关系。
2稳定分析方法与安全系数2.1 不同分析方法的稳定安全系数目前,岩体沿软弱夹层或结构面验算稳定的方法,主要是采用刚体极限平衡法,有限元法、地质力学模型试验等方法,后者一般用的较少,且偏重于定性分析。
例如江西广昌县杨溪水电站泄水闸的稳定性,按刚体极限平衡法分析结果,k=1.30(设计)~1(校核)。
工程是安全的,同样部位,按有限元法分析,k=2.0。
影响土质边坡稳定安全系数的主要因素
浅析影响土质边坡稳定安全系数的主要因素摘要:目前来说,简单的计算方法以及土工参数都影响土质边坡的稳定性以及安全性。
下文主要根据正交试验的方法,并提出了在工程运行管理中一定要尽量避免低水位或水位骤降情况,为土石坝以及类似工程的工程设计与工程运行管理提供了重要参考依据。
关键词:土质边坡;稳定安全;系数;因素通常,岩土边坡研究的重要内容指的是:边坡稳定分析,其分析方法比较多,每个方法都具有其本身的特点,并有一定的适用条件,但是目的都是为了确定临界滑裂面及其对应的安全系数。
目前基于极限平衡理论的各种计算方法仍然在实际工程中被广泛地应用,由于这些计算方法基于不同的假定条件,使得对同样的边坡使用不同的计算方法进行计算分析,可得到不同的结果,有的情况安全系数甚至相差很大。
此外,影响边坡稳定的因素有地形地貌、岩土的物理力学性质、水的作用、地震作用以及人为因素等。
本文主要采用正交试验法来研究不同的计算方法以及材料参数对边坡稳定安全系数计算值的影响,并进行敏感性分析,为边坡工程的勘察、设计、计算提供依据。
1.极限平衡法的基本概念1.1关于安全系数的定义土坡沿某一滑裂面滑动的安全系数是这样定义的:将土的抗剪强度指标降低为c′/f和tanφ′/f,则土体沿着此滑裂面处处达到极限平衡,即τ= c′e+σ′ntanφ′e(1)c′e= c′/f (2)tanφ′e=tanφ′/f (3)式中:τ、σ′n分别为达极限平衡时滑裂面上的剪应力和正应力;c′、φ′分别为土的有效粘聚力和摩擦角;c′e、φ′e分别为达极限平衡时土的粘聚力和摩擦角;f为安全系数。
1.2摩尔-库仑强度准则设想土体的某一部分沿着某一滑裂面滑动。
在这个滑裂面上,土体处处达到极限平衡,即正应力σ′n和剪应力τ满足摩尔-库仑强度准则。
设某一土条底的法向力和切向力分别为δn和δt,则有δt = c′eδxsecα+(δn-uδxsecα)tanφ′e(4)式中:α为土条底倾角;tanα=dy/dx;δx为土条水平宽度;u 为孔隙水压力,通常定义孔隙水压力系数ru=udw/dx(5)式中:w为土体自重。
土质堤防边坡稳定安全系数影响因素研究
质土堤 防边坡 模型。选择不 同的坡角 、 内摩擦角、 聚力、 黏 坡顶荷 载、 水位及土 体渗透 性等参 数, 究在 内外初始水 作用下堤 研
防边坡稳 定安全系数 的变化规律。结果表 明 : 内摩擦 角、 聚力、 黏 坡顶 荷载 对堤 防边坡 安全 系数影 响 明显: 水位 骤 变方式不
同, 坡体 内侵润线变化规律 明显不同, 对安全 系数 的影响也 有差 异。土体 的渗透 系数 , 其是渗透 系数各 向异性对 安全系数 尤 的影 响特 别显著。
边坡模 型 , 用 摩 根 斯 坦—— 普 赖 斯 法 , 析 了坡 使 分
体在内外初始水位下 , 坡顶 荷载、 水位 变化及土体
渗透性 等对 边坡 稳 定性 安 全 系 数 的影 响 , 为堤 防边
渗透性等) 的耦合作用 , 会改变这些 因素对边坡稳
定安 全 系 数 的影 响 程 度 。近 年 来 许 多 学 者 对 边 坡 稳定 安 全 系数影 响因 素进 行 了大 量 的研 究 , 兰 雁 如 等 ¨ 对黄 河 下 游 堤 防各 类 土体 黏 聚 力 与 内摩 擦 角 之 间的 相关 性 及 其 对 堤 防稳 定 性 的 影 响 进 行 了 分
2 2 内摩 擦角 .
取 内摩 擦 角 =1。2 。2 。3 。3 。4 。研 5 、0 、5 、0 、5 、0 ,
究 内摩擦角变化对稳定安全系数 的影响。 计算结果见 图 3 随着 内摩 擦角角度的增大安 : 全 系数 逐渐 增 大 , 近 于线 性 变 化 , 且 内摩 擦 角 每 增
21 0 2年 2月 2 2日收到 留学 回国人员科研基金项 目( 0 7 18 、 2 0 10 ) 江苏省环境保护厅项 目(0 0 9 资助 2 12 ) 第 一作者简介 : 勇博 (9 8 ) 男 , 黄 18 一 , 汉族 , 河南许 昌人 , 硕士 , 研究
结构面抗剪强度参数对岩质边坡稳定的影响
Jou rnal of Engineering Geology 工程地质学报 1004-9665/2007/15(02)20217205 结构面抗剪强度参数对岩质边坡稳定的影响3李治广①董兆祥②(①中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083)(②石家庄经济学院工程分院石家庄 050031)摘 要 边坡工程中,结构面抗剪强度是非常重要的力学参数,合理地选择确定抗剪强度的方法,常常要分析c、φ值在边坡稳定中的作用。
根据极限平衡原理,对10~30m高的平面滑动型边坡不同抗剪强度的控稳结构面c、φ值在边坡稳定中的作用进行了定量分析。
研究表明:c值对稳定系数的影响随坡高增大逐渐减弱,φ值对稳定系数的影响随坡高增大逐渐增强。
得到了不同坡高下c、φ值边坡稳定作用等值曲线,该曲线很容易确定抗剪强度参数c、φ值在边坡稳定中的作用。
关键词 岩质边坡抗剪强度参数稳定系数中图分类号:P542+.33 文献标识码:AEFFECTS O F SHEAR STRENGTH PARAM ETERS O F D I SCO NT I NU I T I ES O N STAB I L I TY O F R OCK S LO PEL I Zhiguang①DONG Zhaoxiang②(①College of Engineering&Technology,China U niversity of Geosciences(B eijing),B eijing 100083)(②College of Engineering,Shijiazhuang U niversity of Econo m ics,Shijiazhuang 050031)Abstract Shear strength of r ock discontinuities is an i m portant para meter in landslide p reventi on.It is necessary t o study the effects of the t w o shear strength para meters,i.e.,the cohesi on c and the internal fricti on angleφ,in order t o choose a suitable method f or deter m ining the shear strength para meter values of r ock discontinuities.This paper f ocuses on the effects of the shear strength para meters of contr ol discontinuities on the stability of r ock sl opes fr om10t o30m high,where the li m it equilibrium theory is used.The results show that the effect of the cohesi on reduces with increasing in sl ope height and the effect of the internal fricti on angle increases with increasing in sl ope height.A gr oup of curves are p resented.The effect of the cohesi on and the effect of the internal fricti on angle are equivalent on the curves.The effects of the cohesi on c and internal fricti on angleφon sl ope stability can be easily analyzied with the aid of the curves.Key words Rock sl ope,Shear strength para meter,Stability fact or1引 言合理确定结构面抗剪强度是岩质边坡稳定性分析难点之一,结构面抗剪强度估计过高,边坡处理不足,不当荷载作用下易发生滑坡事故;相反,结构面抗剪强度估计过低,势必造成工程浪费,因此合理确定结构面抗剪强度非常重要。
公路边坡稳定安全系数的参数敏感性分析
公 路 边 坡 稳 定 安 全 系 数 的 参 数 敏 感 性 分 析
王 斌
摘
张 力
04 0 ) 43 0
( 山西省闻合高速公路黄河大桥建设 管理处 , 山西 运城
要 : 助有限差分 软件 利用强度折减原理对边坡稳定性进行分析 , 借 分别得 出边坡的安全 系数和 破坏 时的应 力应 变图 , 通过 并
第3 8卷 第 2 5期
・
7 ・ 4
20 12 年 9 月
山 西 建 筑
S HANXI A RCHI EC U T T RE
Vo. 8 No 2 13 . 5 S p. 2 2 e 01
文章编号 :0 9 6 2 (0 2 2 -0 4 0 10 — 8 5 2 1 ) 50 7 . 2
L 2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一
度。其基 本原理是将土体参数 C 同时除 以一个折减 系数 ,, , 得 到一组新的 c, 值 , 即:
c =c = a ca rt n
(t ) 了 m。 1p a
6 0
图 1 边坡 尺 寸
然后作为新 的材料参数代入数值软件 中进行试算 , 依据 某种 根据 张鲁渝 、 郑颖 人等 建议 , 建模 时采用 坡脚 至左 端边 界距 破坏判据判定系统 是否进 入极 限平衡 状态 , 经过 多次迭 代 , 边坡 离为坡高 的 15倍 , . 坡顶到右端边界距离为坡 高的 2 5倍 , . 上下边 出现失稳时对应 的 F便为所求安全系数 。 界距 离为坡高的 2倍 。
限分 析法 和数 值分析 法等 。其 中数值 分析法 克服 了传统 方法 中 利亚所使 用 的边 坡 稳 定分 析 程序 进 行 的调 查 评 比考 核 题 中 的 () 一 其 , 对于滑裂面形状 、 土条间作用力等假设 的缺陷且考虑 了材料 的应 1 a 作为算例 : 均质 边 坡 , 尺 寸见 图 1 其 中 土体 重 度 = 2 N m’ 弹性 模 量 E=1 MP , 0k / 0 a 泊松 比 =0 2 , 聚 力 e= .5 粘 力应变关系使得计算结果的精确性得 到了保证 。
含软弱地层矿体稳定性的影响因素分析
含软弱地层矿体稳定性的影响因素分析余 浩(广东省地质局第三地质大队,广东 韶关 512026)摘 要:为深入研究影响含软弱夹层岩质边坡的稳定性因素,分别对常见的水平、顺倾、反倾软弱夹层边坡进行稳定性分析。
研究结果表明,三种软弱夹层岩质边坡安全性随着软弱夹层厚度增大而降低;软弱夹层越接近坡脚,发生破坏的可能性越大;随着顺倾软弱夹层倾角的变化,顺倾层状岩质边坡边坡安全性随倾角基本平稳,而反倾层状岩质边坡边坡安全性呈现出逐渐减小,后突然增大的趋势,在倾角为25°时安全系数最低。
所得结论对于今后类似工程具有重要参考和借鉴价值。
关键词:含软弱夹层边坡;影响因素;稳定性中图分类号:TU45 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)22-0204-2Analysis of influencing factors on stability of ore body with weak strataYU Hao(The Third Geological Brigade of Geological Bureau of Guangdong Province, Shaoguan 512026,China)Abstract: In order to deeply study the factors affecting the stability of rock slope with weak interlayer, the stability of common horizontal, cis-dip and anti-dip weak interlayer slopes are analyzed respectively. The results show that the safety of the three kinds of weak interlayer rock slope decreases with the increase of the thickness of the weak interlayer, and the closer the weak interlayer is to the foot of the slope, the greater the possibility of failure. With the change of the dip angle of the downdip weak interlayer, the safety of the cis-dip layered rock slope is basically stable with the dip angle, while the safety of the anti-dip layered rock slope decreases gradually and then increases abruptly. The safety factor is the lowest when the dip angle is 25°. The conclusion has important reference value for similar projects in the future.Keywords: slope with weak interlayer; influencing factors; stability软弱夹层是具有强度低和弹性模量低的一种软弱结构层,岩质边坡在内力和外力的作用下通常沿着软弱夹层出现滑动[1]。
土的不同抗剪方法对强度指标的影响分析研究
土的不同抗剪方法对强度指标的影响分析研究一、前言水利工程中,研究水坝、地基土体的强度和稳定性是十分重要的。
因为当建筑物的荷重通过基础传至地基土时,若附加压力超过地基或坝体土的强度时,上体就会破坏,致使上部建筑物失稳。
土的强度作为土的重要力学性能之一,与土的抗剪强度有关工程问题主要即为土工结构物稳定。
所谓土的抗剪强度是指土体在外部荷载作用下产生的剪应力的抵抗能力,是建筑物地基承载能力与稳定性、边坡稳定、挡土结构的土压力等土工工程的设计和验算提供理论依据和计算指标,能否正确有效地确定抗剪强度往往是设计质量和工程成败的关键所在,而土又不同于钢材、塑料等材料,土类别繁多,成因各异,特性也千差万别。
土的强度不仅取决于土的种类,而且更大程度不是一个常数,而是随着条件的不同而变动的,工程地质人员必须用各种测试手段来综合分析提供。
二、直剪试验目前受各种条件限制,室内试验大多数情况下仍然以直剪试验为主,我国在指标使用中已积累了大量经验,在工程设计实际中应用也较为广泛。
2.1 影响慢剪因素慢剪是竖向压力施加后,让土体排水固结,固结后以慢速施加水平剪力,使土样在变剪过程中一直有部分时间排水和产生体积变形,得到指标用Cs、Фs表示,白建光等依托于内蒙古农业大学博士基金项目“细粒土抗剪强度指标影响因素分析研究”。
在论文中提出在慢剪条件下剪切试验的设计方案,影响剪切强度的指标有土的应力历史及温度等,根据正交实验得出实验结论为内摩擦角对空隙比的变化最敏感,对含水率次之,对塑性指数变化敏感性最小,粘聚力对空隙比、含水率等塑性指数变化的敏感度同内摩擦角相同,粘聚力与塑性指数呈正相关系,其余均为负相关系。
2.2 快剪快剪是竖向压力施加后立即加水平剪力进行剪切,而且剪切的速率也很快。
一般从加荷到剪坏只用3-5min,由于剪切速率快,可以认为土样在这样短暂时间内没有排水固结或者说模拟了“不排水”剪切情况。
得到的强度指标Cq,Фq表示。
岩土工程边坡稳定性分析及治理措施
岩土工程边坡稳定性分析及治理措施摘要:当今,随着我国经济的快速发展,在岩土工程施工中,边坡稳定性施工可以提升工程的整体质量,满足岩土工程施工的需求。
一般情况下,岩土工程施工中边坡的稳定性会受到地震波、施工条件等多因素的影响,若在施工中不能科学控制,就会增强工程施工的安全隐患,严重时甚至还会造成重大的生命及财产损失。
在当前岩土工程施工中,通过强度折减法施工方案的运用,可以保证各项施工工序的稳步进行。
在整个施工中,施工单位应该认识到岩土工程边坡施工会受到裂隙岩体的破坏,因此,在当前岩土工程施工中,为了提高建筑工程施工的整体质量,应该将边坡工程施工作为核心,通过边坡稳定性、加固性施工方案的完善,保证各项施工工序的稳步进行。
关键词:岩土工程;边坡稳定性分析;治理措施引言在现代工程项目建设过程中,需要对岩土边坡的稳定性进行有效地分析,这样才能确保建筑主体结构的安全。
当前在对岩土边坡稳定性进行分析时采用的分析方法具有多样性的特点,因此,需要针对基本原理和适用范围来选择科学、合理的分析方法,有效地降低自然灾害所带来的危害。
文章分析了岩土边坡稳定性的主要影响因素,并进一步对岩土边坡稳定性的常用分析方法进行了具体的阐述。
1岩土工程中边坡稳定性分析1.1岩土工程中边坡稳定性影响因素1.1.1外部因素在岩土工程中,外部环境对边坡的稳定性产生了一定影响。
其中,影响最大的是自然降水。
不同地区具有不同的气候类型,因此其降水量也是存在一定差异的。
不同的降水量对边坡的影响也不一样。
例如,当雨水渗透到土体中,会促使土体空隙压力逐渐呈上升趋势。
在这种状况下,其自身应力是比较低的,很难确保边坡的稳定性,进而加大岩土工程施工难度。
同时,坡体植被对其稳定性也具有重要影响。
另外,虽然风蚀作用对边坡的影响不大,但它会不断促使边坡土层结构面规模扩大,在这种情况下,对边坡也会造成一定程度上的破坏。
1.1.2内在因素边坡的形态与边坡的稳定性是息息相关的,边坡的坡度与其稳定性成正比。
某磷矿边坡软弱夹层抗剪强度指标的确定
2020年4月第33卷第2期山西能源学院学报Journal of Shanxi Institute of EnergyApr.,2020Vol.33No.2•自然科学研究•某磷矿边坡软弱夹层抗剪强度指标的确定路洪斌刘加冬(皖江工学院,安徽马鞍山243000)【摘要】软弱夹层的力学强度指标对边坡稳定性至关重要。
本文选取已滑动边坡的2个典型剖面,采用试验和反算法综合确定合理的软弱夹层抗剪强度指标,为边坡稳定性分析提供恰当的计算参数。
研究表明:反算法确定的边坡软弱夹层黏聚力c为28.8kPa,内摩擦角9为16.6°,其值比试验确定的指标更符合实际情况,可见,只要弄清楚具体的滑面位置、滑动时的工况,明确安全系数,采用反算法确定的滑体抗剪强度指标是比较准确的。
【关键词】边坡;抗剪强度指标;稳定性分析;软弱夹层;安全系数【中图分类号】TD73【文章编号】2096-4102(2020)02-0094-03滑坡给交通、水利、建筑、矿山等行业带来了巨大的损失。
及时进行边坡稳定分析是滑坡防治和安全生产的重要性工作,而分析结果是否合理不仅取决于科学的边坡稳定性分析方法,而且还取决于恰当的计算参数。
岩土体的参数研究仍然是国际上的前沿课题,巫德斌、周火明等对岩石力学参数取值问题进行了研究。
抗剪强度指标就是岩土体的重要参数之一,它关系着工程的稳定,可见,确定恰当的抗剪强度指标对于分析边坡稳定性是十分必要。
目前,确定岩土体的抗剪强度方法有很多,主要有试验、极限平衡状态下的反算法和工程类比经验法等,每种方法都有各自的优缺点。
本文对一露天磷矿进行了详细的地质勘察,采用极限平衡法中的Morgenstern-Price法和试验综合确定该磷矿边坡软弱夹层的抗剪强度参数,为科学地评价该磷矿边坡的稳定性奠定基础。
1工程概况某露天磷矿地质构造以南北(早期)构造为主,北西一南西一南东(晚期)构造次之,还存在着多种形态和不同方向的构造形迹,它们互相干扰,互相交叉。
路基设计—路基边坡稳定性分析
简单二条分、法动适态用于弯边沉坡检有不测同的土层、均质土边坡,部分被淹没、均质 土坝,局部发生渗漏、边坡为折线或台阶形的粘性土的路堤与路堑。
三、平整度检测
二、动态弯沉检测 三、平整度检测
二、动态弯沉检测 三、平整度检测
瑞典条分法是所有条分法的雏形。在它的假定中,滑裂面为圆弧面,忽略
孔隙水压二力、的动产生态,弯使沉土体检作测用有动、静水压力,促使土体失稳,故设计斜坡
应针对这些原因,采用相应的排水措施。
(2)三振、动的平作整用度:如检地测震的反复作用下,砂土极易发生液化;粘性土,振
动时易使土的结构破坏,从而降低土的抗剪强度;车辆运动、施工打桩或爆破, 由于振动也可使邻近土坡变形或失稳等。
失稳土体二的、滑动动面态近弯似直沉线检形态测。直线法是假定路基边坡滑坍时,滑动面为
一平面,它适合于砂性类土填筑的路基边坡稳定性计算。原地面为近似直线的
陡坡路堤三,、如果平接整触面度的检摩测擦力不足,整个路堤亦可能沿原地面成直线形态下滑。
二、动态弯沉检测
三、平整 度检测
按照公路的有关设计规范,路堤边坡稳定性必须满足下式:
En<0表示不会产生未平衡的推力,按1.25的安全系数考虑,该折线滑动 面路基是安全的。如果En >0则土体的滑动稳定性不满足要求,必须对土体 采取加固措施。
不二平、衡动推力态法弯在划沉分检土测条后,其计算针对每一土 条分别进行,将上一土
条计算出的剩余滑动力施加在下一土条上,如果计算出的剩余滑动力小于
如此反二复、迭动代,态直弯至前沉后检两测次的Fs值非常接近。通常只要迭代3~4次,就可
以得到满足精度要求的解,而且迭代通常是收敛的。
三、平整度检测
4.圆弧滑动面假定的圆心辅助线的确定方法 1)4.5H法
坡稳定性分析报告
坡稳定性分析报告一、引言坡稳定性是研究坡体在外力作用下是否发生倾覆、滑坡或崩塌等破坏现象的能力。
在土木工程的规划、设计和施工过程中,坡稳定性分析是至关重要的一环。
本报告旨在对某项目的坡体进行稳定性分析,为工程决策提供科学依据。
二、现场调查我们选取了某项目的一处坡体进行现场调查和采样工作。
该坡体位于地形较为陡峭的山坡上,高度约20米,坡度约40度。
观察发现整个坡体表面有明显的裂缝和岩层剥离的迹象,这是坡体稳定性的初步警示。
三、岩性及土层分析通过采样以及地质勘探,在坡体的岩性和土层分布上得到以下结论:1. 坡体由两个主要的岩层组成,上层为砂岩,下层为硬岩;2. 上层砂岩具有较强的透水性和透气性,容易受到雨水的浸润,并形成大量地下水;3. 下层硬岩较为坚硬且密实,但其下方有一薄层软弱土层,土层中含有一定比例的粘土。
四、力学参数测定为有效分析坡体的稳定性,我们对采集的样品进行了力学性质的测试,得到以下结果:1. 砂岩的抗压强度为15MPa,剪胀角为25度,内摩擦角为30度;2. 硬岩的抗压强度为100MPa,内摩擦角为35度;3. 软弱土层的抗剪强度为5KPa,内摩擦角为20度。
五、坡体稳定性分析基于以上所得数据,我们采用了经典的极限平衡法进行坡体稳定性分析。
1. 静力平衡分析根据静力平衡方程,分析了坡体在自重、土压力、地下水压力和外力荷载作用下的平衡状态,计算了坡体的抗滑稳定系数。
结果表明,坡体整体抗滑稳定系数大于1,符合要求。
2. 破坏模式分析根据岩石和土壤的力学特性,采用Mohr-Coulomb准则,分析了坡体的破坏模式。
结果显示,坡体最容易发生的破坏模式是高位滑动,且破坏面主要位于上层砂岩和软弱土层的交界面。
3. 稳定性分析采用双曲滑动面模型,通过计算最不利的滑动面和相应的滑面安全系数,确定了坡体的稳定性。
计算结果表明,坡体滑移面的安全系数大于1.3,满足工程设计要求。
六、安全措施建议基于对坡体稳定性的分析,提出了以下建议以保证工程安全:1. 加强对坡体的监测和预警系统的建设,及时发现坡体的变形和变化;2. 控制坡面的排水,以减少地下水对坡体的渗透及侵蚀;3. 在坡体和软弱土层交界处加固,以提高坡体的整体稳定性;4. 选择适当的工程设计和施工方法,降低对坡体稳定性的不利影响。
结构面抗剪强度参数对岩质边坡稳定的影响
( ①中国地质大学 ( 北京) 工程技术学 院 E 108 ) 京 00 3 ( ②石家庄 经济学 院工程 分院
摘 要
石家庄
003 ) 501
边坡工程 中 , 结构面抗剪强度是非常重要的力学参数 , 合理 地选择确 定抗 剪强度的方法 , 常常要分析 C 值在边坡稳 、
中 图分 类 号 :5 2 3 P 4 .3 文献标识码 : A
EF ECTS oF S F HEAR TRENGTH ARAM ETERS oF DI CoNTI S P S NUI I T ES
oN T S ABI TY LI oF RoCK LoPE S
t t d eefcso et os e rsrn h p rmees . . h o einca d teitr a r t n a ge ,i o s y t f t ft w h a t g aa tr ,i e ,t ec h so n h nen l i i n l u h e h et fco n od rt h o eas i bemeh d frd tr nn h h a t n h p r mee au so c i o t ut s hs re oc o s ut l to o eemiig tes e rs e g aa trv le fr k ds ni i e .T i a r t o c n i p p rfc sso h f cso es e rs e ghp a tr f o to i o t ut so h tbl yo c lp s a e ou e n teef t f h h a t n a mee o nrlds ni i e ntesa it fr k so e e t r t r s c c n i i o
国内外软弱层带夹泥抗剪强度参数研究现状
新
疆
有
色
金
夹泥抗剪 强度参数研究现状
张 玉萍
( 新 疆 维吾 尔 自治 区地 质矿 产勘 查 开发局 第一地质 大队
昌吉 8 3 1 1 0 0 )
摘 要 近年来 , 由于科学 技术的发展 , 人类 工程 活动不 断扩大 , 对自 然环境 的影响从范 围、 深度 、 广度 、 类型和强度上都与 日 俱增 。 目
住对结构面强度起控制作用 的各种参数来预测岩体 余 条 软 弱夹 层进 行 大量 而 系 统 地研 究 [ 5 1 , 推 动 了软 弱
强 度 模 型 ( R o b e r d s与 E i n s t e i n( 1 9 7 8 ) , G o o d m a n
( 1 9 7 4 ) 与G b a b o u s s i ( 1 9 7 3 ) 等, 但这 些研 究都未考虑 位试验的时间周期长 、 经济代价 昂贵 , 难 以进行大规 到实 际地 质 环境 条 件 特别 是 地 应力 条 件 对 夹泥 的物 模 测 试 。而 且 没有 考 虑 到从 制 样 到测 试 完 成 需要 一 理 性质 的影 响及 可能 导致 的强度 参 数 的变 化 。 + 个 月 左右 , 在这 段 时 间 内 由于外 界 条 件 的 变化 , 如地 应力解除引起岩体卸荷松弛 , 使得测试结果偏低 。
前正在勘探 和兴建 、 拟建 的大坝高达 2 5 0 ~ 3 0 0m, 涉及到 的自然边坡高度近 2 0 0m, 施工过程形成 的临时高边坡 已达 5 0 0I l l 高。 地下工程深度 超
过数千米 , 长度达数 十千米 , 边坡工程 的高度接近千米 。 因此 , 这对 岩体 的强度和变形性能提 出了更高的要求。 而软弱夹层尤其是其中的夹泥 , 由于其物理性质差 、 强度及抗变形能力低 , 不仅对斜坡 、 洞室 、 地基等 的稳定性有显著影响 , 而且对地基岩体 的稳定有着强烈 的控制作用 。对 软
排土场边坡安全系数
排土场边坡安全系数一、前言排土场边坡安全系数是指在排土场的施工过程中,边坡的稳定性能够得到保障的指标。
在施工中,如果边坡安全系数不达标,就会对施工人员和周围环境造成严重的威胁。
因此,对于排土场边坡安全系数的控制是非常重要的。
二、什么是排土场边坡安全系数排土场边坡安全系数是指在施工过程中,通过对各种因素进行综合考虑,计算出该排土场边坡在不同条件下所能承受的最大荷载与实际荷载之比。
也就是说,它是一个衡量排土场边坡稳定性能力的指标。
三、影响排土场边坡安全系数的因素1. 地质条件:地质条件直接影响着排土场边坡的稳定性。
例如,在软弱地层中开挖时,由于地基承载力小、变形大等原因容易引起滑动、塌方等事故。
2. 大气环境:大气环境也会影响到排土场边坡的稳定性。
例如,在雨季或雨后,由于土壤含水量的增加,会导致边坡的稳定性下降。
3. 施工方式:施工方式也是影响排土场边坡安全系数的重要因素。
例如,在挖掘时,如果不按照规定的斜度进行开挖,则会导致边坡稳定性下降。
4. 边坡高度和坡度:边坡高度和坡度也是影响排土场边坡安全系数的重要因素。
例如,在较高的边坡上施工时,由于自重和荷载作用下产生的应力大,容易引起滑动、塌方等事故。
四、如何计算排土场边坡安全系数计算排土场边坡安全系数需要考虑多种因素,包括地质条件、大气环境、施工方式、边坡高度和坡度等。
具体计算方法如下:1. 稳定性分析:首先需要对排土场进行稳定性分析,确定其承载能力和荷载情况。
2. 计算荷载:根据实际情况计算出排土场所受到的荷载大小。
3. 计算抗剪强度:根据地质条件和试验结果计算出排土场土壤的抗剪强度。
4. 计算安全系数:根据荷载和抗剪强度计算出排土场边坡的安全系数。
五、如何提高排土场边坡安全系数为了提高排土场边坡的安全系数,需要从以下几个方面入手:1. 选择合适的地点:在选择排土场的位置时,应考虑地质条件和周围环境等因素,选择稳定性好、地质条件优越的位置。
2. 采取适当的措施:在施工过程中,应采取适当的措施来保证边坡稳定性。
软弱夹层对露天矿边坡稳定性的影响
软弱夹层对露天矿边坡稳定性的影响摘要:伴随我国经济的飞速发展,各类能源及基础设施建设的步伐不断加快。
露天采矿、能源和交通、水利水电等领域产生的各类岩质高边坡,其稳定性状况,往往对整个工程的安全性、可行性和经济性起着控制性的作用。
若不能正确的认识这些边坡的地质条件,弄清岩体变形破坏机理,分析其可能的失稳模式并提出合理的处置措施,将可能导致边坡变形失稳,造成崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,引起不必要的经济损失与人员伤亡。
因此研究软弱夹层对露天煤矿边坡稳定性的研究,对于提升露天煤矿的安全生产水平具有重要意义。
关键词:露天煤矿;软弱夹层;稳定性边坡滑坡是大自然灾害之一,不同的边坡工程滑坡成因不同。
由于软弱夹层的存在,造成大量的滑坡事故。
软弱夹层的存在,在一定程度对边坡稳定性产生影响。
边坡中发育着的不良地质体往往是诱发边坡滑坡的重要因素。
边坡出现变形时产生的坡面裂缝,其走向通常与迭些软弱夹层一致,控制着边坡的稳定性。
软弱夹层抗剪强度较低,边坡岩体一旦受到扰动,将极有可能顺着软弱结构面发生淆移,最后致使整个边坡产生失稳破坏。
一、软弱夹层的工程特性软弱夹层赋存在一定的工程地质条件下,厚度比其他岩层薄,密度小,通常处于不连续状态,物质组成复杂,其工程性质相对于其他地层具有较大的特殊性。
软弱夹层的基本性质包括物理性质、化学性质、变形特性几个部分。
首先软弱夹层物理特性是岩体结构中的薄弱环节,软弱夹层的物理性质在一定程度上决定了岩质边坡在内部构造作用以及外部营力的双重作用下,能够承担变形和强度的临界值。
软弱夹层往往是由很多大小不等、形状不同的细小颗粒遵循一定的排列方式组合在一起,其中以颗粒状固相颗粒和气体为主要组成部分,有时会有一定量的混合溶液掺杂在里面。
这些成分复杂的填充物并非机械地、孤立地粘结在一起,而是经过了漫长的地质演变过程的建造运动和改造运动,使其相互作用、紧密联系在一起,共同组成了软弱夹层的物质基础,并决定了软弱夹层的物理性质。
土的抗剪强度指标对边坡稳定分析的影响
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出按+ 采用不同抗剪强度试验指标的计算公式( 通过计算实例 , . /法分析边坡稳定性时, 说明, 选取适当的抗剪强度指标来分析计算边坡稳定性十分必要( 关键词:抗剪强度指标;边坡;安全系数 中图分类号: 0 12 $ 3 ( ! 文献标识码: !
边坡稳定分析是土力学基础理论的重要组成部 分, 同时也是岩土工程中实用性很强的技术基
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工程算例
某路堑边坡如图-所示, 高3 为强风化砂 " .4,
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页岩残积土" 设 计 边 坡 坡 度 !1, 土的容重 % $
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万t 生 产能力 的核 定 。 露 天煤 矿 主采煤 层有 五煤 、 六 煤、 七煤。 剥 离物主要 为第 四系砂砾 层 , 第 三 系粘 土 、
亚粘 土 , 侏 罗 系砂 岩 、 泥岩 、 页 岩 岩体 物 理力 学 指 标
在露 天 开采过 程 中 ,边坡 岩体 的稳 定性 问题 是
伴 随采 矿始 终 的一 个长 期性 研究 课 题 , 亦 是 困扰 露
分 成南 北 2部 分 ,老 哈河 在露 天矿 采 场南 部 边界 2
阶高度 、 最 终边坡 角等 。在这 些影 响 因素 中 , 结 构 面
之 中的 弱层 对边 坡 的稳 定 性起 着 十 分重 要 的 作用 。
k m处 由西 向东 流过 。 地 下水 主要是 第 四系潜水 含 水
层, 含 水层 厚度 为 1 O一6 0 m, 属 于特 大富水 矿床 。
2 边 坡安 全系数 的 计算 2 。 1 岩 体 物理 力 学指 标 的确定
年产原煤 5 0 0万 t , 设计服务年限为 7 1 a , 2 0 0 6年委
托 沈 阳设计 研 究 院进 行 了 8 0 0万 t 的改 扩 建 设 计 , 并于 2 0 0 9年 通 过 了 内蒙 古 自治 区煤 炭 工业 局 8 0 0
响, 得 出安全 系数 随 内摩擦 角、 内聚 力的 增大 而增 大 , 安全 系数 对 内摩擦 角更灵敏 的结 论 , 从 而为制 定元 宝 山
露 天煤矿 南帮 边坡 的滑坡 防治措 施提 供 了重要依 据 。
关键词 : 弱层 ; 抗 剪强度 ; 安全 系数 ; 灵敏 中图分类号: T D 8 2 4 . 7 0 引 言 文献标 志码 : B 文章编号 : 1 6 7 1—9 8 1 6( 2 0 1 4 )0 3—0 0 2 8— 0 3
坡, 直 接威 胁露天 矿东 南帮 上部境 界外 防洪 沟 、 南 帮 联 络公路 、 农灌 9 0 0供 水管 路 、 高位 水池 4 0 0供水 管 路 和 东西 6 6 k V联 络线 路 的安全 ,影 响剥 采 工程 正 常进行 。 因此 , 分析 弱层抗 剪 强度参 数对 安全 系数 的 影响 , 对于 研究南 帮边 坡 的稳定 性 , 提 出合 理 的滑 坡 防治措 施 , 实现安 全生 产具有 十分 重要 的意 义 。
表 1 岩体物 理力学指标 表
地层 土 、 岩 含水率 / % C / k P a p / ( 。 ) p l ( t ・ m - 3 )
在 露 天煤 矿 中 常会 遇到 诸如 粘 土 、 炭 质 页岩 、 泥岩 、
页岩 等类型 的弱层 , 这 些弱层 岩石 颗粒胶 结性 很差 ,
极 限平衡 分 析法计 算 边坡 的安 全 系数 。为 了更好 分 析边 坡安 全 系数 与含 水率 、 弱层 抗剪 强度 的关 系 , 本
1 矿 区工 程概 况
近 年来 , 随 着采 场 的 不 断降 深 , 东、 南 帮 边 坡 在
V4 4 0 、 V4 2 8 、 V4 1 6平 盘 多次 出 现 由弱 层 引起 的滑
元宝 山露 天煤矿 隶属 于平 庄煤业 ( 集团) 有 限责 任公司, 位 于 内蒙 古 自治 区赤 峰市 东 3 5 k m, 所 在 地 为元 宝山 区建 昌营镇所 辖 。 元宝 山露天原设计规模 为
收稿 日期 : 2 0 1 3 — 1 0 — 1 4
作者简 介 : 姚
勇( 1 9 8 4 一 ) , 男, 辽 宁义 县人 , 硕士, 2 0 1 0
年 毕业于辽 宁工程技 术大学 , 现 为平庄煤 业( 集团) 有 限责任
公 司生产技术部露天科 副科 长。
l 置 固
露 天 采 矿 技 术 2 0 1 4 -  ̄3 期
层 理 发育 , 吸水 后体 积 膨胀 , 呈 塑 性状 态 , 抗 剪 强 度 明显下 降 , 从 而容 易 引起 滑坡 。 针对 这一 问题 ,以元 宝 山露天煤 矿南 帮边 坡 为 应 用实 例 ,详 细分 析 了含 水率 对弱层 抗 剪强度 参 数 的影 响 , 在 此基础 上 , 分析不 同含 水率 条件下 弱层 的 抗 剪强度 参数 对边 坡安 全系 数 的影 响 。
天矿 山, 特 别是 深 凹露 天 矿 山生产 与 安全 的重 大 难 题。 露 天边 坡稳定 性受 到各 种 因素的影 响 , 如边坡 本
身 的岩性 、 结构 面特征 、 岩石 的 内聚力 、 内摩擦 角 、 台
见表 1 。地表 水系有 两条 河流 和两 条大 型农灌 渠 , 其 中, 英 金河 在露 天矿采 场 中部 由西 向东 流 过 , 将 采 场
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2 8 ・
露 天 采 矿 技 术 2 0 1 4 - f -  ̄ 3 期
重 冒 圈
D O I : 1 0 . 1 3 2 3 5 / j . e n k i . h c m. 2 0 1 4 . 0 3 . 0 0 9
弱层 抗剪 强度 参数对边 坡安全 系数 的影响分析
姚 勇
( 平庄煤 业( 集 团) 有 限责任公 司, 内蒙古 赤峰 0 2 4 0 7 6 )
摘
要: 露 天煤矿 边坡 常 沿弱层发 生 滑动 , 弱层 的抗 剪 强度 直接 影响 到边 坡 的稳 定程度 。以元 宝山露 天
煤矿南帮边坡为应用实例 , 分析了含水率对弱层抗剪强度参数 的影响, 得 出内 摩擦 角、 内聚力与含水率基本 符合 负指数 关系的结论。在此基础上 ,分析 了不同含水率条件下弱层的抗剪强度参数对边坡安全 系数的影
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在进行 边 坡稳 定分 析计 算 时 ,采用 的是 岩体 力
学指 标 , 而在 工程 地质 勘察 中 , 取样 进行 石 力 学指 标 。 目前边 坡
界 条件 , 因其 物 理 意义 明确 , 计 算 结 果 可靠 , 方 法 简 单 而在实 际 工程 中被 广泛应 用 。本 文 主要应 用 刚体