• 降雨条件下某矿山排土场边坡稳定性分析

  降雨入渗会引起排土场边坡岩土体强度降低，增加上部岩土体容重，导致边坡稳定性降 低。 以某露天矿山排土场边坡为例，采用 ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ 软件模拟分析了不同降雨时长下边坡孔隙水压 力特征与安全系数。 结果表明：随着降雨时长的增加，孔隙水压力极值不断增大，且孔隙水压力朝 向边坡顶部不断增大，安全系数则不断降低。 研究结果为该矿山排土场边坡稳定提供参考。

  2024-11-29 iGeo

• 考虑参数旋转各向异性空间变异性的边坡大变形概率分析

  为 揭 示 土 体 参 数 旋 转 各 向 异 性 空 间 变 异 性 对 边 坡 大 变 形 特 征 的 影 响 规 律，将 土 体 不 排 水 抗 剪 强 度 参 数 模 拟 为 旋 转 各 向 异 性 随 机 场，提 出 采 用 多 重 响 应 面 法 对 随 机 场 样 本 进 行 边 坡 稳 定 性 安 全 系 数 高 效 求 解 和 升 序 排 列，进 而 使 用 随 机 物 质 点 法 按 序 模 拟 随 机 场 样 本 的 边 坡 大 变 形 过 程 . 以 一 饱 和 不 排 水 粘 土 边 坡 为 例，研 究 了 旋 转 各 向 异 性 随 机 场 的 旋 转 角 度 β 和 弱 主 方 向 自 相 关 长 度 θ 2 对 边 坡 大 变 形 特 征 和 破 坏 模 式 的 影 响 . 结 果 表 明：提 出 的 基 于 多 重 响 应 面 的 随 机 物 质 点 方 法 可 以 高 效 开 展 边 坡 大 变 形 概 率 分 析；β 和 θ 2对 边 坡 大 变 形 特 征 和 破 坏 模 式 均 有 显 著 影 响；边 坡 大 变 形 破 坏 的 影 响 距 离、 滑 动 距 离 和 滑 动 体 积 的 平 均 值 与 标 准 差 均 随 θ 2 的 增 加 而 增 加；边 坡 大 变 形 过 程 中 可 能 产 生 4 种 破 坏 模 式，其 中 深 层 滑 动 和 渐 进 式 滑 动 为 该 边 坡 模 型 的 主 要 概 率 失 稳 模 式 . 因 此，提 出 的 方 法 为 边 坡 大 变 形 概 率 分 析 提 供 了 一 条 有 效 途 径，考 虑 参 数 旋 转 各 向 异 性 空 间 变 异 性 的 边 坡 大 变 形 概 率 分 析 对 准 确 评 估 边 坡 失 稳 风 险 具 有 一 定 的 理 论 参 考 意 义 .

  2024-11-29 iGeo

• 风荷载作用下三种乔木对边坡变形和稳定的影响

  植被对边坡稳定影响机制是全世界性的课题，研究多集中于根系固土能力和边坡稳定性增益方面，针对植被边坡 土体变形和稳定性对风荷载作用的响应机制并不清晰。为探讨风荷载作用下土体应力发展和稳定性影响规律，该研究基于 前期调查选取缙云山 3 种典型乔木（杉木、润楠、大头茶），采用 Geo-studio 建立边坡数值模型，分析了各坡体模型在不同 风速下的应力、位移和边坡稳定系数。结果表明：1）风荷载作用下，在根土盘位置出现了应力集中现象，迎风侧根土盘上 部和下部表现为压力和张力，背风侧则相反；随风速和坡度增大，整体转动趋势加剧，总位移中坡位>上坡位>下坡位。2） 当坡度较小时，边坡稳定系数随风速增大先轻微增大后迅速降低，坡度较大时，稳定系数随风速变化单调递减。45°陡坡在 最大风速（30 m/s）下，大头茶、润楠和杉木的安全系数较无风时分别降低 3.6%、27%、11.8%，大头茶边坡在风荷载下平 均应力和总位移最小，稳定性受风荷载影响最小。3）林冠宽度、根盘直径对边坡稳定性影响的极差随风速增大而放大，冠 高和根盘深度的极差变化不大，林冠宽度和根土盘直径参数为主要影响稳定性的主要因子。类似大头茶具有较大根土盘直 径的树种护坡作用受风荷载影响较小，而类似润楠和杉木具有较大树冠高度，较小根土盘直径和较大根系深度的植边坡在 风荷载作用下应力集中现象和位移增大趋势明显，风力对稳定性不利，不建议作为多风区域高边坡防护树种。研究结果有 助于理解和认识风荷载下土体应力传递机制和对边坡稳定的影响，为多风区域植被边坡防护提供依据。

  2024-11-29 iGeo

• 考虑非饱和渗透系数随机场统计特征的库岸老滑坡稳定性分析

  库岸边坡如果在历史上发生过滑坡灾害，计算所得的安全系数将略高于临界状态值 1.0，仅以安全系数评价库 岸老滑坡的稳定性，将导致预测结果与边坡稳定状态不相符合。提出以土水特征曲线和非饱和渗透系数为核心的水力 参数联合随机（场）统计特征为基础，建立库岸边坡稳定性的可靠度分析方法。首先根据有限的室内土水特征关系试 验数据，采用贝叶斯理论校准土水特征曲线 VGM、VGB、VG 和 FX 模型参数的随机统计特征，并得到模型备选组合 的概率。其次根据饱和渗透系数的随机场统计特征，联合土水特征曲线的随机统计特征，生成库岸边坡非饱和渗透系 数的随机场空间分布。最后分析仅考虑土水特征曲线随机统计特征的库岸边坡稳定性失效概率，以及综合考虑非饱和 渗透系数随机场统计特征的可靠指标。针对三峡库区石榴树包老滑坡在 2020 年强降雨和长江水位快速升降的工程背景， 开展考虑渗流作用的非饱和土边坡稳定性可靠度分析。研究结果表明，虽然边坡稳定性的安全系数较低，但是可靠指 标满足规范不小于 2.70 的要求，无需采取额外的边坡工程加固措施，建议继续开展边坡的长期健康监测。

  2024-11-22 iGeo

• ​膨胀各向异性对非饱和膨胀土边坡稳定性的影响

  为揭示降雨入渗条件下膨胀土膨胀各向异性对边坡破坏的作用机理，引入2个与基质吸力相关的弹 性模量描述膨胀的各向异性行为，对非饱和土非线性弹性模型进行修正，并通过室内膨胀试验结果对模型 的可靠性进行验证。通过二次开发和有限元计算软件，建立可考虑膨胀各向异性的非饱和膨胀土边坡数值 计算方法。依托湖北安猇路实体工程，针对膨胀各向异性、膨胀各向同性和不考虑膨胀这3种工况，通过 数值模拟得到降雨7 d内的膨胀土边坡内部湿度场和应力场分布与演变规律。根据摩尔−库仑强度理论，对 比分析降雨入渗条件下边坡坡脚、坡中、坡顶处的应力状态变化。研究结果表明：侧向力预测结果与实测 结果的相关性系数均大于0.9，修正后的本构模型可用于后续非饱和膨胀土边坡的数值模拟分析；与膨胀 各向异性工况相比，膨胀各向同性和不考虑膨胀的工况下侧向应力最大值分别偏小20.8%~38.3%和73.9%~ 88.3%；膨胀土增湿过程中产生的膨胀压力将导致边坡内的应力重新分布，主应力轴由竖向旋转至侧向； 坡脚将先于坡中和坡顶出现局部被动破坏；上部土体将失去坡脚的支撑并承受拉应力，致使破裂面逐步向 上延拓，继而出现渐进式破坏。

  2024-11-22 iGeo

• 基于改进极限平衡法的多级均质黄土边坡稳定性分析

  针对多级均质黄土边坡稳定性分析这一工程问题，给出了一种系统的分析方法。建立了多级黄土边坡整体破坏模式 下与局部破坏模式下坡脚圆、中点圆等可能的破坏机构；基于改进极限平衡法，推导出各破坏机构对应的边坡安全系数解析 式，进一步采用最优化方法来确定整体破坏模式下与局部破坏模式下各破坏机构所对应的边坡稳定安全系数极小值；给出了 系统地进行多级黄土边坡稳定性分析的流程来确定边坡的最小安全系数及临界滑移面。通过算例验证表明：该方法边坡稳定 性分析结果与传统条分法极为接近，两者最小安全系数相对偏差不超过−5%，确定的临界滑移面基本一致。该方法可广泛适 用各类多级均质黄土边坡乃至单级边坡，可对边坡稳定性分析达到全面精准的效果提供一定的参考。

  2024-11-22 iGeo

• 基于极限平衡法的金川泄洪洞稳定性分析

  以金川水电站泄洪洞进口边坡稳定性分析为目标，基于三维极限平衡法，考虑金川水电站泄 洪洞进口边坡附近的四组优势结构面之间不同组合形式和不同排列次序，利用赤平投影原理对优势结 构面进行定性分析并利用极限平衡法进行定量分析; 基于二维极限平衡理论和方法，对泄洪洞进口边 坡在开挖、蓄水、蓄水 + 暴雨 + 设计地震、蓄水 + 暴雨 + 校核地震 4 种工况下的稳定性进行分析。计 算结果表明，三维稳定性分析中楔形体按倾向和倾角分别为 336°∠60°、75°∠33°和 237°∠65°的结构 产状组合时，所产生的楔形体在开挖、饱水、设计地震、校核地震四种工况下的安全系数最低达到 1. 90，但仍符合设计规范要求。二维稳定性分析中，在蓄水 + 暴雨 + 校核地震工况下，边坡安全系数 最低达到 1. 368，开挖扰动后变形体的强度能满足工程要求。对比两种分析方法，三维稳定性分析得 出的安全系数均大于二维稳定性分析得出的安全系数，说明二维极限平衡法计算的结果更加偏于安 全，但是同时也会增大工程的造价。

  2024-11-22 iGeo

• 黄河茨哈峡导流洞进口边坡稳定性综合评价及处置优化

  复杂地质条件下边坡稳定性受结构面、岩体性质等因素影响明显，其准确评价对边坡施工安 全至关重要。依托黄河茨哈峡导流洞进口边坡施工工程，提出了一套综合赤平投影理论、二维极限平衡法 与三维极限平衡法的边坡稳定性综合评价方法。首先基于赤平投影理论定性地描述了具有复杂结构面的导 流洞进口边坡 4#倾倒体失稳块体；随后分别采用二维极限平衡法与三维极限平衡法对施工期逐层开挖过程 诱发边坡失稳风险进行了分析；最后根据“少开挖+强支护”的设计原则，从多方法综合评价和循环优化 的角度，提出将原破碎体全部挖除的大开挖方案优化为保留部分破碎体的小开挖方案，并从安全性与经济 性的角度对优化方案进行了评价。计算结果表明大开挖方案边坡稳定性安全系数约为 1.17~1.19，小开挖方 案安全系数约为 1.078，大开挖方案边坡安全性高于小开挖方案；在对小开挖方案进行支护优化后边坡稳 定性安全系数提高至 1.159~1.183，边坡稳定性由临界稳定变为稳定，支护优化效果显著。综合边坡开挖安 全性与经济性评价结果可见，所提“少开挖+强支护”边坡开挖方案符合相关规范安全控制标准，具有较 好的经济效益与工程价值，可为相关工程提供参考。

  2024-11-22 iGeo