散粒体斜坡失稳破坏内部因素实验研究_卜祥航

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灌溉作用下浅表层黄土滑坡变形破坏机理实验研究

灌溉作用下浅表层黄土滑坡变形破坏机理实验研究

灌溉作用下浅表层黄土滑坡变形破坏机理实验研究王刚;孙萍;吴礼舟;石伦炎;祝恩珍【摘要】In order to effectively reduce the enormous losses to society and economy caused by shallow loess landslides triggered by irrigation in large area of Jingyang, it is of great realistic significance to carry out laboratory experimental study on irrigation-induced landslides and to study the effects of slope gradient on deformation and failure process of loess slope under irrigation condition. Irrigation rig used for slope surface and slope top irrigation was designed. In the meanwhile, two groups of indoor physical model experiments respectively with slope of 45 degrees and slope of 60 degrees were conducted, and three kinds of sensors namely volume moisture sensors, matric suction sensors and pore water pressure sensors were buried inside the slopes to record the internal changes. Based on the analysis and the comparison of the experimental procedures and results of two groups, the deformation and failure law of shallow loess landslide under irrigation condition is disclosed, and the failure mode and the triggering mechanism of this kind of landslides are summarized. The experimental results show that, at the early stage of the experiments, with the continuous increases of volume moisture, the matric suction of the loess decreased gradually and maintained stable in the end while the strength reduced accordingly at the later stage, the upper loess of the slope reached the saturation stage, excess pore water pressure was generated by the slope deformation and poor drainage of the loess, whichdecreased the effective stress and the strength of the loess. As a result, the strength reached the minimum, which resulted in landslides. And meanwhile, the steeper a slope is, the greater probability of landslide occurrence is, and the smaller the depth of sliding surface and sliding distance are.%为有效减少泾阳地区大面积灌溉活动诱发黄土滑坡对社会和经济带来的巨大损失,开展灌溉型滑坡室内实验研究,研究坡度在灌溉条件下对黄土滑坡变形破坏过程影响,具有重大的现实意义.本次实验设计了可用于坡顶和坡面的灌溉装置,同时进行了45°斜坡和60°斜坡的两组室内灌溉模型实验,且每组斜坡内埋设体积含水率传感器、基质吸力传感器和孔隙水压力传感器三种传感器记录其内部变化.通过对两组实验过程及结果进行对比分析,进而得出灌溉条件下浅表层黄土滑坡的变形破坏规律,总结出该类滑坡的破坏模式及其诱发机理.实验结果表明,实验前期随着体积含水率不断增大,基质吸力逐渐减小至基本稳定,土体强度随之减小;实验后期上部土体饱和,斜坡产生的变形和土体排水不畅产生了超孔隙水压力,有效应力随之减小,土体强度减小至最小,导致滑坡产生.同时,坡度越大,滑坡越易发生,滑面深度和滑动距离越小.【期刊名称】《地质力学学报》【年(卷),期】2017(023)005【总页数】10页(P778-787)【关键词】黄土斜坡;灌溉;滑坡;物理模型实验;孔隙水压力【作者】王刚;孙萍;吴礼舟;石伦炎;祝恩珍【作者单位】中国地质科学院地质力学研究所, 北京100081;国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室, 北京100081;中国地质科学院地质力学研究所, 北京100081;国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室, 北京100081;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室, 四川成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室, 四川成都610059;中国地质科学院地质力学研究所, 北京100081;中国地质大学 (北京) 地球科学与资源学院, 北京100083【正文语种】中文【中图分类】P642.22黄土主要分布于中国西北地区[1~2],近年来为了发展农业进行的大面积频繁的灌溉活动引起了黄土自重湿陷,破坏建筑物,同时在一些地区由于灌溉水的渗入引起边坡的失稳[3]。

超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究

超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究

Research on particle size grading and slope stability analysis of super-high dumping site
WANG Guang-jin1,4, YANG Chun-he 1,2, ZHANG Chao2, MA Hong-ling2, KONG Xiang-yun3 , HOU Ke-peng4
1


104 km2,并以每年 340 km2 的速度增长,国力又只 能支撑 6%复垦率。因此,发展高台阶排土技术、 建立超高台阶排土场是大幅度减少矿业占地的重大
我国排土场、矸石山等占地已达 (1.4~ 2.0)×
收稿日期:2010-08-16 基金项目:国家重点基础研究发展规划 (973) (No. 2009CB724602);国家杰出青年科学基金(No. E50725414);岩土力学与工程国家重点实验室开放课 题(No.Z000607) ;岩土力学与工程国家重点实验室前言探索性项目(No. SKLQ003) ;重庆大学研究生科技创新基金(No.CDJXS11240007) ;重庆 大学中央高校基本科研业务费 (No. CDJZR10 240001)。 第一作者简介:王光进,男,1982 年生,博士研究生,主要从事岩土工程与边坡稳定性的研究。 E-mail: wangguangjin2005@
906




2011 年
举措[1]。但在超高排土场成为人类工程活动中常见 的一类地质体的同时,也衍生出一系列的地质灾害 现象并带来一系列重大工程地质问题,严重威胁着 人类生存、工程建设及运营期间的安全。如 2008 年 8 月 1 日,山西省太原市娄烦县尖山铁矿排土场 发生特别重大跨塌事件, 造成 45 人遇难就是一个警 讯。 德兴铜矿西源岭 413 台阶排土场位于西源沟上 游山坡。 其堆排采用一坡到底的单台阶全段高排土, 排土工艺采用由内向外的边缘堆排法排放散体。排 土单台阶高达 120 m。图 1 为其现场裂缝调查图, 从其调查情况看,由于排土台阶高,在排土过程中 413 台阶顶面出现大量裂缝,其裂缝延伸较长,坡 面也有明显的鼓出。但由于此排土场堆排时间相对 较短,其平台大而平整,所以裂缝发育相对较新, 裂缝宽度较小。尽管如此,在外力作用时,也极有 可能出现滑坡等灾害性事故,这不仅对人员和排土 设备——矿用大型载重汽车、推土机等的安全构成 威协,而且排土场紧临 4 号尾矿库,其滑坡可能会 影响 4#尾矿坝的安全。因此,需对该边坡进行稳定 性分析评价。排土场是露天矿山开采时表层剥离废 石堆积而成的人工边坡。 因此, 它不同于其他边坡, 其具有自身的特点。超高排土场区别于一般土质边 坡最大的特征就在于:采用一坡到底的超高排土场 的排废过程使堆积体粒度具明显的分选性。其总体 规律表现为[2]:其粒径块度由上而下逐渐增大,总 的趋向是小块集中在上部,大块在下部,中间部分 各种块度参差不齐, 但以中等块度居多。 尽管如此, 大多数工程人员在对其边坡稳定分析时完全简化了 排土场的这一重要特征,他们大多把堆积体简化成 上、中、下 3 层,有的甚至把排土场堆积体作为一 - 种粒径级配的散体材料进行边坡稳定性分析[3 6]。 众所周知,堆积散体的强度参数是边坡稳定性计算 分析中一个至关重要因素,而不同的粒径组成是散 体材料强度参数的主要影响因素。因此,此种过于 简化的计算结果是不科学和不合理的。

工程地质学 中国地质大学 第5章(2) 斜坡变形破坏工程地质研究

工程地质学 中国地质大学 第5章(2) 斜坡变形破坏工程地质研究


作业标准记得牢,驾轻就熟除烦恼。2020年12月24日星期 四3时11分22秒 03:11:2224 December 2020

好的事情马上就会到来,一切都是最 好的安 排。上 午3时11分22秒 上午3时11分03:11:2220.12.24

专注今天,好好努力,剩下的交给时 间。20.12.2420.12.2403:1103:11:2203:11:22Dec-20

人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。03:11:2203:11:2203:1112/24/2020 3:11:22 AM

做一枚螺丝钉,那里需要那里上。20. 12.2403 :11:220 3:11De c-2024 -Dec-2 0

日复一日的努力只为成就美好的明天 。03:11:2203:11:2203:11Thur sday, December 24, 2020

牢记安全之责,善谋安全之策,力务 安全之 实。2020年12月24日 星期四3时11分 22秒T hursday, December 24, 2020

相信相信得力量。20.12.242020年12月 24日星 期四3时11分22秒20.12.24
谢谢大家!

生活中的辛苦阻挠不了我对生活的热 爱。20.12.2420.12.24Thursday, December 24, 2020
式中:L为滑弧全长。
最危险滑面的确定:
对于均质粘性土斜坡最危险滑动面应通过坡脚,圆心 O的位置按以下步骤确定: (1)根据下表中坡角值查1和2,找出0点
(2)按下图所示确定E点;
(3)连接EO,在EO的延长线上取一系列圆心O1, O2,…,On; (4)分别计算O1,O2,…,On所对应滑动圆弧上的 稳定性系数K1,K2,…,Kn,联其端点,所得曲线上 最小的Kmin值所对应的Om点,即为最危险滑弧圆心。

第六章斜坡变形破坏工程地质研究 .ppt.Convertor

第六章斜坡变形破坏工程地质研究 .ppt.Convertor

2004年12月11日晚10时30分左右,甬台温高速公路柳市附近突发达大面积山体滑坡事故,致使温州大桥白鹭屿至乐成镇一段的高速公路双向车道全部瘫痪。

苏沟口南丹江二级阶地前缘滑坡(H12)。

镜向东。

①竹林关洲河北滑坡(H18)
典型滑坡危险性评估
②竹林关镇东岭乡下西坡滑坡(H15)
④丹凤下碥滑坡(H5)
第8章斜坡变形破坏工程地质研究
1、基本概念
2、斜坡应力分布特征
3、影响斜坡应力分布因素
我国滑坡和泥石流分布图
20
20
边坡概念
1.边坡是指地壳表层一切具有侧向临空面的地质体.
2.斜坡变形破坏又称斜坡运动,是一种动力地质现象。

是指地表斜坡岩土体在自重应力和其它外力作用下所产生的向坡外的缓慢或快速运动。

可以分为
自然边坡:如:山坡,海岸,河湖岸等;
人工边坡:如:路堑,矿坑,人工开挖基坑等;
二、斜坡中的应力分布特征
斜坡周围主应力迹线发生偏转
斜坡临空面附近造成应力集中:坡脚、坡肩
坡体:
坡脚:
三、影响斜坡应力分布的因素
岩体初始应力
坡形
岩土体特性和结构特征
斜坡岩土体在自重应力为主的坡体应力长期作用下,向临空面方向的缓慢而持续的变形。

a.表层蠕滑:斜坡浅层岩土体在重力的长期作用下,向临空面方向缓慢变形构成一个剪变带,其位移由坡面向坡内逐渐降低直至消失。

b.深层蠕滑:主要发育在斜坡下部或坡体内部。

按其形成机制特点可分为两种:
①软弱基座蠕滑
②坡体蠕滑(受软弱结构面控制)
两种深层蠕滑的区别:
①不是沿一个统一的滑动面,受软弱基座控制
②有统一滑动面,受软弱结构面控制。

abaqus计算失稳

abaqus计算失稳

abaqus计算失稳
ABAQUS是一款功能强大的工程模拟软件,特别适合模拟岩土工程这类高度非线性问题。

使用ABAQUS进行边坡失稳过程的模拟是可行的。

通过迭代求解,可以求出各个时步边坡上各单元(或结点)的应力、变形值,进而模拟出整个边坡变形破坏过程。

关于边坡失稳的判据,主要有以下几种:
1. 有限元计算不收敛。

边坡失稳破坏时,滑面上将产生没有限制的塑性变形,有限元程序无法从有限元方程组中找到一个既能满足静力平衡又能满足应力-应变关系和强度准则的解。

2. 坡体或坡面位移突变。

由理想弹塑性材料构成的边坡进入极限状态时,必然是其一部分土体相对于另一部分发生无限制的滑移。

尽管各种因素对位移和塑性应变等计算结果有较大影响,但这些因素不能改变边坡濒临破坏时位移突变的本质趋势。

3. 潜在滑移面塑性区贯通。

这是边坡失稳的另一种重要判据。

如果需要进行更深入的模拟分析,建议咨询专业人士获取帮助。

折线型边坡的失稳破坏分析

折线型边坡的失稳破坏分析

An l ss o t b lt m a e o o e Li e S d l p ay i n S a i y Da g fBr k n- n i e S o e i
SnQag We Qn jn X eLi L n u i n i igu u e i Ma
间接 与地下 水 相关 , 地 下 水 对诱 发边 坡 失 稳 破 坏 存 但 在 一定 时 间上 的滞后 效 应 , 中对 这 种 滞 后 效 应进 行 文
边 坡 稳 定 性 研 究 是 工 程 地 质 学 研 究 中 的重 点 内
容, 很多学者作 出了巨大的努 力和探索。但世界上很
多滑坡 所 带来 的灾难 说 明我 们对 滑坡 失稳 机 制仍需 进 行进 一步 深入 研 究 ¨ J 在众 多 的边 坡 工 程 中 , 线 。 折 型边坡 是 一种 常见 的边 坡 类 型 , 如基 坑 工 程 和 路 基 例 工程 中边坡 绝大 多数 均是 折线 型 。 图 1为典 型 的折线
型滑坡 示 意 。
了理论分析 , 揭示 了边坡演化丰富的力学特征。
1 边坡稳定性特性
边坡 失稳 的 破 坏 强 度 决 定 于 其 剪 切 带 的 抗 剪 强
度, 而抗剪 强度为剪切带摩擦力 与黏聚力之和 。 为抗 剪力 , Ⅳ为法 向压 力 , 图 2所 示 。根 据 C uo b 如 olm
() 5
() 6
Gsn0 ≤ Gc s tn ̄ i o 0 a q +c
A A

() 2
T =G c st 'o0唧
+k c
() 7
令 G A= r则有 / o,  ̄tn a 0≤ o a q + - n ̄ t () 3
式中 k 为黏聚力修正系数。

碎石土边坡稳定性及影响因素的数值模拟研究


sg i c n mp c n so e sa i t . i n f a ti a to l p tb l y i i
Ke y wor :t e sa lt fso e u rc lsmu ai n ds h tbii o l p ;n me ia i lto ;FLAC3 y D;s ft o fi i n a ey c efc e t
第3 卷 第 1 3 期
21 年 2 月 02
江西理工大学学报
Jun l f in x nv ri f S in ea dT c n lg o ra o a g i ies yo ce c n e h oo y J U t
Vo -3 N O1 1 . 3 . Fe b. 2 1 02
a v n a e n n lssn so sa ii f a i l , c h so d a tg o a a y ii g lpe t b lt e sb e o e in,i t r l rci n n l a d y n e na fito a g e n de i o s i r nst y f ol e a
a d i lue i a t r n nf ncng f c o s
WU Z o - n . U J n j n h u mig F u -i a
(c ol f rhtcua adS reig& Ma pn nier g Jagi nvri f c neadT c nlg G nhu3 10 , hn Sho ci trl n uvyn oA e p igE gnei ,inx iesyo i c n eh o y, a zo 4 0 0 C ia) n U t Se o
关 键词 : 边坡 稳定 ; 数值模 拟 ;L 3 安全 系数 F AC D; 中图分 类号 : U4 T 4 文献 标志 码 : A

强震作用下某堆积体斜坡震裂机制及稳定性研究



设计与研究 ・
强震作用 下某堆积体 斜坡 震裂机 制及稳 定性研 究
杨 桁 , 巨能 攀 , 建 军 赵
( 成都理工 大学 “ 地质灾害防治与地质环境保护” 国家重点 实验室 , 四川 成都 605 ) 10 9
摘 要 :51” 川 地 震 诱 发 了大 量 的 次 生地 质 灾害 , 崩塌 、 “. 汶 2 除 滑坡 、 石 流 外 , 出现 了“ ” 未 “ ” “ ” 未 “ ” 泥 还 裂 而 滑 、松 而 动
以及地震 产生的超静孑 隙水压 力迅速增 大和 累积作用这 两 L
个 方 面 原 因造 成 的 ] 。
基于 以上认识 ,在前人关于 地震对坡体 的影响基础上 。
仅选 取龙 门山前山断裂带一震裂堆积体进行研 究分析 , 出 得
震 裂 破 坏 机 制 以及 震 后 坡 体 稳 定 性 。 2 震 裂堆 积 体 结构 特 征

所研究堆 积体边界
第4 7卷第 2期 21 0 1年 2月
甘 肃 水 利 水 电 技 术
Ga lu W a e ns r a c nd Hy o we c I s t r Co e v n y a dr po r Te hno o y lg
Vo. 147. . No2 b . 011 .2
生 了 大 1 70余 处 “ ” 未 “ ” “ ” 未 “ ” 震 裂 山 0 裂 而 滑 、松 而 动 的 体 ^ , 此 大 规 模 的 震 裂 山 体 在 我 们 平 时 所 认 识 的 地 质 灾 1 如 ] 害 中却 是 很 少 出现 的 。 震 过 程 中 山体 产 生 的 张 拉 裂 缝 为 斜 强 坡 的进 ~ 步 失 稳 破 坏 提 供 了条 件 。 裂 缝 的 出 现 表 明 坡 体 已 震 经 处 于 斜 坡 变 形 阶 段 , ]当在 一 定 的 内外 营 利 的 作 用 下 , 有 导 致 岩 土 体 坡 体 破 坏 的 潜 在 趋 势 。一 旦 坡 体 发 生 破 坏 , 区 灾

地震作用下黄土斜坡失稳及运动过程的离散元模拟

地震作用下黄土斜坡失稳及运动过程的离散元模拟
王 颖① 庄建琦①② 李 威① 赵 勇① 贾艳军①
(①长安大学地质工程与测绘学院 西安 710054) (②长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室 西安 710054)
摘 要 在山区,地震诱发滑坡造成的人员伤亡往往占到地震总伤亡人数的一半以上,尤其是在黄土地区,由于地震造成的 黄土滑坡具有运动距离远等特征,其灾难性更严重。针对地震诱发黄土斜坡的失稳峰值加速度、临界位移和运动距离等问 题,本文利用离散元(PFC)方法,通过对室内三轴实验的应力应变曲线进行标定和高精度航拍三维地形数据进行转化,以宁 夏海口村黄土斜坡为研究对象,开展三维地震作用下斜坡失稳破坏和运动过程的数值模拟研究。通过监测不同位置在地震 作用下的应力分量,计算监测点的 p、q值并与室内三轴实验所得到 p-q破坏线进行比较,获得斜坡破坏过程中的应力路径。 结合颗粒的监测位移,获得斜坡失稳破坏的临界位移,得出该黄土斜坡失稳峰值加速度为 0135g,临界位移为 50cm。同时根 据不同地面环境条件,预测了在不同摩擦系数下斜坡失稳后的危害范围,为黄土地区边坡工程的抗震设计及防震减灾工作提 供一种新的可视化方法。 关键词 地震滑坡;离散元模拟;室内三轴实验;峰值加速度;临界位移;可视化 中图分类号:P64222 文献标识码:A doi:10.13544/j.cnki.jeg.2018026
DISCRETEELEMENTSIMULATION OFINSTABILITY AND MOVEMENT PROCESSOFLOESSSLOPEUNDER SEISMIC LOADS
WANGYing① ZHUANGJianqi①② LIWei① ZHAOYong① JIAYanjun①
(①SchoolofGeologicalEngineeringandGeomatics,ChanganUniversity,Xian 710054) (②KeyLaboratoryofWesternChinasMineralResourcesandGeologicalEngineering,Xian 710054)

滑坡变形破坏规律与边坡稳定分析

滑坡变形破坏规律与边坡稳定分析发布时间:2022-07-20T01:48:18.637Z 来源:《建筑设计管理》2022年第4期作者:曾美婷[导读] 近年来,针对边坡稳定的数值分析方法发展迅速?曾美婷(重庆交通大学土木工程学院,重庆 400074)摘要:近年来,针对边坡稳定的数值分析方法发展迅速?然而如何判断边坡工程是否达到临界破坏状态?仍然是目前研究者需要重点研究的难点问题。

本文基于滑坡变形破坏规律的研究?通过分析新滩滑坡、鸡鸣寺滑坡两个典型滑坡的成因及变形监测数据?总结了典型滑坡的变形破坏规律?可作为边坡破坏的判别标准。

同时,本文基于Midas/GTS数值分析平台,对在有无渗流条件下的边坡稳定性进行对比研究,得到了一些有益的结论。

关键词:Midas/GTS;边坡稳定;破坏判据; 渗流1 边坡变形破坏规律研究为了了解边坡变形破坏的规律?本文对新滩滑坡、鸡鸣寺滑坡破坏过程进行研究?通过分析其滑动破坏前的监测资料?研究边坡破坏前变形趋势的变化规律。

1.1新滩滑坡的成因及变形规律新滩滑坡的成因比较复杂?不少学者对此进行了比较详尽的研究。

大多数研究者[1?2]认为新滩滑坡的复活是由1963年长达29天的持续降雨诱发的。

通过分析新滩滑坡长达七年多的位移监测资料[3]可知:新滩滑坡的发展变化过程经历了4个变形阶段。

不同时刻滑坡所处的气候环境和受力状态均有所不同?降雨引起滑坡内部的水文地质环境发生变化?增加滑坡体的自重?同时也降低岩体临滑面上抗剪强度?因此不同时刻边坡的变形速率不同?变形速率每年均有雨季加快、雨季后减缓的变化周期特征?也可以说不同时刻滑坡的抗滑稳定性也不同?在降雨等各种复杂因素影响下?滑坡的稳定性也随之波动?并整体呈下降趋势。

1.2鸡鸣寺滑坡的成因及变形规律鸡鸣寺滑坡是在山体自然地质、地貌条件、大气降雨、人类经济生产活动等因素综合作用下形成的。

株归县水泥厂采石场自1970年以来一直在坡脚采石?形成高达70-80m、宽150多米的临空面?为滑坡的形成提供了基本条件。

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