岩质边坡稳定性设计与监测分析

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岩质边坡稳定性分析计算

岩质边坡稳定性分析计算

岩质边坡稳定性分析计算引言:岩质边坡是指由岩石构成的边坡体,它的稳定性分析是地质工程中的一项重要内容。

本文将围绕岩质边坡的稳定性分析进行详细讨论,包括边坡的力学特性、稳定性分析的方法和计算步骤。

一、岩质边坡力学特性:岩质边坡的力学特性主要包括边坡坡度、岩性、结构构造、地质构造、坡面覆盖物、地下水等。

这些因素对边坡的稳定性有着重要影响。

1.边坡坡度:边坡坡度是指地面或水平面与边坡倾斜线的夹角,是影响边坡稳定性的重要因素。

坡度越大,边坡的稳定性越差。

2.岩性:岩石的强度、粘聚力、内摩擦角等岩性参数对边坡稳定性有着重要影响。

一般来说,岩性较强的边坡稳定性较好。

3.结构构造:边坡中的断层、节理、褶皱等结构构造对边坡的稳定性有着重要影响。

结构面的发育程度和倾角越大,边坡的稳定性越差。

4.地质构造:地质构造包括岩层倾角、层面、节理等,对边坡的稳定性具有重要影响。

地质构造的研究可以帮助我们了解边坡的受力特点和变形规律。

5.坡面覆盖物:坡面覆盖物通常包括土壤、草地、水层等,这些覆盖物的分布情况和特性对边坡的稳定性有着显著影响。

6.地下水:地下水的存在对边坡的稳定性具有重要影响。

当地下水位上升时,边坡会受到水的浸润,导致边坡强度降低,从而增加边坡失稳的可能性。

二、岩质边坡稳定性分析方法:岩质边坡的稳定性分析方法主要有极限平衡法和有限元法两种,下面将对这两种方法进行介绍。

1.极限平衡法:极限平衡法是一种经典的岩质边坡稳定性分析方法,它基于边坡体在其稳定状态下的力学平衡原理进行计算。

这种方法通常将边坡分割为无限小的切割体,并假设切割体沿着内摩擦边界面滑动,从而得到边坡的稳定状态。

2.有限元法:有限元法是一种基于有限元理论进行边坡稳定性分析的方法。

这种方法将边坡体离散为有限数量的单元,通过求解单元之间的位移和应力,得到边坡的稳定状态。

有限元法能够模拟较为复杂的边坡几何形状和边界条件,但计算复杂度较大。

三、岩质边坡稳定性计算步骤:进行岩质边坡稳定性分析计算时,通常需要进行以下步骤:1.边坡参数确定:根据实地调查和实验数据,确定边坡的坡度、坡高、岩石强度参数、结构面参数等。

岩质边坡稳定性分析

岩质边坡稳定性分析

作用于CD上的静水压力V
V
2 0.5 w gZw
作用于AD上的静水压力U为
Hw Zw 1 V w gZw 2 sin
边坡稳定性系数为

(G cos U V sin )tg j C j AD G sin V cos
3、有水压力作用与地震作用
水平地震作用 FEK=1G
块体Ⅱ
Q 2W2 sin 2 [C3 BD cos( 2 ) C2 BC W2tg 2 cos 2 ] tg 2C3 BD sin( 2 ) ( 2 tg 2tg3 ) sin( 2 ) (tg3 tg 2 ) cos( 2 )
K s 边坡稳定; K s 边坡不稳定
四、 边坡岩体稳定性计算
(一)、单平面滑动
1、仅有重力作用时 滑动面上的抗滑力 Fs=Gcosβtgφj+CjL 滑动力 Fr=Gsinβ 稳定性系数
Fs G cos tg j C j L Fr G sin

tg j tg
第三节 岩质边坡稳定性分析
一、岩质边坡应力分布特征 二、岩质边坡的变形与破坏 三、岩质边坡稳定性分析步骤 四、岩质边坡稳定性计算
一、 边坡岩体中的应力分布特征
斜坡(slope)统指地表一切具有侧向临空面的地质 体,包括天然斜坡和人工边坡。 天然斜坡(简称斜坡)是指自然地质作用形成未经 人工改造的斜坡。 人工边坡(简称边坡)是指经人工开挖或改造形成 的斜坡。 研究目的:研究边坡变形破坏的机理(包括应力分 布及变形破坏特征)与稳定性,为边坡预测预报及 整治提供岩体力学依据。其中稳定性计算是岩体 边坡稳定性分析的核心。
(二)、受力条件分析

岩质边坡稳定性分析计算

岩质边坡稳定性分析计算

表4*3.3边坡岩体内摩擦角的折减系数
边坡岩体完整程度
内摩擦角的折戚系数
完解
0, 95〜0, 90
较完整
0. 90-0.85
较破碎
注:1全风化层可按成分相同的土 IB考虑; 2强风化基岩可根据池方经验适当折减*
0.85**0.80
4.3.4边坡岩体等效内摩擦角宜按当地经验确定。当缺乏当地 经验时, 可按表4.3.4取值。
面形态按本规范附录A选择具体计算方法。
A*OH圆弧形沿面的边坡稳定性系数可按下列公式计算{图 A, 0, 1):
式中:F. 第;计算条块滑面内摩擦角(°); A 1列1形汾面边坡计算示怠 第计算条块搿面长度( mh
d, 第H十算条块滑面倾角('),滑面倾向与滑动方向
相同时取正值,滑面倾向与滑动方向相反时取 负
结构面结 合 差
外 倾 结 构 面 或 外 倾 3 、 同 8m «的边坡 稳
结构面的组合线倾角 >75'或 定 , 15m 岛 的 边
<27*
坡欠稳定
较破晬
结构面结合 良好或一般
较破碎
结构面结合
(碎裂禳嵌〉良好或一般
1窪,
夕卜倾结构面或外倾不同 8m S的边坡 稳
结构面的组合线倾角 >75•或 定,ISm髙 的边坡
值:
:
LA 第,计算条块滑面单位宽度总水压力<kN/m); Gt——第/计算条块单位宽度自重(kN/m);
第/计算条块单位宽度竖向附加荷载方 向指向下方时 取正值|指向上方时取负值;
___
G ——第i_if算条块单位宽度水平荷载方向指 向坡外时取正 值,指向坡内吋取负值;
——第i及第/一 1计算条块滑面前端水头髙度(m):

(精品)图解赤平投影法分析岩质边坡稳定性

(精品)图解赤平投影法分析岩质边坡稳定性

岩质边坡的稳定问题历来是边坡工程稳定性分析和研究的重要课题。

岩质边坡的变形和破坏主要受岩体中发育的各类结构面所控制。

利用极射赤平投影(以下简称赤平投影)方法进行岩质边坡稳定性的分析,可直观地表明各组结构面的组合关系、组合切割体与边坡的相对关系、不稳结构体可能变形失稳的方向等,由此得到边坡变形的边界条件,对边坡的稳定性作出定性分析和评价。

从20世纪80年代,赤平投影方法开始引进到工程地质学中,用于分析工程岩质边坡的整体稳定性,现已得到了广泛应用,是目前分析岩质边坡稳定问题的主要方法之一。

笔者综合已有理论分析方法与工程实践,从简洁、实用的角度出发,结合工程实例,总结提出赤平投影法分析岩质边坡稳定性的图解模板,谨供同行研究参考。

1 赤平投影法分析岩质边坡稳定性的基本方法赤平投影法在进行工程岩质边坡的稳定性分析赤平投影法分析岩质边坡稳定性图解模板时,具有一定的假设前提,即边坡岩体是刚性的,不考虑内部块体之间的应变,同时忽略条件力的作用,只考虑块体滑动力与抗滑力的作用。

1. 1 岩体中发育 1 组结构面的情况边坡岩体中仅发育 1 组结构面时,可能的失稳岩体滑动方向即为结构面的倾向,边坡稳定性分析比较简单,可以概括为 3 种工况:( 1)当结构面倾向与边坡倾向相反,则不考虑结构面倾角大小,边坡是稳定的;( 2)当结构面倾向与边坡倾向相对一致,倾角大于边坡倾角,边坡是较稳定的;(3)当结构面倾向与边坡倾向相对一致,倾角小于边坡倾角,边坡是不稳定的。

这是一种最基本、理想的状况,实际工程边坡岩体中分布的结构面远较之复杂。

1. 2 岩体中发育 2 组结构面的情况边坡岩体中发育 2 组结构面时,边坡的稳定则主要受控于结构面的组合情况。

用赤平投影方法,根据结构面和边坡的产状作赤平投影图,分析结构面组合交线与边坡投影弧的相对关系,判断边坡的稳定状态,通常有以下 5 种情况( 如图 1)。

图 1 两组结构面和边坡的赤平投影关系图(1)图1中,2组结构面(J1,J2)的交点(M)位于人工边坡(cS)及天然边坡(nS)投影弧的对侧(图1-a)。

矿山排土场边坡稳定性分析及安全评价

矿山排土场边坡稳定性分析及安全评价
03
人工边坡:由人工开挖或填筑而成,稳定性受人工因素影响较大,易发生滑坡、崩塌、落石等灾害。
04
稳定性评价方法
地质力学法:通过分析边坡的地质条件,判断边坡的稳定性
03
现场监测法:通过监测边坡的变形和位移,判断边坡的稳定性
04
极限平衡法:通过计算边坡的稳定系数,判断边坡的稳定性
01
数值模拟法:利用计算机模拟边坡的变形和破坏过程,预测边坡的稳定性
03
环境条件:分析环境条件对边坡稳定性的影响,包括气候条件、植被覆盖等
04
边坡防护措施:分析边坡防护措施的有效性,包括挡土墙、护坡网等
05
监测与预警:分析监测与预警系统的有效性,包括监测设备、预警机制等
06
安全管理制度:分析安全管理制度的完善程度,包括安全管理制度、安全培训等
安全评价流程
确定评价对象:明确需要评价的矿山排土场边坡
环境条件:选择远离居民区、水源地、自然保护区等环境敏感区域
交通条件:选择交通便利、便于运输和施工的地区
土地利用:选择土地资源丰富、可利用土地面积效益较高的地区
排土场设计
01
选址:选择地质条件稳定、地形适宜的地点
03
边坡设计:根据土质、坡度、高度等因素进行设计
矿山排土场事故案例分析
事故原因分析
地质条件不稳定:边坡岩土体结构不稳定,易发生滑坡、崩塌等事故
设计不合理:排土场设计不符合规范要求,边坡坡度、高度等参数不合理
施工质量问题:施工过程中未按照设计要求进行施工,导致边坡稳定性降低
管理不善:排土场管理不到位,未及时监测边坡稳定性,未能及时发现和处理安全隐患
02
影响因素分析
地质条件:岩土类型、结构、强度等

高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究

高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究

高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究一、本文概述随着基础设施建设的快速发展,高陡岩质边坡的稳定性问题日益凸显,成为岩土工程领域的研究热点。

高陡岩质边坡的稳定性不仅关系到工程项目的安全,也直接影响周边环境和人民生命财产安全。

因此,对高陡岩质边坡的稳定性进行准确分析和有效监测显得尤为重要。

本文旨在通过微震监测技术,对高陡岩质边坡的稳定性进行深入分析,以期为相关工程实践提供理论支持和实际应用指导。

本文首先介绍了高陡岩质边坡的特点和稳定性分析的重要性,阐述了微震监测技术在边坡稳定性分析中的应用原理和优势。

随后,详细描述了微震监测系统的构建过程,包括传感器的选型与布置、数据采集与处理等关键步骤。

在此基础上,结合具体工程案例,对微震监测数据进行了深入分析,探讨了高陡岩质边坡的变形破坏机制和稳定性影响因素。

提出了基于微震监测数据的边坡稳定性评估方法和预警体系,为边坡工程的安全运营提供了有力保障。

本文的研究不仅丰富了高陡岩质边坡稳定性分析的理论体系,也为实际工程应用提供了有效手段。

通过微震监测技术的应用,可以实现对高陡岩质边坡稳定性的实时监测和预警,有助于及时发现潜在的安全隐患,采取相应的工程措施,确保边坡工程的安全稳定。

本文的研究成果也为类似工程提供了借鉴和参考,具有重要的理论价值和实践意义。

二、高陡岩质边坡地质特性分析高陡岩质边坡作为一种特殊的地理现象,其地质特性直接影响着边坡的稳定性和安全性。

因此,对高陡岩质边坡的地质特性进行深入分析,是开展微震监测与稳定性分析的关键前提。

高陡岩质边坡的岩石类型多样,常见的有花岗岩、石灰岩、砂岩等。

这些岩石的物理力学性质,如强度、弹性模量、泊松比等,直接决定了边坡的承载能力和变形特性。

岩石中的节理、裂隙等结构面的发育情况,对边坡的稳定性有着重要影响。

这些结构面不仅降低了岩体的整体强度,还容易成为应力集中的区域,从而引发边坡的破坏。

高陡岩质边坡的地质构造背景也是不可忽视的因素。

岩质高陡边坡稳定性分析

岩质高陡边坡稳定性分析
第2 9卷第 3期
Vo. 9, . 1 2 No 3
西 华 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
J un l f h aUnv ri ・ N trlS in e o ra u iest o Xi y aua ce c
21 0 0年 5月
Ma . 01 y2 0
文章编号 :6 319 2 1 )30 5 - 17 — X( 00 0 -040 5 2
( colfAcic r ad Cv nier g Xha U i rt, hn d 10 9C i ) Sho o r t t e n il gnei ,iu n e i C eg u60 3 hn he u iE n v sy a
Ab t a t T e sa i t n lsso ih a d se p r c lp s a c mp e y tm n i e rn s u .T e p o lm a ss e sr c : h t bl y a ay i fh g n t e o k so e i o l x s s i e e gn ei g i e s h r be a l i ,r — n y sac e r h,e au t n a d d sg r n o v d i t e t s v l ai e in a e iv l e mah mai ,me h n c ,g oo ia a k ru d a d e vr n n a o d t n .A o o n n c c a is e lgc lb c g o n n n i me t lc n i o s o i c m- p e e sv ,i t gae p r a h i o e a n h ay i a d s l t n t h r b e r h n ie n e r td a p o c s t x mi e te a l s n oui o t e p o lm. S o e sa i t n lss u i g ae S d n n s o l p tb l y a ay i sn r we e , i

岩质边坡稳定性分析

岩质边坡稳定性分析

03
边坡稳定性评价方法:采用何种方法进行稳定性评价, 如极限平衡法、数值模拟法等
04
边坡稳定性分析结果:根据评价方法得出的边坡稳定 性等级,以及可能的失稳模式等
05
边坡治理措施:针对边坡稳定性问题,提出相应的治 理措施,如支护加固、排水措施等
06
边坡监测与预警:建立边坡监测系统,实时监测边坡 稳定性,及时发现并预警可能的边坡失稳风险。
04
综合评价方法:结合多种分析方法,对边坡稳定性进行综合评价
地质条件
01
岩石类型:不同岩石的力学性质和抗风化能力不同
02
地质构造:断层、褶皱等地质构造对边坡稳定性产生影响
03
地下水:地下水位变化、地下水渗流对边坡稳定性产生影响
04
气候条件:降雨、温度等气候条件对边坡稳定性产生影响
水文条件
1
地下水位:地下 水位的升降会影 响边坡的稳定性
目录
01. 边坡稳定性分析的重要性 02. 岩质边坡稳定性分析方法 03. 岩质边坡稳定性影响因素 04. 岩质边坡稳定性分析案例
保障工程安全
边坡稳定性分析是工程设计的重要环
01
节,关系到工程的安全性和稳定性。 边坡稳定性分析可以预测边坡的变形
02
和破坏,为工程设计提供依据。 边坡稳定性分析可以指导工程设计和
数值模拟法: 利用计算机 模拟边坡变 形和破坏过 程
概率分析法: 通过概率统 计方法评估 边坡稳定性
模糊数学法: 利用模糊数 学理论对边 坡地质力学分析:分析边坡的地质构造、岩石力学性质等
02
数值模拟分析:利用计算机模拟边坡的变形、破坏过程
03
现场监测分析:通过现场监测获取边坡的变形、应力等数据

地灾治理中岩质高边坡的稳定性分析

地灾治理中岩质高边坡的稳定性分析

地灾治理中岩质高边坡的稳定性分析摘要:现代工程地质研究表明,地灾治理中岩质边坡的稳定性需要结合工程地质建设条件作为主要前提。

工程师可以认真分析和控制影响岩质边坡稳定性的各种要素,及时对工程地质要素进行综合分析和评价,从而确定边坡的稳定性和有效性。

关键词:地灾治理;岩质高边坡;稳定性分析就现代工程建设的内容而言,岩质边坡的稳定性分析评价工作的内容较多,其涉及了工程地质学、岩体力学和计算科学等多种方法,属于多学科交叉,是岩土工程研究的重点内容。

目前国内影响岩质边坡稳定性的因素和评价方法很多,突出的问题是忽略了边坡的地质环境条件,没有将边坡的内部结构与外部诱发因素结合起来。

现在采用案例分析的方式来探讨地形、环境对边坡的影响,希望能够提高边坡的稳定性,提供更合理的分析思路。

1.项目研究概述本工程案例选取A项目a段标段的开挖内容,在区域中存在一系列的岩质边坡问题,其中起止里程的最大开挖深度为21.5m,存在一处深挖高路堑边坡,且属于互通立交的起点以及高速公路的左侧等。

整体上,边坡的内部节理发育较为理想,其中有一条挤压破碎带,两组节理面和层面也被切割层坡体岩石,整体坡面呈现出碎块状。

首先,可以观察到整体地形。

该地区地形属中、低山地貌,地势相对平坦,植被发育不差,植被数量较少。

坡度段为脊部,后缘地形逐渐减小,坡向和脊向也呈35°斜角。

整个中部地势较高,两侧有小沟壑,坡度角度小于45°。

其次,观察地层岩性。

整个岩体为变质泥岩、砂岩、页岩,三个岩体交错排列(如图1所示)。

其中变质泥岩为弱风化、褐黄色,岩体较为破碎,呈薄层状。

整个层理面部分清洁,可以看见光滑丝绸,内部也有大量黏土矿物;变质页岩为棕褐色,弱风化,岩石相对破碎,片理结构理想,含大量碳酸盐岩有机质;变质砂岩呈灰黄色,岩石破碎,在岩石的断口处有砂感。

(图1 地质灾害治理过程中岩质高边坡稳定性分析)观察地质构造,边坡为大角度倾斜边坡,边坡体为一侧倾斜的单斜构造,整个岩层的产状态为25-78°;岩体节理发育明显,分布均匀,尺寸穿透力强,间距多集中在10-15cm。

含软弱夹层岩质边坡稳定性分析研究

含软弱夹层岩质边坡稳定性分析研究

2、含软弱夹层岩质边坡的稳定性研究
含软弱夹层岩质边坡的稳定性受到多种因素的影响,如软弱夹层的厚度、力 学性质、产状,以及边坡的几何形态、应力条件等。研究者们通过实验和理论分 析,不断探索这些因素对边坡稳定性的影响。
2、含软弱夹层岩质边坡的稳定性研究
在实验方面,通过现场调研、模型试验、数值模拟等方法,研究者们对含软 弱夹层岩质边坡的变形机制、破坏模式、影响因素等进行了深入研究。在理论分 析方面,基于极限平衡理论、损伤力学、断裂力学等理论,研究者们提出了多种 计算模型和方法,用于评估含软弱夹层岩质边坡的稳定性。
1、软弱夹层岩质边坡的地质条件对其稳定性具有显著影响。夹层的厚度、岩 石类型、风化程度等因素均与边坡的稳定性密切相关。
3、加固设计方案往往局限于特定的工程实践
2、实验研究表明,软弱夹层岩质边坡在受到外界载荷作用时,其变形和破坏 模式具有明显的非线性特征。
3、加固设计方案往往局限于特定的工程实践
3、数值模拟方法可以较为精确地预测边坡的变形和破坏模式,但对于某些复 杂的地质条件,其模型的准确性和适用性仍需进一步探讨。
谢谢观看
针对含软弱夹层岩质边坡的稳定性问题,未来的研究方向将更多地综合防治 技术的研究。包括工程设计、施工中的加固措施,以及运营过程中的监测和维护 等。通过综合防治技术的研究和应用,能够更好地保障含软弱夹层岩质边坡的稳 定性,减少地质灾害的发生。
4、综合防治技术的研究
总结:含软弱夹层岩质边坡稳定性研究是一个涉及多学科交叉的复杂问题。 随着科学技术的发展,研究者们将不断深入这一领域的研究,提出更为精确、高 效的计算模型和方法。未来,含软弱夹层岩质边坡稳定性研究的发展将更加注重 多尺度分析、时间效应的考虑、地球物理探测和机器学习技术的应用,以及综合 防治技术的研究和应用。这将有助于更好地解决实际工程中的边坡稳定性问题, 保障人类工程活动的安全。

顺层岩质边坡稳定性分析与应力监测研究

顺层岩质边坡稳定性分析与应力监测研究
WEI u —i,W A ize 2 nq J NG L.h n ,W AN i G L。 (. i w n us iyCm ay Snni r i eCm ui t nC n r t nGop,Yl ,Sa ni 100 h a; 1 J g agSbia op n h x Po n o m n ai osu i r n dr a vc co t co u un hz x 790 ,C i i t n
ca k d s n e i a t e go n rc o a i fn a e ts p o ,w ih i v r i h o g o ii g w t e te r r c i a c s t h r u d c a k l t n o e rs l e te t c o o h c s e f d t ru h c mb nn i t oy i e hh h n l ssn ed ts o ot nti .T ' e r h rs l s o h th l e s s tn s t t l y a o t4 a ay i a d te f l e t fb l mo i r g h e is a c e ut h w t a te s p t s e d o sa i t b u 0 h i on e s o e r b i d y f r u t g hema i m t s igv le o eb l i 3 6 MP ,w ih c u d me t er q i me t o etn i a s at t n ,t xmu sr s au f ot s 0. a h c o l e u r ns f sl e c i e n h t h t e e t e e h
的粘聚力与内摩擦角。
作者简介 : 魏俊奇 (96 , ( 1 一)男 汉族 )陕西榆林人 , 6 , 高级工程师 , 主要从 事公路修建与养护工作。

岩质边坡稳定性分析

岩质边坡稳定性分析

✓ 数值模拟法:利用计算机 模拟边坡的变形和破坏过 程,预测边坡的稳定性
12 34
✓ 模糊数学法:利用模糊数 学的方法,对边坡的稳定 性进行评价和预测
综合分析方法
定性分析:根据经验、知识、现场调查等对 边坡稳定性进行评估
定量分析:利用数学模型、计算机模拟等方 法对边坡稳定性进行定量计算
综合分析:结合定性和定量分析方法,对边 坡稳定性进行全面评估
边坡稳定性得到显著提高,保障
了高速公路的安全运营
某水电站边坡稳定性分析
01
水电站概况:介绍水电站的地理 位置、规模、结构等基本信息
03
边坡稳定性分析方法:介绍采用 的边坡稳定性分析方法,如极限 平衡法、有限元法等
05
边坡治理措施:根据边坡稳定性 分析结果,提出相应的边坡治理 措施,如锚杆加固、排水措施等
监测与预警:通过实时监测边坡变形、应力 等参数,对边坡稳定性进行动态评估和预警
岩质边坡稳定性分析的影响 因素
地质条件
岩石类型:不 同岩石类型的 力学性质和抗 风化能力不同
01
地下水:地下 水的存在和分Leabharlann 布对边坡稳定 性产生影响03
02
地质构造:断层、 褶皱等地质构造 对边坡稳定性产 生影响
04
岩体结构:岩 体的结构特征 对边坡稳定性 产生影响
02
边坡地质条件:分析边坡的地质 条件,如岩石类型、结构、地下 水等
04
边坡稳定性分析结果:展示边坡 稳定性分析的结果,如安全系数、 破坏模式等
06
结论:总结边坡稳定性分析的结 论,如边坡稳定性是否满足要求, 是否需要采取治理措施等
某矿山边坡稳定性分析
矿山概况:地理位置、 开采方式、地质条件 等

岩土工程地质勘察及边坡稳定性评价研究

岩土工程地质勘察及边坡稳定性评价研究

岩土工程地质勘察及边坡稳定性评价研究摘要:岩土工程地质勘察是科学选择桩基础,使地基稳定性得以强化的重要保障,在工程施工中具有重要地位。

因此,岩土工程地质中边坡稳定性是衡量工程质量的一项重要指标,评价边坡稳定性也成为工程建设中必不可少的一个环节。

关键词:岩土工程;地质勘察;边坡稳定性引言地质勘察以自然科学和地球科学作为理论基础,要求专业技术人员充分应用水文地质、工程地质、岩土工程、计算机科学技术在内的诸多知识,在明确工程勘察的目的和任务基础上,对地下土层、地下水的分布等情况进行详细勘察、计算。

如果工程开挖过程中未能重视边坡勘察,边坡工程中的隐患会影响到岩土工程的质量。

在做好土质边坡岩土工程勘察工作的基础上,拟定边坡稳定性评价方案,综合掌握土质边坡的稳定度,为顺利推进岩土工程奠定良好基础。

一岩土工程地质勘察相关概述岩土工程地质勘察的核心内容就是探明岩土工程所在区域的地质条件,掌握地层分布情况,以及各地层的性质,同时对存在的地质问题进行分析研究,以保证地质条件评价的准确性,岩土工程地质勘察的核心内容是根据不同的勘察要求,以真实反映出不同施工区域的地质条件以及岩土的形态,再结合岩土工程具体的施工条件、建设要求等,给出标准、合规的地质勘察成果报告,为岩土工程的选址、规划设计、施工方案编制等提供有效的数据支撑和参考指导。

岩土工程地质勘察涉及到的内容比较多,影响地质勘察质量的因素比较多,为给岩土工程建设提供有效的地质条件支持,需要采取合适的勘察技术。

每种地质勘察技术都有各自的优缺点,在具体应用中需要结合岩土工程所在区域的实际情况,选择其中一种或者两种及两种以上的勘察技术,进行相互验证,以保证岩土工程地质勘察质量。

岩土工程地质勘察程序复杂,是一项系统又繁琐的勘察工作,需要结合实际情况,开展有针对性的勘察工作,才能为岩土工程施工建设提供有效的地质数据支撑,以保证整个项目能够顺利开展。

而且为保证岩土工程的质量和结构的稳定性,在开展岩土工程地质勘察工作中必须进行地震效应分析调查,以掌握施工场地的地质情况,并对深基坑进行全面科学的核算,利用核算结果来确定深基坑支护的方法和相关参数,以免出现基坑坍塌、积水等一系列问题。

岩质高边坡稳定性分析及支护设计

岩质高边坡稳定性分析及支护设计

岩质高边坡稳定性分析及支护设计摘要:随着国民经济的蓬勃发展,我国的基础建设工程也不断在增多。

而在工程建设过程中,由于工程进行填筑、开挖,往往会形成一些岩质高边坡,这些高边坡的稳定性一旦出现问题,会对整个工程建设带来巨大的安全威胁。

因此,必须加强对岩质高边坡稳定性的研究分析,并采取有效的措施对其进行加固防护,保障工程的顺利开展。

关键词:岩质高边坡;稳定性分析;支护设计引言岩质高边坡在长时间暴露在自然环境下,受到自然外力如:氧化腐蚀、昼夜的影响下,使得岩质边坡的稳定度难以持久保持在一个稳定的水平,长期受到这些自然外力的影响边坡易发生变形甚至破坏。

国内外大量的实践经验证实,在利用技术手段将影响岩质高边坡稳定性的因素及潜在的危害程度进行明确后,能够作为评估和预测高边坡稳定性的重要依据,便于构建完善的地质灾害预防体系。

1岩质高边坡稳定性分析1.1关于传统有限元稳定性分析法数值分析方法主要研究岩体中应力和应变的变化规律,通过某种方法求得边坡的变形规律和应力分布,求解边坡的稳定系数。

岩土材料的本构关系模型发展较为完善;计算机的迅猛发展为数值计算提供了良好的条件;勘察、试验的手段和大型有限元软件程序发展已经相当成熟,这些有利条件为数值分析方法的发展提供了优越性。

有限元法是数值分析中常用的一种方法,它也是发展最为完善,它可以处理岩体的各向异性、不均匀性、不连续性等造成的复杂边坡工程问题;可以确定边坡的拉裂、压碎区和塑性区;可以得出不同边坡的位移场、应变场和应力场;可以明确边坡初始破坏位置和展现边坡渐进破坏过程;可以模拟不同工况、施工加固措施以及非线性力学本构模型等问题。

1.2关于刚体极限平衡方法当前边坡稳定性的刚体极限平衡分析方法中仍然有很多不足之处有待改善。

主要有:①岩质边坡破坏并非是各点同时破坏,而是局部到整体,拉剪应力逐渐释放与转移的过程,但刚体极限平衡分析方法破坏的标准是按照滑动面同时破坏而制定的,无法考虑边坡的渐进破坏过程;②刚体极限平衡方法分析时,在选取岩土体强度参数时,强度参数仅能使用一个值,要么是峰值强度,要么均采用残余强度,没有考虑峰值强度向残余强度的变化;但实际上,随着边坡的渐进破坏,其相应的强度从峰值强度逐渐转化为残余强度;③由于边坡地质条件复杂,受开挖过程以及开挖引起的岩土坡体应力变化、加固措施和时机、强降雨和地震等外界条件的影响,其坡体应力随其荷载、含水率、变形等不断变化。

专题三2010 岩土体边坡稳定性分析

专题三2010 岩土体边坡稳定性分析

②坡形的影响:坡高、坡度;
边坡的几何形态对坡内岩体应力有显著影响。
随着坡高的增加,坡内应力值也随着呈线性增大。 坡角变陡,拉应力的范围随之增大,切向应力 值增高,坡脚附近最大剪应力值也随着加大。 边坡的平面形态对应力也有明显影响,凹形边
坡,由于沿斜坡走向方向受到支撑,应力集中程度
明显减弱。圆形和椭圆矿坑边坡,坡脚最大剪应力 仅有一般斜坡的一半左右。因此,凹形坡有利于坡 体稳定,而凸形坡则相反。
不良影响:透水性增大、刚度和强度降低.
1)影响因素:地应力场、岩性、岩体结构、 下切速度和深度。 2)研究目的:建基面的确定、处理深度的 确定、查清演变规律。 3)研究内容:卸荷分带、破坏形式、卸荷 带的工程性质。
(2)蠕变
1)定义:是指边坡岩土体在自重等恒定应力作用
下,向临空方向发生的一种缓慢变形现象。
3)当边坡岩体由软硬相间的岩石 组成时,软弱岩石因抗风化能力
低受风化剥蚀凹进,而坚硬岩石
便悬空断裂而坠落形成崩塌。
4)当边坡下部存在洞穴、采空区引起塌陷,
将边部岩体往外挤出,造成倾倒崩塌。
(4)滑 坡
1)定义:是指斜坡上的一部分岩体失去稳定,在 重力和工程荷载作用下沿滑动面向下作整体滑动 的现象。 2)特征:①整体滑动,不易发现; ②具有明显的破坏边界; ③有一个较长的发育过程; ④老滑坡可复活; ⑤分布广、危害大。 3)形态要素:滑体、滑面、滑带、滑床、滑壁、
(2)滑动面受已有软弱结构面控制:
坡体中有软弱结构面或软弱夹层存在,并能构成有 利于滑动的结构面(或几个面的组合面)产生滑动。 因此软弱结构面的抗剪强度和产状起控制作用。
滑坡产生的边界条件通常是指岩土体滑动时必须
具备的滑动面、切割面及临空面。

岩质边坡稳定分析

岩质边坡稳定分析
整理ppt
Rockslide at Yosemite National Park, California kills one, injures 4
6.岩质边坡①稳尾定纵①性剖①尾尾的面纵纵剖评开剖面面价挖开开挖方后挖后后法破最最大坏大主剪接近度图 定量应应力力计图图算((MMPPaa))
分析方法 定性分析 — 工程地质分析
还可能再次滑动破坏
危害 已滑动破坏过的老滑坡的危害
结构疏松破碎
强度低
老滑坡体 透水性强
稳定性差
据了解,有些县市建新城时,没搞清楚地质状况就先行建设,结果把整个新
城建在滑坡体上,如巴东就是一个典型,该城从1979年滑至1坡99体5年三次迁城选址,
二建新城,浪费巨大。
边界线
地质今在年三2峡月考25察日发,现记,者只从要国地土势资平源坦部些三的峡地地方质,灾多害半防有治居指民挥和部城获镇悉,,而三这峡些库平区地 十正之 在八建九设是中古的滑巫坡山,新如城秭(离归旧老城县数城十、里新)一滩处镇2、00云0万阳立老方县米城的、滑云坡安体镇,等正等以。每在天这1些毫 古米左滑右坡的上速,人度滑们动繁衍。生26日息,,耕记种者收赶获到。巫古山代新三县峡城人,口在少暮,雨没路有上大看规到模滑的坡开已挖拉和裂高水 楼泥大路厦面的,建一设条,条所裂以缝虽触然目是惊建心城,在有许的多长滑达坡10体米上。,滑人坡与体自位然于倒新能城上中千心年区相,安坡无度事28。 至30度,影响范围包括县残联、防疫站、法院、公安局、港务局等十多家单位及
整理ppt
● 坡高越高,坡内拉应力越高
● 坡角越大,拉应力范围越大,切向应力值越高
坡形 ● 基坑底宽 W<0.8H 时坡脚处τmax随底宽的缩小而急剧增大
影响

3-露天矿边坡稳定性分析及岩移监测方法-编制说明

3-露天矿边坡稳定性分析及岩移监测方法-编制说明

3-露天矿边坡稳定性分析及岩移监测方法-编制说明“露天矿边坡稳定性分析及岩移监测方法”编制说明一、工作简况1 任务来源《露天矿边坡稳定及岩移监测方法》由国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局于2011年下达计划项目,计划编号为2011-MT-29,由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。

2 主要参加单位和工作组成员起草单位煤科集团沈阳研究院有限公司在接到通知后立即组织起草小组对本标准进行起草,起草人员主要为祖国林、韩猛、缪海宾等人。

3 工作简要过程3.1 成立起草工作组,编写讨论稿《露天矿边坡稳定及岩移监测方法》于2011年7月成立起草工作组,2012年1月完成工作组讨论稿。

期间,起草小组成员通过调研、对相关资料的收集整理及8次内部讨论,2次专家讨论,于2012年1月形成标准的征求意见稿。

3.2 征求意见阶段2012年2月开始征求意见工作,在此期间起草小组共进行6次内部讨论,1次专家讨论,邀请煤科集团沈阳研究院有限公司张延寿等专家对征求意见稿提出相关意见,并加以修改,于2015年6月向全国典型露天煤矿、高校、科研等单位17位从事露天开采和边坡稳定性研究与工作的专家发出征求意见稿。

3.3 形成送审稿征求意见稿回函单位17家,提出意见单位11家,修改意见总数44个,起草小组讨论后采纳18个,未采纳26个。

起草小组根据专家反馈的意见及时进行讨论、修改,于2015年8月向煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会露天煤矿安全及设备分会提交送审稿。

3.4 审查阶段2015年8月27日~28日,煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会露天煤矿安全及设备分会在沈阳召开该标准审查会,通过了标准审查。

3.5 报批起草小组按照审查会会议纪要和专家意见完成对标准送审稿的修改,于2016年1月18日形成了《露天矿边坡稳定性分析及岩移监测方法》报批稿。

3.6 报批稿再报批审查2019年12月9日,中国煤炭工业协会在北京召开煤炭行业标准审查会,审查会专家提出修改意见总数6个,起草小组成员根据专家审查意见进行8次内部讨论,1次专家讨论,采纳修改意见6个,未采纳0个,于2020年1月14日形成了标准最终报批稿。

岩土工程中的边坡稳定性分析与监测技术

岩土工程中的边坡稳定性分析与监测技术

岩土工程中的边坡稳定性分析与监测技术岩土工程中的边坡稳定性分析与监测技术在工程建设中扮演着至关重要的角色。

准确分析边坡的稳定性,有效监测边坡的变化,能够预防边坡滑坡和崩塌等灾害事件的发生,确保人员和财产的安全。

本文将简要介绍岩土工程中常用的边坡稳定性分析方法和边坡监测技术,以及它们的应用。

一、边坡稳定性分析方法1. 地质勘探和岩土分析:在岩土工程的初期阶段,地质勘探和岩土分析是必不可少的基础工作。

通过地质勘探,可以获得地层的地质属性、岩土体的力学参数等信息,为后续的边坡稳定性分析提供数据支持。

2. 数值模拟方法:数值模拟方法是目前岩土工程中常用的边坡稳定性分析方法之一。

通过建立边坡的数值模型,应用有限元或有限差分等方法模拟边坡的受力、变形和破坏过程,得出边坡的安全系数和破坏机理等结果。

3. 解析方法:解析方法是利用公式、方程和理论推导等手段,对边坡稳定性进行分析。

解析方法通常适用于边坡形状简单、荷载作用均匀的情况。

常用的解析方法包括切平面法、极限平衡法和退化支撑切平面法等。

二、边坡监测技术1. 位移监测技术:位移监测技术是边坡监测中最常用的方法之一,通过安装位移传感器观测边坡表面的位移变化情况。

位移传感器可以采用GPS、全站仪、测量标记物等多种测量手段,实时监测边坡的稳定性。

2. 应变监测技术:应变监测技术可用于测量边坡体的应力和变形状态。

常用的方法包括应变计、压力计和挠度计等。

通过监测边坡体的应变情况,可以评估边坡的稳定性,并及时采取相应的措施防止边坡失稳。

3. 雷达遥感技术:雷达遥感技术可以通过测量边坡表面的变形和位移,获得边坡稳定性的数据。

这种无接触式的监测技术可以在边坡较大和复杂的情况下提供高精度的测量结果,并及时报警。

三、应用与案例岩土工程中的边坡稳定性分析与监测技术在实际项目中得到了广泛应用。

例如,在大型水利工程中,采用数值模拟方法对边坡进行稳定性分析,同时利用位移监测技术实时监测边坡的变形情况。

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岩质边坡稳定性设计与监测分析
发表时间:2019-05-23T11:29:32.640Z 来源:《防护工程》2019年第3期作者:王平
[导读] 边坡稳定性问题一直是道路工程中的重点问题,而且边坡一旦失稳,造成的损失和伤害不可估量,因此对它的监测与研究工作势在必行。

中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北省秦皇岛市 066004
摘要:边坡稳定性问题一直是道路工程中的重点问题,而且边坡一旦失稳,造成的损失和伤害不可估量,因此对它的监测与研究工作势在必行。

文中结合边坡地质条件,详细分析了边坡锚杆拉力的变化,使用多点位移计对边坡的变形进行长期的跟踪监测,对锚杆应力计和多点位移计的监测数据进行总结和反馈。

分析结果表明:文中边坡的锚杆拉力及坡内多点位移均趋于稳定,说明该边坡整体上处于相对稳定的状态,提出的锚杆设计方法是成功的。

断面的坡顶位置在雨季最为危险,在雨季存在发生滑动的风险,应作为重点监测对象。

连续降雨对边坡的稳定性有重要影响。

降雨会增加边坡的锚杆拉力和坡内位移。

随着雨季结束,锚杆内力和坡内位移会逐渐下降并趋于稳定。

关键词:边坡;锚杆应力计;多点位移计;稳定性分析
锚杆由于其安全可靠、施工简单、成本较低,已成为当前边坡支护工程中最基本的组成部分之一,在各类边坡支护工程中得到广泛应用。

它实质上是位于岩土体内部并与岩土体形成一个新的复合体。

通过锚杆杆体的纵向拉力作用,克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点,从而使得岩土体自身的承载能力大大加强。

锚杆加固边坡时,依赖其与周围岩土体相互作用传递锚杆拉力,限制岩土体变形与发展,改善岩土体的力学参数和应力状态,以使边坡保持稳定。

由于边坡地质条件和锚杆荷载传递机理都很复杂,而前期的工程实地勘测不能完全准确揭示边坡的地质情况,因此对实际边坡工程的变形特征和应力状态进行检测,为认识边坡稳定性提供途径。

部分学者基本是通过对锚杆受力的数值分析,来研究锚杆对边坡稳定性的影响。

某市一个靠海边坡位置较为特殊,使用锚杆应力计和多点位移计的结合对该边坡稳定性进行综合评价有一定的借鉴意义。

1边坡稳定性监测方法
从目前来看,对人工边坡的整体监测可分为三大类:
(1)地面监测:监测手段主要有,三角网、沉降水准和视准线测量以及收敛计、倾斜仪监测;
(2)地下监测:监测手段主要有,钻孔倾斜仪、多点位移计、地下水位孔、渗压计等;
(3)支护结构物监测:监测手段主要有,钢筋计、预应力锚索测力计、土压力盒、测缝计等。

此外根据不同工程具体特点,尚有一些简易观测手段,如:量水堰、简易测桩、平硐底部浇低标号素混凝土观测变形和地面地质巡视等,并有部分工程边坡监测与地震监测相结合进行及常规仪与全球定位系统相结合。

“八五”国家科技攻关项目《岩质高边坡勘测及监测技术方法研究》已经研制出4种先进的仪器设备和5种新的技术方法,即钻孔彩色电视孔壁成像系统、直接横波测井研究偶极子井下声系和声波仪、钻孔多点渗压仪及压模系统、岩质高边坡快速摄像微机地质素描成图、层析成像技术、近坝库段安全监测技术、边坡监测数据处理预报软件研究、高精度大地测量监测自动化系统。

这些新技术和新方法已达到世界先进水平。

2边坡稳定性计算
本工程为某市某道路扩建工程,道路全长约8km,规划为城市主干道。

本路段南面临海,北侧靠山,地理位置较为特殊,设计范围内有多段边坡需进行护坡处理。

C坡岩质较差,易发生破坏,故以C坡作为研究对象。

C坡原始山体坡度为25°左右,坡长约178m,高度为7.3~18.8m,属岩石坡面。

岩性为安山岩、硅化安山岩,可见斑状结构,块状构造。

裂隙发育,发育为压扭性断裂,断裂走向N65°E,倾向NW,倾角60°~70°,宽度100~135m,延伸长度大于500m。

断裂两侧岩石较破碎,风化蚀变较强,主要为高岭土化、褐铁矿化,岩石含水性差。

坡体在震动和强降雨条件下有形成滑塌的可能,总体评价稳定性较低。

坡体自上而下分为杂填土、强风化安山岩、中风化安山岩3个岩土层。

依据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002),采用平面滑动法,对现状边坡临空面进行稳定性验算,边坡工程安全等级为二级,边坡稳定安全系数KS=1.30。

3监测结果分析。

3.1锚杆应力计分析
该边坡各处共安装了15个锚杆应力计,其应力测量值却相差悬殊,变化规律也各不相同。

各锚杆应力状态与锚杆所处位置的地质、工程条件以及锚杆长度有密切关系。

本文选取C2、C3、C4等3个典型断面进行分析。

发现所有锚杆从2013-05-30到2014-06-27这一年多的时间里,锚杆应力逐渐上升。

而在2014-06-27到2015-04-16的时间里,锚杆应力虽然基本在持续增长中,但增速缓慢,逐渐趋于稳定。

处于边坡顶部的C2C1锚杆内力最大,处于边坡中部的C2C2锚杆内力次之,处于边坡下部的C2C3锚杆应力计出现问题,没能连续测到数据。

根据前两个测量数据来看,C2C2锚杆内力应该最小。

C2C1锚杆内力最大时达到29kN,应力达到59MPa。

此时对应20144年9月5日。

根据天气记录,7月份、8月份、9月份,该市进入夏季,雨量充沛。

2014年7月23日至2014年9月5日之间,雨水天气达到16d之多。

特别是2014年7月25日,天气状况是大到暴雨。

9月5日之前的9月2日、9月3日也是连续中雨。

这种雨水天气最有可能引起断裂结构面发生滑动。

由C2C2锚杆可见,2014年9月5日C2C1锚杆内力突然增加,然后随着雨季过去,层间滑移状态减弱,C2C1锚杆内力也逐渐下降。

C2C2锚杆内力也于2014年10月27日突然增加,随后逐渐下降。

但总体上,锚杆应力后期逐渐稳定下来,稳定在20kN附近,说明C2断面趋于稳定。

仍然是处于边坡顶部的C3C1锚杆内力最大,处于边坡中部的C3C1锚杆内力次之,处于边坡下部的C3C3锚杆内力最小。

这与C2断面测量结果类似。

但也有不同之处,C3C1锚杆拉力最大值为18kN,比C2C1锚杆拉力低得多。

另外不同之处是,该市气候进入夏季,经过7月份、8月份、9月份雨水的作用,2014年9月5日之后的锚杆拉力值继续增加,没有下降的趋势,一直持续到2015年4月16日,锚杆内力才开始下降。

4结论
(1)岩质高边坡的稳定性监测主要包括地面监测、地下监测和支护结构物监测三个部分,随着科技的进展,新的高科技手段如钻孔彩色电视孔壁成像系统、直接横波测井研究偶极子井下声系和声波仪、钻孔多点渗压仪及压模系统、岩质高边坡快速摄像微机地质素描成图、
层析成像技术、近坝库段安全监测技术、边坡监测数据处理预报软件研究、高精度大地测量监测自动化系统及常规仪与全球定位系统一相结合等不断地使边坡监测更加的科学,对边坡的稳定性评价也更加地符合实际。

(2)岩质高边坡的监测成果的数据处理也是一个广泛关注的课题之一,应加强处理技术方法与实践经验相结合,提高边坡稳定性评价的科学性与实用性。

结束语:
岩质高边坡稳定性研究一直是岩体力学工程界和地质工作者极为关注的重大课题之一,在水电建设工程中遇到的大部分是人工边坡。

相对于自然边坡,人工高边坡具有较规整的几何坡面,暴露时间短,岩体新鲜、边坡的稳定性经过精心计算设计。

另一方面,许多岩质高边坡面积大,地质条件复杂,断层、节理、弱结构面、软弱夹层穿插其中,静力水及动力水相互作用,爆破施工以及地应力失去稳定平衡产生地应力松弛和岩爆现象等,尽管坡体经过稳定性计算和支护,但边坡的稳定性状况仍难以确定,在开挖过程中或开挖后的失稳事故也常有发生。

因此,对边坡进行稳定性监测是确保工程建设顺利进行的重要措施。

参考文献:
[1]俞佳炜,高俊启,鲁洪强,任强,曾武亮.岩质边坡稳定性设计与监测分析[J].公路,2018,63(12):36-41.
[2]龚涛.顺层岩质边坡稳定性研究[D].西安理工大学,2009.
[3]刘小平,何志攀,周北,周才辉.人工岩质高边坡稳定性的监测和分析[J].勘察科学技术,2006(05):9-12+26.。

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