国内外边坡稳定性分析的研究现状
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堆积体边坡稳定性分析研究现状【摘要】我国西南地区地质灾害频发,与此同时,正在兴建和规划当中的大多数水利工程也正是在该地区,因此,水库堆积体边坡的滑动范围和稳定性成为移民选址、水库安全和水利工程经济效益考虑的焦点之一。
本文立足于西南水库岸堆积体边坡,从堆积体的成因类型、物质组成、特征和失稳形式入手,研究目前边坡稳定性的理论分析方法。
【关键词】堆积体;边坡;稳定性分析;研究现状0.引言我国是一个地质灾害十分频繁的国家,尤其是我国西南地区,不仅地质灾害数量多,而且灾种全。
其中崩塌、滑坡、泥石流等浅层表生地质灾害异常突出,分布有大量的由滑坡堆积、崩塌堆积、残积层、冰溃堆积、坡积物等组成的松散堆积体斜坡[1]。
与此同时,西南地区一系列大型乃至巨型正在建设或规划中的水电站相继开工建设,在复杂地质环境和大规模工程活动、水库蓄水及暴雨等复杂条件下,可能会有大量的水库库岸堆积体边坡发生变形甚至失稳破坏。
水库库岸堆积体边坡失稳的代价是巨大的。
斜坡或边坡作为一种人类不可回避的地学环境与工程形式,总是伴随着人类的工程活动,人类为了安全始终关注着边坡的稳定性。
一百多年来,人们对边坡变形过程、失稳形式、失稳机制、稳定评价及滑坡预测预报等进行了广泛的研究,借助数学、力学和计算科学理论与方法,试图对边坡的稳定、演化及滑坡的预测预报进行研究,并应用到工程实践中。
1.土坡稳定性分析理论研究现状1.1边坡稳定性分析现状边坡失稳作为普遍存在的工程问题受到国内外学者的重视。
对此课题的研究,国内外都经历了从实践积累到理论归纳,再实践,再归纳,并逐步总结提高的过程。
十九世纪末二十世纪初,随着发达国家的大规模土木工程建设,大量边坡工程问题、特别是滑坡问题随之产生,并造成了很大损失,人们开始应用材料力学和近代土力学的理论对边坡问题进行半经验、半理论的研究。
上世纪五十年代,我国学者引进了前苏联的工程地质分析的体系,继承和发展了地质历史分析法,着重研究边坡的工程地质背景和边坡类型的划分,以此进行边坡的工程地质类比分析,在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。
国内外边坡稳定研究现状边坡稳定研究是地质工程领域中的重要研究方向。
边坡稳定问题不仅涉及到城市规划和工程建设中的地形地貌问题,还对于社会发展和人民生命财产安全产生重要影响。
目前,国内外在边坡稳定研究领域已经取得了一系列重要的成果,涵盖了理论研究、实验室模型试验和实际工程应用等多个方面。
边坡稳定研究的理论基础是土力学、岩土工程力学和地质学等相关学科。
国内外学者通过对边坡力学特性、地下水渗流和土体变形等方面的深入研究,已经建立了较为完善的边坡稳定理论。
其中,以势能理论和弹性力学为基础的边坡稳定分析方法被广泛应用于实际工程中。
同时,一些新的研究方法如耦合分析、非线性分析和随机分析等也逐渐应用到边坡稳定问题中,提高了研究的精度和可靠性。
在实验室模型试验方面,研究者通过不同规模的物理模型和数字模拟等方法,对边坡的变形及失稳机理进行了深入研究。
通过对不同材料特性和边坡几何参数的试验研究,揭示了边坡稳定性与岩土质量、坡度、支撑结构等因素之间的关系。
此外,一些新的试验方法如X射线断层扫描和数字图像技术等也为边坡稳定试验提供了新的手段。
在实际工程应用方面,边坡稳定研究为城市规划和土木工程建设提供了重要的支撑。
国内外的学者通过对不同地质条件下边坡的稳定性进行评估与预测,为城市规划和工程设计提供了科学依据。
同时,边坡防护技术的研究也为边坡工程的施工提供了有效的控制手段,提高了边坡的稳定性和安全性。
然而,边坡稳定研究仍然面临一些挑战。
一方面,边坡稳定问题的研究需要综合运用地质学、水文学、岩土力学等多个学科的知识,跨学科合作的模式尚未得到充分发展。
另一方面,国内外对于地质工程中的缺陷与破坏机理研究的关注程度相对较低,相关研究的深入还有待提高。
综上所述,边坡稳定研究在国内外已经取得了很多重要的成果。
未来,随着科学技术的进步和社会的发展,边坡稳定研究将进一步拓展领域,提高研究水平,为城市规划和工程建设提供更加科学、可行的解决方案。
露天转地下开采边坡稳定性研究现状分析露天转地下开采是矿业开采中常见的一种方式,它具有开采周期长、资源利用充分等优势,但在转变开采方式的过程中边坡稳定性问题是必须要重视和解决的关键问题之一。
本文将分析当前国内外露天转地下开采边坡稳定性研究的现状,为相关领域的学者和工程技术人员提供一定的参考和借鉴。
一、国内外研究现状国内外在露天转地下开采边坡稳定性研究方面已经取得了一些成果,但整体上依然存在不足和待完善之处。
国外在这一领域的研究相对较多,涉及的开采类型也相对丰富。
1991年,Lama等学者对露天转地下矿山的边坡稳定性进行了系统研究,提出了考虑开采过程中地表沉降和地下水位变化对边坡稳定性的影响。
而在国内,相关的研究相对较少,以露天铁矿转地下开采为例,2018年中国矿业大学的王某某等研究人员,对露天铁矿转地下开采边坡稳定性进行了一定的研究,但整体上研究规模和深入度还不够。
当前露天转地下开采边坡稳定性研究的关注点还不够全面。
在现有的研究中,绝大多数还是以数值模拟和理论分析为主,很少有针对性的现地调查和实测研究,导致针对性较弱,缺乏真实的开采边坡稳定性影响因素的数据支持。
对于边坡稳定性的影响因素,如地质条件、开采工艺、水文地质条件等方面的研究还有待深入。
针对露天转地下开采边坡稳定性研究,现有的研究成果还缺乏通用的边坡稳定性评价标准和方法。
现有的评价标准和方法都是个案性的,缺乏通用性和规范性。
在未来的研究中,有必要将边坡稳定性评价的标准和方法进行系统统一,为边坡稳定性评价提供科学的依据。
二、未来建议针对以上所述的国内外露天转地下开采边坡稳定性研究现状,提出以下几点建议:1.加强现地调查和实测研究。
开展现地调查和实测研究可以为露天转地下开采边坡稳定性影响因素提供真实、可靠的数据支持,有助于深入了解开采过程中边坡稳定性的规律。
2.多元化研究方法。
在研究边坡稳定性时,应该采用多种方法相互印证,比如数值模拟、理论分析、实测数据等相结合,以获得更为全面和准确的研究结果。
边坡稳定性分析策略的现状与展望将国内边坡稳定性分析方法目前的研究情况与开展情况做了充分的介绍,描述了定性、定量分析法的一般理论、特点及所适合的范围,并且就现在所拥有的边界稳定性分析方法的优点和缺点进行了探讨。
标签:边坡稳定;稳定分析方法;定性分析;定量分析;综述前言在水利工程建设中中,边坡失稳事件与地震、火山并称为世界性三大地质灾害(源)。
因此,边坡稳定性分析受到了普遍的关注,并成为了研究的焦点。
评定边坡稳定性有多种多样的数据理论与手段方法,但是优点和缺点都同时存在于这些方法中,因此评价分析边坡稳定性的重要之处在于合理地选择分析方法。
为此,本文为了给评价方法选择提供借鉴,总体地描述了边坡稳定分析理论与手段,并进行分类。
1 定性分析法定性分析法是主要是通过工程地质勘察结论,如地质与水文条件等,分析了解边坡体的形成、演化史等,以此分析去得到可能失稳破坏方式与力学机理,是工程实践中大多所使用的方法。
2 定量分析法定量分析法是运用土力学、岩类力学及理论力学的理论数据,根据典型的数学物理式子与计算机技术来确定相关稳定安全系数,计算滑坡体内的应力变化,从而分析边坡稳定性定量分析可分为确定性分析法赫不确定分析法。
2.1 确定性分析法(1)极限平衡法。
极限平衡法是把滑体当成刚体研究滑体顺着滑动面的保持平稳的形态,计算比较简单,该方法是工程实践中应用最早,也是目前最普遍使用的一种定量分析方法。
但是边坡体具有一定的繁琐性,计算时往往会出现计算结果和实际应该得到的结果不相同,这是由模型的建造与参数的选择所导致的。
常用的极限平衡法有以下几种:①瑞典条分法。
该方法假定滑动面为圆弧,将条形快的根本重心向滑面划去分解并求出法向力,以此来算出圆弧面的平稳安全系数。
这种方法并不需要条间的作用力,只能充当滑动体的力矩平稳的基础,产生的差异使得安全系数降低。
②Bishop条分法。
该方法在瑞典条分法的基础上做了改进。
假定条件力水平,即只考虑水平推力而不考虑事项剪切力。
高填方路基边坡稳定性研究一、研究背景边坡的稳定性问题也是岩土工程学科中最古老的研究课题之一。
当前,我国高等级公路建设逐渐由发达地区转向落后地区,由平原转入山区,西部高等级公路通车里程不断增多。
伴随着高速公路进入山区,西部山区或库区地形地质复杂带来的问题也逐步显现:山区坡陡山高、地形起伏大,高速公路布线难度也较大,导致山区高速公路桥隧比例高、桥墩高达上百米、公路填挖量大(高达80余米的挖方或填方边坡屡见不鲜)、巨大的填挖高度带来巨大的占地面积及巨大的土石方工程工程量,进而导致高速公路每千米造价屡屡攀高。
一般而言,山区高等级公路深沟路段一般采取桥梁方式跨越,而高山路段一般采取隧道方式穿越,这就是山区常见的桥接隧、隧接桥的现象,这容易导致棘手的土石方平衡问题:由于桥跨路段不能消耗弃土,隧道洞渣就不能用于填筑路堤,大量过剩的隧道洞渣则必须寻找弃土场,而山区起伏不平的地形也很难找到合适的弃土场,即使找到弃土场,又将对库区水系、V形冲沟带来不利影响。
这些都对当代土木工程师提出了考验。
因此,当高等级公路跨越冲沟时,如果存在隧道洞渣废方,以超高填方路堤替代桥跨结构无疑也是一种解决方案,这与设置桥梁的方案相比较而言,既经济又环保:消除了挖方废方,减少了弃土场,保护了原始植被和耕地。
这种情况在已建的成渝高速公路、成雅高速公路、西攀高速公路、达陕高速公路、成南高速公路和柳桂高速公路上均有运用。
但是,已建成的多条高速公路的超高路堤已经发现了不同程度的破坏。
既然高速公路建设中出现了如此大量的超高路堤,由此而产生的超高路堤稳定性问题也变得十分突出,成为了建设、施工和科研等单位需要破解的难题之一。
山区高速公路的地形更加复杂,冲沟发育,沟深壁陡,很多呈“V”字形。
在这些地方填筑的填方路堤高度一般属于高路堤,一般的高填方都在20m以上,少数地方填方高度达到40m,甚至更高。
这种超高路堤填筑体积巨大,就更容易发生路基病害,超高路堤边坡的稳定性也更差,超高路堤对其支护结构物的土压力也较大。
露天矿高陡边坡稳定性研究现状及发展趋势一、本文概述随着全球采矿业的快速发展,露天矿山的开采规模逐渐扩大,高陡边坡的稳定性问题日益凸显,成为影响矿山安全生产的关键因素。
本文旨在全面梳理露天矿高陡边坡稳定性的研究现状,深入探讨其发展趋势,以期为矿山安全生产提供科学依据和技术支持。
本文首先回顾了国内外在高陡边坡稳定性研究方面的发展历程和取得的主要成果,包括边坡失稳机理、稳定性分析方法、边坡加固技术等方面的研究现状。
在此基础上,文章分析了当前研究中存在的问题和不足,如理论模型与实际应用的脱节、多因素耦合作用下的边坡稳定性分析困难等。
接着,文章展望了露天矿高陡边坡稳定性研究的发展趋势。
随着科技的不断进步,数值模拟、大数据等新技术在边坡稳定性研究中的应用将越来越广泛,有望提高分析的准确性和效率。
多学科交叉融合、综合考虑多种影响因素的综合分析方法将成为未来研究的重点。
本文强调了露天矿高陡边坡稳定性研究的重要性和紧迫性,提出了加强基础理论研究、推动技术创新、完善法律法规和标准体系等建议,以期推动露天矿高陡边坡稳定性研究取得更大的突破和发展。
二、露天矿高陡边坡稳定性影响因素分析露天矿高陡边坡的稳定性受多种因素影响,这些因素相互交织,共同决定了边坡的安全状况。
其中,地质因素是决定边坡稳定性的基础,包括岩性、地质构造、节理裂隙等。
岩性的强度、硬度和抗风化能力直接影响边坡的稳定性。
地质构造如断层、褶皱等会对边坡的整体稳定性产生显著影响。
节理裂隙的发育程度和分布规律则直接关系到边坡的破坏模式和破坏程度。
除了地质因素外,工程因素也是影响露天矿高陡边坡稳定性的重要因素。
这些因素主要包括边坡设计、开挖方式、排水系统等。
边坡设计是否合理,直接关系到边坡的安全性和稳定性。
开挖方式的选择会对边坡的应力分布和变形特征产生重要影响。
排水系统的设计和运行状况则直接影响边坡的水文地质条件,从而影响边坡的稳定性。
环境因素也是影响露天矿高陡边坡稳定性的不可忽视的因素。
边坡稳定性分析及治理措施研究摘要:边坡工程的安全稳定性分析是国内外岩土工程领域的一个研究热点。
由于边坡失稳发生的地质条件相当复杂,作用因素多且具有不确定性,使得现阶段岩土工程界技术人员还不能完全掌握边坡失稳的发生机理,也不能从定量上完全把握坡体变形的演化过程。
目前边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,因此对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。
关键词:边坡稳定性定性分析治理措施引言由于城市发展需要,对某公路的路边边坡进行了开挖,形成了约30m高的路堑边坡。
设计开挖坡率为1:1.0,台式放坡,每台阶高约10m,该边坡于2010年7月开挖施工后,自然边坡的稳定性被破坏,边坡中部的部分土体失衡形成滑坡,并在施工过程中滑坡规模逐渐扩大,对沿线的车辆存在一定的安全隐患。
1.边坡工程概况1.1地质条件根据地质调绘和钻孔揭露,主要存在4个岩土工程单元层,岩土层的分布、结构及工程性状分述如下:①素填土:灰黑色,松散,梢湿;由粉质粘土、碎石组成。
厚度一般1.20~2.70m,最厚5.50~10.60m,为坡顶建筑弃渣填土,填土年限>10年。
②-1次生红粘土:灰黄色,硬塑~坚硬为主,局部可塑。
成分以粉粘粒为主,含少量砾石。
该土层孔隙度大,该土体为液限≥45%的高塑性、高孔隙比的特殊性岩土,具有干燥时易干裂,遇水易软化的特征。
厚度2.60~31.96m。
②-2含碎石粉质粘土:灰黄色,硬塑~坚硬;成分以粘粉粒为主(次生红粘土),碎石占30~40%,粒径20~60mm,成分为强~弱风化泥岩、泥质粉砂岩。
该土层孔隙度较大,有利于地表水下渗,同时遇水易软化。
场地绝大部分孔有分布,厚度2.30~29.50m。
③红粘土:棕红~褐黄色,可~硬塑。
成分为粉粘粒,为灰岩或碳酸岩系风化残积土;该土体为液限≥50%的高塑性特殊性岩土,具有干燥收缩干裂、饱和膨胀的特性。
厚度7.90~16.08m。
④微风化石灰岩、硅质灰岩:灰色,致密结构,块状构造。
土质边坡稳定性分析研究现状与趋势摘要:土坡失稳是西南地区乃至全国主要地质灾害类型,具有突发性、广泛性、致灾严重性等基本特点。
为了更好的梳理土质边坡的研究现状,将其概化为土质边坡失稳原理、土质边坡稳定性计算方法以及土质边坡稳定性评价方法等3个方面,发现学者们针对不同因素对土坡失稳的影响、土坡在二维方向上的稳定性计算方法和评价模型有较为深入的研究,但是缺少土坡在三维方向上的状态以及不同失稳判据之间的协调性研究。
指出了土质边坡稳定性分析研究应进一步聚焦的3个方向:土质边坡在3维方向上的稳定性表达、寻找更加准确的失稳判据以及建立合适的土质边坡监测预警系统。
关键词:土质边坡;稳定性分析;研究现状;研究趋势0引言土质边坡稳定性分析是指对处于一定自然条件下的土坡,采用人工勘测、软件分析、试验模拟等手段,对土坡的应力应变特征以及其他性质得出结论的过程[1]。
土坡失稳是指土坡在人为或自然因素下,导致其原有稳定状态发生破坏的一种地质灾害现象[2]。
土体的运动可分为五种基本类型:倒塌、倾覆、滑动、拓展和流动,其中最为常见的为滑动[2]。
土坡滑动失稳常发生于我国的西南地区,具有突发性、致灾严重性等特点,对于经济发展以及人民安全将会产生巨大的影响。
我国地处于亚洲东部,太平洋西部,地形地貌复杂,地质灾害频发。
据中华人民共和国国家统计局发布的2008—2017年间国内滑坡地质灾害统计数据表明我国依然存在着大量滑坡地质灾害现象。
防治土坡失稳地质灾害的首要任务是能够准确识别并判断出欠稳定土坡,基于笔者对文献的阅读以及工程实践,将土质边坡稳定性分析研究现状分为土质边坡失稳原理、土质边坡计算方法以及土质边坡评价方法,对研究成果进行了系统梳理,并探究了土质边坡稳定性分析研究趋势。
1土质边坡稳定性分析研究现状明晰土坡发生滑动失稳的基本原理是有效防治此类地质灾害的重要基础理论问题。
滑动是由于剪应变和位移造成的一种运动[2]。
土坡滑动失稳的原因有两种,土坡自身的应力平衡状态被外界力破坏或由于外界因素导致土体抗剪强度降低[1]。
浅谈降雨条件下边坡稳定性研究的国内外现状发表时间:2019-09-21T22:46:00.767Z 来源:《基层建设》2019年第19期作者:刘立[导读] 摘要:山体滑坡是世界各地常见的地质灾害之一,威胁着我们的生命以及财产安全。
中国建筑第二工程局有限公司华东分公司江苏南京 210000摘要:山体滑坡是世界各地常见的地质灾害之一,威胁着我们的生命以及财产安全。
本文简要描述了降雨条件下边坡稳定性研究的国内外研究现状,包含条件下现场试验研究、室内试验研究、解析方法研究现状,边坡在降雨条件下牵扯的主要问题为土的非饱和渗流问题。
关键词:降雨;边坡稳定;研究现状1课题的研究背景及意义滑坡乃是全世界都普遍存在的地质灾害之一,威胁我们的生命以及财产安全。
近年来因降雨引起的滑坡、泥石流等灾害频繁发生而降雨是引起滑坡的重要因素之一,许多滑坡发生于降雨的时候或者降雨后不久。
因而对降雨而产生滑坡破坏的区域研究其降雨对地下水位以及含水量的影响是对其边坡稳定性分析的前提条件。
2降雨条件下边坡稳定性研究的国内外研究现状2.1现场试验研究现状李爱国、岳中琦、谭国焕等为了研究降雨情况下雨水入渗对边坡稳定性的扰动,进行了一次户外降雨情况下的大型边坡试验。
通过现场检测坡体的体积含水率和负孔隙水压力,绘制了边坡顶部土体的体积含水率以及负孔隙水压力(吸力)关于深度的函数曲线。
詹良通、吴宏伟、包承纲对一个非饱和膨胀土边坡进行了人工降雨情况下的模拟试验,实验结果表明降雨导致土层深度2m以上的孔隙水压力由负值增加到0,有些区域甚至为正值,形成了上层滞水,边坡的抵抗剪切的能力和有效应力大幅度降低;降雨造成土体水平方向应力相较于竖向应力明显增加,可能会引起坡体沿着裂隙发生膨胀土中较为多见的渐进式滑坡。
周中、傅鹤林、刘宝琛对土石混合边坡进行了人工降雨模拟试验,检测结果表明,在降雨入渗条件下土石混合边坡有可能发生由于土体松弛导致的破坏,滑动破坏区域基本在坡面以下0-4m的范围内;降雨过程中土体的渗透性会有一定程度降低,是因为土体吸水导致裂隙闭合的缘故;强降雨条件下,土体吸水一定时间后将达到饱和,渗流性大幅降低,雨水会在滑面以上聚集,形成上层滞水,这对于边坡稳定性来说非常不利。
国内外边坡稳定研究现状边坡稳定性是指边坡在外力作用下不发生破坏的能力。
边坡稳定性问题在土木工程中具有重要的理论和实际意义,因为边坡的失稳和破坏不仅会导致巨大的财产损失,还可能对人类的生命财产安全造成严重威胁。
因此,国内外学者一直致力于边坡稳定性的研究与探索,通过对边坡稳定性的分析和改进,为工程实践提供可靠的理论依据。
国内研究现状:国内边坡稳定性研究得到了广泛的重视和发展。
从边坡稳定性分析方法的角度来看,传统的平衡法和有限元法在边坡稳定性研究中得到了广泛的应用。
平衡法以边坡处于平衡状态时的力学平衡条件为基础,通过分析边坡的受力平衡关系来判断其稳定性。
有限元法则以连续介质力学理论为基础,通过建立边坡的数学模型,通过有限元数值分析方法计算出边坡的应力和变形状态,从而判断其稳定性。
此外,还有基于统计分析和最优化设计等方法也被广泛应用于边坡稳定性研究中,以进一步提高分析精度和准确度。
边坡稳定性问题的研究不只侧重于分析方法的改进,还包括地质参数获取、边坡破坏机理研究等方面。
地质参数是边坡稳定性分析的基础,而地质参数的获取是边坡稳定性研究的关键问题。
为了解决这一问题,国内学者通过分析大量试验数据和实际工程资料,通过试验和现场调查等手段,获取了大量地质参数数据,为边坡稳定性研究提供了可靠的数据基础。
此外,边坡破坏机理的研究也是国内边坡稳定性研究的重点之一、通过对边坡破坏现象和载荷作用进行综合分析和研究,提出了不同的边坡破坏模式和机理。
国外研究现状:国外学者在边坡稳定性研究方面也取得了丰硕的成果,尤其是一些边坡稳定性研究较早和较为先进的国家和地区。
在边坡稳定性分析方法方面,国外学者不仅采用了传统的平衡法和有限元法,还提出了一些新的分析方法。
比如,应用了具有较好适应性和预测性能的支持向量机、遗传算法等机器学习和优化方法。
这些新方法在研究中得到了广泛应用,并取得了一定的效果。
此外,国外学者在边坡稳定性研究中也注重考虑非线性和动力因素。
边坡稳定性的研究现状及展望一、概述边坡失稳破坏是一种复杂的地质灾害过程,边坡内部结构的复杂性和组成边坡岩石物质的不同,造成边坡破坏具有不同模式。
对于不同的破坏模式就存在不同的滑动面,因此应采用不同的分析方法及计算公式来分析其稳定状态。
目前用于边坡稳定性的分析方法包括工程类比法、图解法、极限平衡法、极限分析法及可靠度分析方法,其它如模糊数学分析法、分形分维理论、灰色理论分析法及神经网络分析法、信息优化处理法等,另外,还有地质力学模型等物理模型方法和现场监测分析方法等。
二、定性分析方法[1]主要是通过工程地质勘察,对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制的分析,给出边坡的稳定性状况及发展趋势的定性说明和解释。
1.自然(成因)历史分析法该方法根据边坡发育地质环境、边坡发育历史中各种变形破坏迹象及其基本规律和稳定性影响因素的分析,追溯边坡演变的全过程,对边坡稳定性的总体状况、趋势和区域性特征做出评价和预测。
2.工程类比法该方法实质上是把已有边坡的稳定性状况及其影响因素等方面的经验应用到类似边坡的稳定性分析和设计中去的一种方法。
通过分析,来类比分析和判断研究对象的稳定性状况、发展趋势、加固处理设计等。
3.图解法图解法实际上是数理分析方法的一种简化方法,如Taylor图解、赤平极射投影图法、实体比例投影图法、MarklandJJ投影图法等。
三、定量分析方法1.刚体极限平衡分析法极限平衡法是根据边坡上的滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态以及边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。
工程中常用的有Fellenius法、Bishop法、Janbu法、Morgenstern-Price法、Spencer法、传递系数法、Janbu 法、契形体法、Sarma法等;此外还可采用Hovland法和Leshchinsky法等对滑坡进行三维极限平衡分析。
边坡稳定性分析方法的研究现状与展望靳付成边坡稳定性分析中的问题主要有:安全系数的定义、滑裂面的确定和载荷的处理。
另外,水对边坡岩体稳定性的影响也是多方面的。
大量工程实践证明,大多数边坡岩体的破坏和滑动都与水的作用有关。
在某些地区的冰霜解冻和降雨季节,滑坡事故较多,这就足以说明水是影响边坡岩体稳定性的重要因素。
岩体中的水大部分来自大气降水,因此,在低纬度湿热地带,因大气降水频繁,地下水补给丰富,水对边坡岩体稳定性的影响就比干旱地区更为严重。
对于致密性好、透水性差且完整性好的岩体而言,水的作用不是特别明显。
但是对于含有大量裂隙或大的结构面的岩体来说,水对岩体整体强度的影响效果就要显著得多,降水主要在地质灾害形成过程的两个方面起到影响:一是促进了滑移面的形成。
雨水一旦降到斜坡表面,便沿着孔隙、裂缝下渗,一部分储藏在孔隙、裂缝中,另一部分则继续渗透到软弱结构面上富集起来,并对这个面上的岩土进行侵蚀、软化,降低其强度,最后形成比较明显的软弱滑层。
二是对地质灾害的诱发作用。
当处于极限平衡状态的斜坡,再一次接受雨水时,一部分雨水渗透到可能的滑移面上对其软化,使其强度进一步降低;而另一部分雨水继续停留在土石孔隙、裂隙中,增加岩土体的重力,包括静水压力和动水压力,当岩土的重量增加到大于下伏软弱结构面的抗剪能力时,便产生滑动,形成地质灾害。
水对边坡的机理下图是统计的滑坡发生当日降水量的每小时最大雨强和连续数小时的平均雨强与滑坡发生概率分布图(图 3.10)。
通过该图看出当数小时连续降雨且平均雨强处于[0,40]范围内时,发生滑坡的概率比其它情况下明显要大,达到了52%;而每小时最大雨强与滑坡发生次数之间的关系没有平均雨强明显,在整个分布轴上滑坡发生概率大于15%的最大雨强有三个分布区间,分别是[0,50]、[350,400]和[400,∞]。
因此,滑坡的发生往往与长时间的持续降雨有密切的关系,而短时间大的降雨虽然也有可能促使滑坡的发生,但是二者关系不是很紧密。
露天转地下开采边坡稳定性研究现状分析露天转地下开采是指将露天矿山转移到地下进行开采的一种矿山开采方式。
在这种开采方式下,边坡稳定性问题是一个非常重要的研究课题。
边坡稳定性问题直接关系到矿山安全运营和人员安全,因此对于露天转地下开采边坡稳定性的研究现状进行分析是非常有意义的。
目前,国内外对于露天转地下开采边坡稳定性研究已经取得了一些成果,但在实际应用中还存在一些问题和挑战。
本文将对这一课题的研究现状进行分析,以便更好地了解目前的研究水平和存在的问题。
一、国内外研究现状在国外,针对露天转地下开采边坡稳定性的研究主要集中在矿山岩体力学、边坡稳定性分析方法、监测与预测等方面。
在矿山岩体力学方面,国外学者通过对矿山岩体的工程地质特征和力学性质进行研究,建立了一系列的岩石力学模型,为边坡稳定性分析提供了理论基础。
国外学者还开展了大量的边坡稳定性分析方法的研究,包括数值模拟、物理模型试验等,为边坡稳定性的评价与预测提供了技术支持。
二、存在的问题与挑战尽管在露天转地下开采边坡稳定性研究方面取得了一些进展,但在实际应用中仍然存在一些问题和挑战。
1. 单一分析方法目前,对于露天转地下开采边坡稳定性的研究主要集中在数值模拟和物理模型试验上,较少探讨综合应用不同分析方法的可行性。
在实际工程中往往难以准确评价边坡稳定性。
2. 监测与预测技术不足目前,对于露天转地下开采边坡稳定性的监测与预测技术还比较薄弱,尚缺乏有效的实时监测与预警系统。
这对于矿山安全运营来说是一个比较大的隐患。
3. 数据共享不畅在国内,由于矿山安全生产的相关数据往往受到保密等因素的影响,导致相关研究人员难以获取充分的数据支持,从而影响了研究的深入开展。
三、未来发展方向为了解决上述存在的问题和挑战,未来的研究方向可以从以下几个方面入手。
国内应该倡导相关矿山企业加强数据共享,为相关研究人员提供充分的数据支持,以促进相关研究的深入开展。
露天转地下开采边坡稳定性是一个非常重要的矿山工程问题,对于保障矿山的安全运营至关重要。
黄土边坡稳定性分析元腾飞发布时间:2021-08-17T02:52:52.044Z 来源:《防护工程》2021年13期作者:元腾飞[导读] 随着我国交通运输网的不断完善,越来越多的工程遇到黄土地质。
某铁路工程砂性黄土从区域划分来说,可主要分为两种黄土类型,一是分布于毛乌素沙漠向黄土高原过渡地区的风积黄土,主要分布于隧道洞口浅埋范围段,风积黄土具有砂性重,或者是砂与土混杂一起的构造形状,自稳性很差,含水量很低,施工阶段隧道拱顶及边墙、掌子面等均不易稳定,施工风险大。
中国铁路设计集团有限公司天津 300308摘要:结合某工程实际情况,通过三维数值模拟,对隧道开挖过程中黄土边坡进行稳定性计算,通过工程中实际的不良地质与计算所得的计算结果进行对比可以发现,以安全系数Fs=1.2作为黄土边坡开挖后安全性的临界值,计算所得的结果与工程实际情况吻合度较高。
关键词:黄土;边坡稳定性;数值模拟引言随着我国交通运输网的不断完善,越来越多的工程遇到黄土地质。
某铁路工程砂性黄土从区域划分来说,可主要分为两种黄土类型,一是分布于毛乌素沙漠向黄土高原过渡地区的风积黄土,主要分布于隧道洞口浅埋范围段,风积黄土具有砂性重,或者是砂与土混杂一起的构造形状,自稳性很差,含水量很低,施工阶段隧道拱顶及边墙、掌子面等均不易稳定,施工风险大。
其余段砂性黄土主要分布于陕北黄土高原区,砂性黄土自身稳定性与其砂性指数、含水率等关系较大,含水率较低时稳定性偏差,含水率较高时开挖后泥水混合呈现流塑状,隧道开挖具有掌子面及边墙局部溜塌的风险。
研究黄土边坡稳定性对类似工程具有显著的现实意义。
一、国内外研究现状李颖等[1]为解决实际工程中存在的黄土路基边坡的稳定性问题,在有限元强度折减法的基础上,通过数值模拟边坡,对其稳定性进行分析,并且得到该边坡相的稳定系数。
刘飞等[2]通过 FLAC3D 软件建立了隧道开挖时黄土边坡的数值模型,系统研究了隧道开挖时不同坡角黄土边坡的变形破坏形态及应变分布特征。
边坡稳定性分析研究现状及发展趋势边坡是一个既古老又复杂的岩土工程课题,其所涉及的领域要比地基工程或地下硐室工程设计的领域广而深。
边坡问题种类繁多,按照其物质组成可以分为岩质边坡和土质边坡,按照其人工改造程度分为自然边坡和人工边坡。
人类对边坡的认识的基础理论是建立在土力学和岩石力学之上的。
古典土力学是建立在刚塑性模型基础上的破坏理论,是解决土质边坡稳定性的核心;而现代土力学则侧重土体真是破坏过程的理论研究,并且在最终要对边坡破坏过程作数值模拟。
首先,作为岩体力学的一个重要组成部分,边坡稳定性研究进展与人类工程活动的迫切需要和相关学科的迅速发展紧密相关。
早期的研究是以简单均质弹性、弹塑性理论为基础的半经验半理论边坡分析方法,其计算结果与实际工程情况有很大差异。
到了20世纪60年代初期,工程建设规模的扩大导致所涉及的边坡问题也日益突出。
尤其是1963年意大利Vaiont水库滑坡等一系列工程事故发生以后,人们开始深入对岩石边坡稳定性的研究;认识到必须将地质分析和力学机制分析紧密结合起来,这就促成了刚体极限平衡法[1]。
1967年人们开始尝试有限元研究边坡稳定性问题,给定量评价边坡的稳定性创造条件,并使其逐步过渡到数值方法。
1971年Cundall 提出了非连续介质的离散元,用于模拟边坡稳定的渐进破坏,1991年Toshihisa运用该方法分析了日本305国道的岩石边坡的破坏过程。
1986年FLAC[2]的出现,为边坡分析提供了一种有效的方法,不但可以处理大变形问题,而且可以模拟某一软弱面的滑动变形,能真实的反映实际材料的动态行为,并可以考虑支护结构与围岩的相互作用,被认为是岩土力学数值模拟行之有效的方法;加上1988年Brady运用它对矿山倾斜采场的加固方案进行模拟,1993年 Billaux 对6米高充填体进行模拟,1983年孙玉科对盐池河山崩变形机制作了平面有限元分析;1989年陈宗基对抚顺露天煤矿进行有限元分析;1995年王永嘉将FLAC引入国内,先后在水电、隧洞、边坡中广泛使用,FLAC的发展可谓是及其飞快的。
我国边坡研究治理现状与发展趋势边坡是地形地貌的一种,是由排列有序或无序的地表层展开的偏斜或斜坡。
它的形成是由流水、冰川、冲刷作用等地貌形成过程的产物,具有多样的形态,它们也正是商贸发达、区域发展不均衡等重大问题的根源所在。
如今,边坡研究和治理已成为经济发展和生态保护的重要任务之一。
一、我国边坡研究治理现状1、研究进展近年来,边坡研究在国内外取得了一定的成果。
比如,在边坡动力学方面,我国科学家研究了瞬时和持续边坡稳定性,结果表明,应用建模技术和虚拟仿真可以更好地研究边坡的动力学。
在边坡地质结构方面,研究人员采用影像判读技术,对不同类型的边坡地质结构进行详细分析,研究了边坡地质结构与边坡稳定性的关系,提出了一系列边坡稳定性评价指标,从而在边坡稳定性评价方面取得了一定的成果。
2、治理现状随着社会的发展和建设的加快,边坡治理工作也受到了重视。
近年来,国家对边坡的治理工作也给予了优先考虑,特别是政府部门的投入大大增加,边坡治理工程也受到了市场的普遍认可。
其中,在边坡安全治理采用固结剂进行安全改造,山坡削除、斜坡堆积、环境改善以及抢险救灾方面对边坡灾害的治理取得了显著效果。
二、边坡研究治理发展趋势1、认知水平提高随着科学技术的发展,人们对边坡灾害类型、发生规律以及治理技术的认知水平也有了很大的提高,尤其是政府机构和专业机构对边坡治理的重视也有很大的表现。
在认知深化的同时,政策引导的调整也会越来越明确,加强边坡治理的技术研究和实践探索。
2、技术加强边坡治理技术的发展趋势是朝着综合性的方向推进的,即采用综合的方法去解决多种问题,实施有效的一次性治理,这对边坡治理技术的发展也是非常有利的。
在技术上,以GIS技术、外业技术、遥感技术以及固结剂、滑移工程技术等技术也将会被广泛应用于边坡治理工程中,以提升边坡治理的能力和效果。
三、发展建议1、加强科技研究要加强对边坡灾害的技术研究,重点研究边坡地质结构与边坡稳定性、边坡治理技术以及抢险救灾等方面的问题,同时要及时研究边坡灾害新技术,提高我国边坡灾害防治的实力。
边坡防护技术的研究现状与发展趋势1. 研究现状边坡防护技术是在土木工程领域中非常重要的一个领域,它涉及到对自然边坡或人工边坡进行稳定性分析和防护措施设计。
当前,边坡防护技术的研究主要集中在以下几个方面:1) 稳定性分析技术:通过地质勘察、工程地质和数值模拟等手段,对边坡进行稳定性分析,评估边坡的稳定性,为后续的防护设计提供依据。
2) 防护材料和结构设计:研究各种防护材料的性能和适用范围,以及根据边坡的不同情况设计合适的防护结构,如挡土墙、护坡、喷锚网等。
3) 监测与预警技术:利用遥感技术、物联网技术等手段,实现对边坡稳定性的实时监测和预警,及时发现边坡变形和滑坡等问题。
4) 生态修复技术:将生态保护与边坡防护相结合,采用植被覆盖、地被覆盖等生态修复手段,保护边坡同时实现生态效益。
这些研究方向的发展,不仅为边坡防护技术的提升奠定了基础,也为边坡防护工程的实施提供了科学依据。
2. 发展趋势随着科技的不断进步和工程技术的不断发展,边坡防护技术也在不断创新和完善。
未来,边坡防护技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:1) 智能化技术应用:随着人工智能、大数据和云计算等技术的飞速发展,边坡防护技术将更加智能化,实现对边坡稳定性的更精准监测和预警,提高边坡防护的实时性和准确性。
2) 可持续发展理念的融入:未来的边坡防护将更注重生态修复和可持续发展理念的融入,注重保护自然环境,实现边坡防护与生态保护的双赢。
3) 多学科交叉应用:未来的边坡防护技术将更多地借鉴地质学、物理学、生态学等多学科知识,实现跨学科的综合应用,提高边坡防护技术的综合效益。
4) 国际合作与经验共享:随着全球化的发展,未来的边坡防护技术将更加倾向于国际合作和经验共享,吸收国外先进技术和经验,不断提升国内边坡防护技术水平。
边坡防护技术的研究现状和发展趋势十分值得关注,我们需要不断加强研究力度,推动边坡防护技术的创新和发展,为社会和环境安全保驾护航。
不同地质边坡稳定性分析及治理措施研究[摘要]在国内外的岩土工程研究领域里,边坡工程项目里的安全稳定性分析一直作为主要的研究对象。
在现阶段中,由于边坡地质条件各不相同,影响边坡稳定的作用因素繁杂,相关岩土工程界科技技术人员还无法完全掌握可靠的边坡稳定性分析的原理。
对边坡失稳的研究、防御工作在今后仍是一项长期而又艰巨的任务。
所以对不同地址边坡稳定性分析及治理措施的研究就更显得意义重大。
本文总结了国内外对边坡稳定性的研究现状,介绍了边坡稳定性分析的计算方法、提出了治理边坡失稳的相关措施。
[关键词]边坡稳定性研究现状分析方法治理措施1概述1.1边坡失稳由于地质条件各不相同、边坡内部结构的复杂多样,边坡失稳的原因也各不相同。
在分析不同的边坡失稳地质灾害过程中,根据实际的地理、地理条件,采取不同的分析方法和相对应的计算公式来分析边坡的稳定状态及失稳原因。
在现阶段,边坡稳定性的分析方法大致可分为明确性方法和不明确性方法。
通过恰当的方式才能得到最真实的研究数据,才能得到最恰当的治理措施。
1.2边坡稳定性研究现状近年来,研究者在前人对边坡稳定的定量、定性分析方法的基础上,提出了新的明确性分析方法及非明确性分析方法。
例如可靠性方法、灰色系统评价法、模糊评价法等非明确方法;极限平衡法、数值分析法、离散单元法等明确性方法.与此同时,研究人员逐渐将地质力学建模、现场分析检测法运用于对边坡稳定性分析的研究中去。
目前对于边坡失稳的原理、稳定性预测及评价的方法的研究很多。
一系列研究过后,取得了一定的效果,但是由于地质条件的丰富多样,研究结果差异很大,而对于边坡稳定性定性分析又是一项复杂过程,因此仅靠单一性的稳定性评价是不足以有说服力的。
在未来的边坡稳定研究发展中,一方面,要依托于现有的计算机技术,逐步形成并完善一种集成式智能评价的系统;另一方面还要利用边坡工程实例来建立可靠的评价系统,只有通过综合多方面的因素,交叉多学科知识,研究出基于案列推理的边坡稳定性的综合集成式智能评价系统,才是现阶段研究人员力求攻克的目标。
三峡大学留学生公寓边坡稳定性分析1课题来源三峡大学拟在其校园内新建“三峡大学留学生公寓1、2#楼”工程项目,该项目位于大学路西侧,逸夫楼南侧,该建筑均为7层框架结构,建筑高度22.35m,拟建工程重要性等级为二级,场地复杂程度为二级,地基复杂程度为二级,综合评价该项目的岩土工程勘察等级为乙级,该项目由三峡大学建筑设计研究院负责设计。
2 选题背景及研究意义伴随着我国经济建设的高速发展,出现过大大小小由于边坡失稳造成的人身和财产损失,边坡综合防护设计日益引起社会的重视。
边坡设计不仅仅需要因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施,确保人民的生命安全和财产,同时达到与周围环境的相对协调与平衡,以及美化社会的效果。
更需综合考虑地下水、降雨强度、地形、土质、材料来源等情况来进行合理布局。
研究边坡的稳定性及治理方案有重大的理论与实践意义,更是保护生命财产安全的迫切需要。
因此,通过对边坡的稳定性评价及治理措施的研究将对其他类似边坡的稳定性评价和治理具有很强的指导性意义。
对已产生的滑动的边坡以及濒临滑动的边坡进行稳定性分析,并采取合理的治理方案,消除安全隐患,对于保证工程的顺利进行减少工程投资,保护人民群众的生命财产安全都有着重要的意义。
3 国内外边坡稳定性研究现状3.1 国外边坡稳定性研究现状(1)起步阶段起步阶段,滑坡研究开始于20世纪20年代的瑞典,瑞典人彼得森最早提出了条分法。
但之后的20年左右的时间里世界各国对滑坡的研究也只是零星的和片段的。
大多数国家都是由单独的研究人员进行小规模的滑坡研究,只有瑞典、挪威、前苏联是由国立土工研究所进行滑坡研究,并发表过一些著作和论文,其中瑞典人取得的成果最大。
原苏联曾于1934年和1946年召开过两次全国性的滑坡会议。
瑞典条分法同时考虑了粘聚力和摩擦力,缺点是原理粗浅而且它的基本假定脱离了实际情况是一个肤浅的理论,还有待进一步完善。
(2)初步发展阶段初步发展阶段(20世纪50年代),人们开始考虑岩体的结构面和材料特性,并且随着理论的研究,出现了极限平衡论和弹塑性理论,这些新角度新方法的出现显然推动了边坡稳定性研究的进步。