基于FLAC 3D的黄土基底排土场边坡稳定性分析

 元宝山露天矿3^#线长胜排土场是典型的黄土基底排土场,在启用前须对排土场边坡的稳定性进行评价。由于排土场的形成不是瞬间堆积起来的,而是慢慢填筑,综合排土机的作业过程采用刚体极限平衡法对不同排弃高度的边坡进行稳定性计算,并采用FLAC 3D对排土场边坡的变形进行模拟;数值模拟研究了排土场的基底以及地下水等因素对边坡稳定的影响,揭示了边坡的岩体变形、移动规律及滑坡模式,对边坡稳定性做出科学评价,为矿山的安全生产提供依据。     

露天矿排土场边坡稳定性分析

为了更全面准确地了解露天矿排土场边坡稳定性情况,从而保证露天矿能健康安全的生产,以边坡稳定性分析的理论为基础,对在排土场边坡稳定研究中应用的极限平衡法,有限单元法进行分析与探讨,分析各种方法的适用条件,结合简单排土场算例进行分析和模拟,结果表明:当不存在软弱基底和弱层时传统的极限平衡法是评价边破稳定的首选方法,但当排土场坐落在软弱基底或存在弱层时,对边坡进行有限元强度折减法与极限平衡法结合分析得到的结果更为可靠。该成果通过理论研究和试验得到能够最贴合实际的排土场边坡稳定分析算法的构想。     

持续暴雨作用下排土场层状碎石土边坡稳定性

为了研究排土场层状碎石土边坡在持续暴雨条件下的入渗过程及稳定性,推导了土体天然含水率、天然重度与天然体积含水量的换算公式,作为快速确定边坡土体初始基质吸力分布的依据。建立算例排土场有限元分析模型,进行降雨条件下饱和-非饱和渗流、孔压-应力耦合以及边坡稳定分析。结果表明：持续暴雨作用下排土场会在透水性最强的边坡浅层形成集中渗流通道,当坡底存在弱透水性土层时会切断渗流通道,导致雨水从坡脚涌出;排土场边坡位移在降雨期间不断增长,但增长速度越来越慢,雨后边坡位移立即开始减小;降雨初期边坡稳定性系数下降较快,边坡浅层渗流稳定后基本保持不变,雨后缓慢增大。排土场层状碎石土边坡在持续暴雨作用下容易在降雨中后期失稳。     

含水弱胶结外排土场边坡稳定性研究

弱胶结软岩物料具有强度低、胶结差的特点,对边坡稳定性具有重要影响。为了分析含水弱胶结软岩对排土场边坡稳定性的影响,依据五林油页岩露天矿地质及实际生产情况,结合边坡稳定性计算的Bishop方法,分析了台阶坡面角、含水率、平盘宽度和台阶高度4个主要因素对含水弱胶结软岩排土场边坡稳定性的影响,并采用正交试验方法建立了4因素3水平正交试验模型,通过数值模拟确定了不同因素对边坡稳定性的影响程度,最后对排土参数进行了优化。结果表明:台阶坡面角、含水率、台阶高度与边坡稳定系数呈负相关,平盘宽度与边坡稳定系数成正相关,且平盘宽度对弱胶结外排土场边坡稳定性影响的敏感程度最高,其余依次为台阶高度、台阶坡面角、含水率,确定最佳排土参数为:台阶高度18 m,台阶坡面角23°,平盘宽度15 m.     

基于GEO-Studio软件对排土场边坡稳定性的分析

本文基于GEO-Studio岩土分析软件,运用极限平衡原理,使用Bishop,Janbu,Morgensterm-price法,对排土场边坡进行稳定性数值模拟分析,得出排土场边坡最小滑移面,稳定安全系数以及各种方法之间的区别。     

歪头山矿排土场边坡稳定性分析

研究表明,由于边坡地质体的复杂性、非线性、开放性等特点,边坡的稳定与不稳定是一个模糊的概念;同时,反映边坡稳定性的定性因素特征值的取值和定量因素对边坡稳定性的影响程度也是模糊的.基于这两点,通过利用边坡中的一些不确定性信息,采用黄崇福等(1995)介绍的一维信息分配方法对这些信息进行处理,建立边坡稳定性与各个特征参数的模糊关系;并将其用于歪头山矿排土场边坡稳定性分析中,计算结果符合实际,证明了其可信性、合理性.     

昆明市海口镇某排土场工程边坡稳定性分析与治理对策

以昆明市海口镇某排土场工程边坡为工程背景,查阅排土场工程边坡稳定性前人研究现状,结合昆明市海口镇某排土场工程边坡的区域地质条件,采用极限平衡数值模拟分析方法对某排土场的稳定性进行分析,得出正常状态、暴雨作用及暴雨+8度地震作用下3种受力工况情况下某排土场现状边坡的稳定状态,并对昆明市海口镇某排土场工程边坡提出了具体治理措施及建议。     

攀枝花露天矿排土场边坡稳定性的三维数值模拟研究

矿山排土场边坡的稳定性评价及安全管理对矿山环境的保护和地质灾害的防治具有重要意义。针对攀枝花露天矿的排土场 ,在建立其边坡地质模型的基础上 ,利用 FLAC-3 D软件 ,建立了排土场边坡的三维模型 ,对边坡的稳定性进行三维数值模拟研究 ,获得了排土场边坡变形破坏的基本特点及稳定性的基本状况。模拟的结果和现场调查的结果基本一致 ,从而为该排土场边坡的进一步治理提供了依据。针对 FLAC-3 D不能直接建立几何模型的特点 ,开发了一个数据前处理程序 ,可以自动生成与 FLAC-3 D相匹配的模型数据文件。     

弓长岭矿业公司汽运六队排土场稳定性分析

比较弓长岭矿业公司汽运六队排土场边坡工程与已有边坡在岩性、结构、自然环境、变形主导因素和发育阶段等方面的相似性,确定了排土场散体、半压实体、压实体及基岩的物理力学参数,并运用FLAC3D对排土场边坡的稳定性进行模拟分析,对比Bishop法和Janbu法及FLAC3D计算的边坡稳定性系数.结果表明:排土场一台阶边坡极不稳定,潜在滑移带在距离边坡边缘约13m处;二台阶边坡稳定性较好,计算极限堆载高度为108m,达到极限堆载高度时,存在安全隐患,需采取加固措施.     

考虑孔隙水压效应的非饱和土边坡失稳分析与防滑对策

以某排土场为背景,基于Terzaghi有效应力原理,建立排土场土体抗剪强度与孔隙水压关系函数,得到土体抗剪强度随孔隙水压力的增加而降低的结论.在此基础上,以非饱和土边坡稳定性判定准则为基准,通过Morgenstern-Price法分析在孔隙水压力作用下排土场边坡的稳定性,得出其破坏模式主要沿淤泥层或基底风化泥岩层滑动.根据计算结果,从边坡参数优化、水坝止水、抗滑桩加固三方面出发,提出边坡治理措施,以确保矿区安全生产.     

受控于软弱结构面的矿山软岩边坡稳定性

为了解决沉积岩体露天开采时的边坡稳定问题，根据岩体中软弱结构面的力学特性，分析总结了受软弱结构面控制的矿山软岩边坡稳定性的研究方法。探究了受控于软弱结构面的边坡的滑坡模式、计算方法以及强度指标的选取原则。对伊敏煤电公司露天矿南帮边坡稳定情况进行了实例分析，变形区边坡稳定性主要受四个泥岩弱层控制，采取内排压脚等控制开采的方法是有效的。     

基于多元回归数学分析模型某区域内斜坡稳定性研究

基于多元回归数学分析模型对某县城区域内30个滑坡的稳定性进行分析,得出影响斜坡稳定性的最主要因素和该区域的多元回归数学分析模型。此方法对该县城区域斜坡的研究结果表明,得出的回归方程回归效果显著。多元回归分析方法可以用于斜坡稳定性的初步分级,并且方法简单、灵活、成本低,是规划阶段斜坡稳定性评价的有效方法之一。     

基于两类总体的边坡稳定性判别分析

针对边坡稳定性影响因素复杂、传统的稳定性分析方法计算工作量巨大、计算过程复杂的问题,提出了一种新的解决方法——判别分析方法.以在边坡稳定性分析中广泛采用的边坡重度、内聚力、摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙压力比共六项指标作为判别因子,建立了可进行边坡稳定性预测的判别分析模型.典型工程实例的分析结果表明,该方法简便可行,具有较强的分析可靠度,且排除了边坡稳定性判别分类中人为因素的影响,为解决边坡岩体稳定性判定和分类提供了一条新的途径,可以在实际工程中进行推广.     

SLOPE/W程序在土质边坡稳定性分析中的应用

简述了3种基于极限平衡理论分析边坡稳定性分析的方法，利用SLOPE／W程序对延安西市路西沟凤凰山滑坡进行了稳定性分析。建立了各级滑坡的计算模型，得出了分别采用Bishop法和Janbu法在未考虑地下水和考虑地下水的两种情况下各级边坡的安全系数。将SLOPE/W程序分析结果和剩余下滑力法计算结果进行比较分析，表明应用SLOPE／W程序进行土质边坡稳定性分析有较大的工程意义。另外，SLOPE／W程序模拟结果表明，水是影响边坡稳定的关键因素。     

考虑渗流和地震时的砂土边坡稳定性计算

基于极限平衡理论,以砂土边坡为研究对象,推导了渗流和地震存在时拟静力法和拟动力法边坡安全系数的计算表达式。通过程序求解,与已有算例对比表明,计算结果基本一致,验证了2种方法解析式的合理性。参数分析表明,水位越高,边坡失稳越严重,水力梯度与安全系数基本为线性关系。渗流方向向下时,稳定性随水力梯度的增加而增大;渗流方向向上时,变化规律相反。水平地震加速度系数对稳定性的影响剧烈,竖向地震加速度系数对稳定性影响较小,简化计算可以忽略不计。最终得出拟静力法的解析式,简单、实用,而拟动力法则可以更为全面地考察砂土边坡稳定性随时间变化的特点。     

有限单元法在边坡稳定安全分析中的应用

本文通过建立某边坡的模型,分别采用基于有限单元法的强度折减法与刚体极限平衡法,对该边坡的原始状态以及三种不同开挖方案下边坡的稳定性进行了分析,得到了相应的边坡最危险界面及其稳定系数。计算结果表明：两种方法计算结果接近,刚体极限平衡法计算边坡的稳定系数均大于有限单元法结果;边坡坡角的减小可以有效提高边坡的稳定系数。计算结果为边坡开挖方案设计提供了参考依据。     

基于ABAQUS的边坡失稳综合判据法

在分析有限元计算不收敛、坡体位移突变和潜在滑移面塑性区贯通这3种边坡失稳判据优缺点的基础上,提出边坡失稳的综合判据法,即先进行小变形有限元计算,以计算不收敛为边坡失稳判据,后进行大变形有限元计算,以位移突变为判据。采用综合判据法、运用ABAQUS有限元软件对一个标准算例和一个工程实例进行边坡稳定性分析,并与常用的简化Bishop法进行比较,二者所得安全系数接近,证明了边坡失稳综合判据法的合理可行。     

三维土质边坡稳定性分析方法研究现状与展望

回顾土质边坡稳定性分析3种主要方法(极限平衡法、极限分析法、数值分析法)的国内外研究现状,总结发现:(a)传统的极限平衡法和极限分析法在20世纪得到了快速发展;(b)21世纪以来随着计算机技术与数值方法的进步,数值分析法的优势越发显著,受到大家的认可与推崇;(c)尽管已有的三维分析方法被不断地改进与完善,但是依旧存在一些问题需要深入研究。在总结国内外研究进展的基础上,对已有的三维土质边坡分析方法研究存在的困难进行了分析。最后,针对三维土质边坡稳定性分析方法存在的问题和近些年的发展趋势,展望了未来的研究方向。     

动态设计在节理岩石边坡中的应用

为保证边坡治理中支护稳定性,在分析某公路岩石路堑边坡工程地质信息及变形破坏机理的基础上,采用动态设计方法,提出了基于反馈设计的新方案.结合离散元数值模拟,对设计方案进行实时变更.工程实践证明:动态设计所拟定的开挖支护方案能更好的保证边坡稳定性.     

基于神经网络的多参数露天边坡稳定性分析

针对分析露天边坡稳定性的参数的不确定性和不完备性,精确分析方法在表达边坡系统各组成部分之间的非线性关系上有其局限性问题,依据神经网络建立的数学模型,采用神经网络的学习方法,对露天边坡进行稳定性评价。计算结果表明:边坡实际状态和预测结果十分相近,因此运用神经网络模型评价黄土地区边坡的稳定性有较好的适用性,该方法对露天边坡稳定性预测预报具有重要的理论意义和实用价值.