含断层露天矿逆倾层状边坡稳定性数值模拟 被引量：19

1

作者 曹兰柱 张秀平 +1 位作者 王东 宋子岭 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第3期178-182,共5页

平庄西露天矿西北帮为逆倾层状边坡,受坡体内F3断层及弱层的影响,开采过程中存在滑动风险。为保障采剥作业安全,开展了西北帮边坡稳定性研究工作。选取西北帮断层区的典型工程地质剖面作为研究对象,应用有限差分软件FLAC3D,基于强度折... 平庄西露天矿西北帮为逆倾层状边坡,受坡体内F3断层及弱层的影响,开采过程中存在滑动风险。为保障采剥作业安全,开展了西北帮边坡稳定性研究工作。选取西北帮断层区的典型工程地质剖面作为研究对象,应用有限差分软件FLAC3D,基于强度折减理论,将D-P准则作为岩体破坏准则,以塑性区贯通作为边坡失稳判据,对平庄西露天矿西北帮F3断层区逆倾层状边坡稳定性进行了数值模拟研究。通过分析断层与边坡空间位置不同以及不含断层条件下西北帮边坡失稳破坏特征,揭示了F3断层对西北帮边坡滑移模式与稳定性的影响。研究结果表明,F3断层的存在及其位置控制了平庄西露天矿西北帮断层区边坡的潜在滑坡模式,进而影响了边坡的稳定性;滑坡的力学成因为岩体在自身重力作用下顺F3断层面滑移,进而挤压下部岩体沿MD弱层向临空面滑移,形成推动式滑坡;断层的存在会加速滑坡的进程,且断层距离边坡面越近,这种作用越明显。 展开更多

关键词 边坡稳定性 逆倾层状边坡 断层 滑移模式 数值模拟

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考虑随机横向节理的反倾层状边坡倾倒破坏分析 被引量：3

2

作者 屈新 王世新 +1 位作者 徐兴倩 陈上元 《人民长江》 北大核心 2023年第9期136-143,共8页

实际边坡工程中,横向节理极其发育,且节理位置分布随机,节理长度也各不相同,随机横向节理对反倾向层状边坡倾倒破坏的影响规律尚不清楚。为此,通过计算机随机生成了横向节理的位置系数和长度系数来表征横向节理的随机特性,建立随机横向... 实际边坡工程中,横向节理极其发育,且节理位置分布随机,节理长度也各不相同,随机横向节理对反倾向层状边坡倾倒破坏的影响规律尚不清楚。为此,通过计算机随机生成了横向节理的位置系数和长度系数来表征横向节理的随机特性,建立随机横向节理反倾向层状边坡模型。应用该模型探讨边坡发生倾倒破坏的启动条件和破坏机理,并基于极限平衡理论确定岩层的破坏模式和破坏位置。以皖南山区的典型反倾向层状板岩边坡为研究对象,分析横向节理位置和横向节理长度对边坡倾倒破坏的影响规律。结果表明:无论横向节理如何分布,岩层(从坡脚至坡顶)发生破坏所需的层间力总是先增大后减小;当横向节理位置或者横向节理长度发生改变时,潜在破坏岩层的层间力也随之发生改变,且其数值随横向节理长度的增加而明显减小;当横向节理位置和横向节理长度都随机改变时,层间作用力曲线形状变化较大,个别岩层发生破坏时所需的层间力差值较大。研究结论对反倾层状边坡倾倒破坏机理的认识与地质灾害防治有参考价值。 展开更多

关键词 反倾向层状边坡 倾倒破坏 横向节理 极限平衡理论

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反倾层状边坡变形破坏离散元数值模拟研究 被引量：5

3

作者 王秀菊 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第4期36-40,共5页

针对工程实践中常见的反倾层状岩体边坡,在室内不同浸水时间三轴试验数据分析基础上分析了软化效应.然后运用离散元UDEC方法建立了反倾层状边坡数值模型,考虑水的劣化效应,研究不同坡高、坡角、结构面倾角、结构面强度对边坡稳定性的影... 针对工程实践中常见的反倾层状岩体边坡,在室内不同浸水时间三轴试验数据分析基础上分析了软化效应.然后运用离散元UDEC方法建立了反倾层状边坡数值模型,考虑水的劣化效应,研究不同坡高、坡角、结构面倾角、结构面强度对边坡稳定性的影响及变形破坏范围,探讨了反倾层状边坡水劣化作用下的变形破坏机理.结果表明:坡脚软化在许多情况下是最不利的因素;层面倾角超过50°时,边坡具备产生强烈倾倒变形条件,反之则以折断滑动为主;随着结构面摩擦力和粘聚力的减小,边坡的潜在破坏范围和深度呈现增大趋势.研究结果可为倾倒变形边坡的工程治理提供参考. 展开更多

关键词 反倾层状边坡 水劣化 数值模拟 离散元法 稳定性

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反倾似层状硬质岩体边坡倾倒变形响应规律研究 被引量：2

4

作者 陈天立 陈志坚 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2020年第6期118-122,共5页

倾倒变形常见于软硬岩互层状岩石边坡,对于一定坡面结构面产状条件下的似层状硬质岩体边坡,也可产生倾倒变形。通过对坡度、结构面倾角及坡面与结构面走向夹角3个因素作用下的324种组合形式边坡进行数值模拟研究,选择坡面多点位移作为... 倾倒变形常见于软硬岩互层状岩石边坡,对于一定坡面结构面产状条件下的似层状硬质岩体边坡,也可产生倾倒变形。通过对坡度、结构面倾角及坡面与结构面走向夹角3个因素作用下的324种组合形式边坡进行数值模拟研究,选择坡面多点位移作为倾倒变形程度评价指标,探讨3个因素作用下的三维反倾边坡倾倒响应规律。通过分析对比发现:随倾角增加易倾倒变形区域位置呈现类"C"状折线变化,在倾角60°左右坡面坡角对边坡倾倒的控制作用相对最小,而走向夹角的控制作用相对最大;当走向夹角自-20°增至20°,易倾倒区域先呈沿近+X轴方向不断移动并扩展再沿近-X轴方向不断移动并收缩;在坡角变化下,易倾倒区域位置稳定,都集中在结构面倾角55°~70°,走向夹角约为0°。 展开更多

关键词 倾倒变形 反倾似层状 硬质岩体边坡 数值模拟 响应规律

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地震荷载下反倾层状岩质边坡倾倒变形破坏规律及数值模拟研究 被引量：1

5

作者 马文礼 刘赟 +1 位作者 魏占玺 董顺德 《河北工业科技》 CAS 2020年第5期318-325,共8页

为了掌握不同地震荷载作用下的边坡稳定性能,采用振动台试验并结合离散元数值模拟对典型反倾层状岩质边坡进行了分析,对地震作用下反倾层状岩质边坡的动力响应特性和变形破坏规律进行了研究。结果表明1)边坡的顶部和坡面首先出现变形,... 为了掌握不同地震荷载作用下的边坡稳定性能,采用振动台试验并结合离散元数值模拟对典型反倾层状岩质边坡进行了分析,对地震作用下反倾层状岩质边坡的动力响应特性和变形破坏规律进行了研究。结果表明1)边坡的顶部和坡面首先出现变形,边坡开始出现层间错动导致最终彻底破坏;2)地震波频率对边坡的变形破坏有着显著影响,不同频率正弦波作用于边坡时,边坡上各个地方的加速度响应状况各不相同;3)在频率较小的正弦波作用下边坡的顶部及坡面浅表部松动变形,在频率较大的正弦波作用下边坡内部出现横向拉张裂缝,拉张裂缝会导致边坡的崩塌溃坏;4)在数值模拟分析边坡的加速度响应情况时,从边坡底部到顶部,随着高程的不断增加,其加速度放大系数增长幅度逐渐增加;5)地震波不仅影响边坡上监测点位加速度响应的大小,同时还对不同高程下其加速度响应变化情况产生影响。研究结果显示了边坡加速度响应数值模拟分析与振动台模型试验结果的一致性,所得结论对工程施工参数设计具有一定的借鉴价值。 展开更多

关键词 地震学 地震荷载 反倾层状边坡 倾倒变形 加速度响应 数值分析

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基于PIV技术的反倾层状结构边坡模型试验研究 被引量：1

6

作者 牛林峰 朱瑞 +1 位作者 王忠福 陈钧龙 《水力发电》 北大核心 2017年第6期100-104,共5页

基于PIV技术,对顶部加载工况下的反倾层状结构边坡的变形破坏过程进行记录监测,研究反倾层状结构边坡的变形破坏机制。结果表明,顶部荷载较小时,边坡模型变形较小,位移集中在模型上部和后缘,形成与岩层平行的应变集中带;随着荷载的加大... 基于PIV技术,对顶部加载工况下的反倾层状结构边坡的变形破坏过程进行记录监测,研究反倾层状结构边坡的变形破坏机制。结果表明,顶部荷载较小时,边坡模型变形较小,位移集中在模型上部和后缘,形成与岩层平行的应变集中带;随着荷载的加大,边坡模型变形增大,上部位移方向反转,出现横向贯通的应变集中带,并随时间向下推移,最终位置固定,从坡脚处向上延伸,贯通整个边坡模型,与水平成15°~17°的夹角;边坡模型完全破坏时,形成自上而下的3条近于平行的破裂带,最底部的最先形成,最顶部的最后形成,变形破坏程度自上而下依次增大。 展开更多

关键词 PIV技术 反倾层状边坡 顶部加载 变形 破裂带

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反倾层状岩质边坡变形破坏的颗粒流模拟研究 被引量：19

7

作者 张志飞 贾洪彪 +1 位作者 苟青松 李鸿博 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第13期56-64,共9页

基于颗粒流程序对反倾层状岩质边坡变形破坏过程进行模拟,并考虑岩体结构面参数(岩层倾角、层厚及层理剪切强度)对其变形破坏机制的影响。数值模拟结果表明:边坡岩层的主要变形破坏方式为弯曲变形、折断破坏,变形首先发生在坡顶,而破坏... 基于颗粒流程序对反倾层状岩质边坡变形破坏过程进行模拟,并考虑岩体结构面参数(岩层倾角、层厚及层理剪切强度)对其变形破坏机制的影响。数值模拟结果表明:边坡岩层的主要变形破坏方式为弯曲变形、折断破坏,变形首先发生在坡顶,而破坏是从坡脚开始,边坡的变形破坏过程具有明显的悬臂梁特征;岩层倾角对反倾岩质边坡整体性失稳破坏方式有较大影响,随着岩层倾角的增大,边坡后期整体性破坏方式由滑移型逐渐过渡为倾倒型破坏,坡体内部岩体出现变形及破裂损伤的深度也逐渐增加;随着岩层厚度增加,坡脚岩体抗折断能力增强,破坏方式由折断破坏向剪切破坏发展,边坡后期的整体性破坏方式也由滑移型向倾倒型过渡;岩层层面剪切强度是影响边坡变形的重要因素,层面剪切强度越小,边坡发生弯曲变形的程度越大。 展开更多

关键词 反倾岩质边坡 颗粒流 变形破坏机制 细观参数标定

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反倾岩质边坡多级破坏边界折断深度计算模型 被引量：4

8

作者 王洋 魏玉峰 +2 位作者 贺琮栖 金磊磊 梁彭 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期630-639,共10页

目前对边坡多级破坏折断深度及演化过程的研究相对较少,针对这类问题,在已有破坏边界模型的基础上采用悬臂梁极限平衡理论,对边坡多级破坏边界折断深度进行理论推导,建立多级破坏边界折断深度的计算模型,并通过大型离心模拟试验及工程... 目前对边坡多级破坏折断深度及演化过程的研究相对较少,针对这类问题,在已有破坏边界模型的基础上采用悬臂梁极限平衡理论,对边坡多级破坏边界折断深度进行理论推导,建立多级破坏边界折断深度的计算模型,并通过大型离心模拟试验及工程实例对模型的可靠性和适用性进行验证。结果表明:离心模拟试验展现的多级破坏边界演化过程与提出的岩质边坡破坏边界一致,经计算二级破坏边界的折断深度为215.35 mm,三级破坏边界的折断深度为87.39 mm,模型计算结果与离心机试验结果相吻合,验证了所建立模型的可靠性;利用计算模型对云南省澜沧江左岸一处反倾岩质边坡多级折断深度进行计算,其二级破坏边界折断深度为8.06 m,三级破坏边界折断深度为2.34 m,经现场测量其二级、三级破坏边界折断深度分别为6~10 m和0.5~2 m,计算结果与边坡实际相符。研究成果对反倾层状岩质边坡稳定性及破坏机制的分析具有理论指导意义。 展开更多

关键词 边坡工程 反倾层状岩质边坡 极限平衡法 多级破坏边界 折断深度 离心模拟试验

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倾角变化条件下反倾层状斜坡倾倒变形演化研究

9

作者 杜睿锡 郑达 +2 位作者 吴章雷 陶诗鑫 周鸿轲 《人民长江》 北大核心 2024年第4期150-159,168,共11页

倾倒变形是反倾层状岩质边坡的一种典型破坏模式,为了研究不同岩层倾角对反倾层状岩质边坡倾倒变形的影响,以澜沧江上游古水水电站坝前倾倒变形体为原型,从岩层倾角变化的角度出发,利用大型土工离心机试验分析了反倾层状岩质边坡的失稳... 倾倒变形是反倾层状岩质边坡的一种典型破坏模式,为了研究不同岩层倾角对反倾层状岩质边坡倾倒变形的影响,以澜沧江上游古水水电站坝前倾倒变形体为原型,从岩层倾角变化的角度出发,利用大型土工离心机试验分析了反倾层状岩质边坡的失稳破坏过程、变形演化特征与最终失稳模式等。结果表明:①反倾层状斜坡的变形演化过程基本概括为岩层压密-坡脚压裂阶段、弯折面形成-部分失稳阶段和弯折面贯通-彻底失稳3个阶段,岩层倾角的改变并不会影响斜坡阶段性演化过程;②岩层倾角越大的斜坡,斜坡形成弯折面所需时间越短,失稳破坏发生后坡体贯通性倾倒破坏深度更大,对应的变形范围越大,折断岩层的破坏程度越剧烈;③岩层倾角变化会导致斜坡的倾倒变形过程与最终失稳模式存在一定差异。倾角较小的55°和70°模型斜坡前部岩层在重力作用下发生明显弯曲倾倒变形,最终以“倾倒-弯曲-滑移”的失稳模式发生破坏;倾角最大的85°斜坡岩层发生的弯曲变形较小,最终以“倾倒-折断-崩塌”的模式发生破坏。研究结果对大型工程项目的顺利开展具有一定指导意义。 展开更多

关键词 倾倒变形 反倾层状岩质斜坡 破坏模式 弯折面 离心机模型试验 古水水电站

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强震作用下反倾层状岩质边坡变形及破坏模式研究 被引量：5

10

作者 刘汉东 耿正 +3 位作者 王忠福 牛林峰 王四巍 徐峰 《水力发电》 北大核心 2019年第9期17-21,38,共6页

以反倾层状岩质边坡为研究对象,通过振动台试验,对强震作用下反倾层状岩质边坡的变形规律和破坏模式进行了研究,并通过数值分析对试验结果进行了验证。结果表明,反倾层状岩质边坡在强震作用下坡体内的位移不断增大,能量不断累积,裂隙不... 以反倾层状岩质边坡为研究对象,通过振动台试验,对强震作用下反倾层状岩质边坡的变形规律和破坏模式进行了研究,并通过数值分析对试验结果进行了验证。结果表明,反倾层状岩质边坡在强震作用下坡体内的位移不断增大,能量不断累积,裂隙不断发育延伸;裂隙从边坡的中下部开始发育,沿结构面不断向边坡内部和上部延伸;裂隙的产生、发育和贯通是反倾层状岩质边坡整体失稳的主要原因。反倾层状岩质边坡在强震作用下主要变形规律为,在震动初期坡体表面部分岩体松动,最终脱离坡体坠落;随着震动的持续,裂隙沿坡体内部结构面逐渐贯通,产生崩塌破坏。 展开更多

关键词 反倾层状岩质边坡 变形规律 破坏模式 振动台试验 有限差分法

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基于正交试验设计和通径分析的反倾坡变形敏感性研究 被引量：3

11

作者 吴丹妮 裴向军 《水电能源科学》 北大核心 2017年第10期141-144,共4页

针对反向倾倒边坡变形的敏感性问题,将正交试验设计和通径分析相结合,基于数值模拟的试验结果,筛选坡角、倾角、层厚、坡高、层间摩擦角和体积模量共六项影响因素作为主因子。此外,由于兼顾正交试验设计的试验组正交性和通径分析的理论... 针对反向倾倒边坡变形的敏感性问题,将正交试验设计和通径分析相结合,基于数值模拟的试验结果,筛选坡角、倾角、层厚、坡高、层间摩擦角和体积模量共六项影响因素作为主因子。此外,由于兼顾正交试验设计的试验组正交性和通径分析的理论优势,进一步分析了因子间交互作用对输出效应的影响。结果表明,坡面转动变形量主因子的敏感性影响总排序为坡高>层厚>坡角>倾角>结构面摩擦角,体积模量对于转动变形量为次要影响主因子;交互作用因子中最主要的组合为坡高-倾角,且互为协同作用。 展开更多

关键词 反倾坡 敏感性 正交试验设计 通径分析 交互作用

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逆倾岩质边加固技术研究 被引量：1

12

作者 宋敏 付厚利 +1 位作者 王耿 赵景伟 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2011年第S2期1758-1763,共6页

根据某逆倾岩质边坡的基本特征和工程地质条件,运用Goodman-Bray稳定性分析法初步确定边坡倾倒推力,提出以锚桩为主的综合治理方案,设计了加固参数。采用数值模拟方法验证了加固方案的有效性。

关键词 逆倾岩质边坡 锚桩 稳定性

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矿山层状反倾边坡岩体移动规律的试验研究 被引量：8

13

作者 白占平 曹兰柱 骆中洲 《工程地质学报》 CSCD 1997年第1期80-85,共6页

本文基于现代工程地质力学理论与相似模拟原理，采用地质力学模拟试验方法，以某矿顶帮边坡为工程实例，结合大量滑坡实例综合分析。

关键词 露天矿边坡 层状反倾结构 地质力学模型 滑坡机理

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