基于离散元法的采空区诱发斜坡变形破坏过程研究

为研究节理条件下采空区对岩质斜坡变形破坏过程的影响,以贵州省清镇市小二岩危岩体为研究对象,运用PFC~(2D)模拟采空区影响下岩质斜坡渐进破坏过程,并在模拟过程中分别对斜坡坡顶、坡脚、采空区、采空区上方地表四个位置进行监测。初步研究发现:小二岩斜坡为缓倾上硬下软型结构,由于地下采煤导致小二岩斜坡出现变形,在开采作用下其主要的变形方式有采空沉陷和坡顶拉裂;研究区内节理裂隙发育,岩体被节理切割成块体,地下开采后,引起坡顶岩体应力变化,拉裂隙沿节理面产生,岩体发生累进性破坏,为崩塌的发生提供了积极条件;分析认为在对斜坡体进行节理化后,节理对于斜坡的变形具有指引作用,斜坡在采空区变形位置沿节理向陡崖顶部产生大量的拉张裂隙并且最终贯通,与小二岩斜坡的实际变形相近。     

崩塌体对桥墩冲击的离散元模拟

采用PFC3D程序模拟了崩塌体堆积过程以及崩塌体对桥墩的冲击。结果表明:滑坡颗粒堆积过程中,堆积半径随着时间的延长而增大,崩塌体滑动初期堆积半径扩大速度较快,但是随着时间的延长,堆积半径增大趋势逐渐变缓,最后稳定。崩塌体对圆柱体最大碰撞力随着缓冲区长度的增大而减小,最大碰撞力随着圆柱体直径的增大迅速增大,最大碰撞力随着颗粒摩擦角的增大近似线性增大,而最大碰撞力与内阻尼系数大小无关。     

某水库库内崩塌体蓄水后稳定性分析

某水库库内崩塌体为上硬下软的地层结构,因不均匀变形,风化卸荷等因素,导致崩塌体后缘产生拉裂,形成沟槽。水库蓄水后会淹没其大部分,可能会产生变形失稳,对水库运行造成很大影响,需对该崩塌体进行稳定性分析,可对后期水库安全运行具有重要意义。     

基于离散元的顺倾节理岩质边坡破坏过程分析

为了研究含顺倾节理岩质边坡的破坏过程,以某露天矿西南区域边坡为研究对象,建立典型剖 面的数值模型,并通过室内试验标定边坡数值模型细观参数,监测数值边坡模型关键位置的速度、位移 和孔隙率,结合边坡内部的裂纹发育和力链分布情况,分析边坡的破坏过程特征。结果表明:基于离散 元的数值模拟试验和边坡数值模型均符合实际情况,具有可行性;边坡的破坏过程是在剪切应力和拉应 力作用下,顺倾节理处的力链由下至上逐渐断裂,随着断裂范围扩大,边坡发生加速滑动,具体表现为受 顺倾节理控制的前缘牵引式剪切 －张拉组合破坏;节理上部的“拱形”力链未被破坏,滑坡特征为沿节 理面和岩桥的整体滑动。     

某水电站边坡倾倒变形破坏模式及形成机制探讨

从该水电站特殊的工程地质背景出发,以岩体结构特征及工程地质条件为基础,在分析倾倒变形模式的同时,运用二维离散元的方法模拟了边坡倾倒变形的发展过程,进一步分析了倾倒变形的形成机制。     

基于离散元的危岩群体崩塌影响因素分析

为研究危岩群体崩塌因素,给工程施工提供依据,以新疆喀什地区盖孜河狭窄区域的危岩群体为研究对象,用离散元软件对该区危岩群体崩塌过程进行了模拟.结果表明:危岩破碎度与崩塌时间呈正相关,危岩高度、震动强度以及背立面角度与崩塌时间呈负相关,节理面角度对崩塌时间的影响不明显;另外,块体发生崩塌的位移角与块体大小有着直接关系,块体...     

西藏某公路岩质边坡变形破坏模拟分析

西藏地区修建道路的地质环境十分复杂,岩质边坡的变形破坏成为影响道路工程最重要的病害之一。通过分析西藏某公路一段岩质边坡的地质环境等因素,采用数值模拟对边坡变形破坏进行模拟,旨在揭示该段边坡常见的病害类型,并提出有针对性的防治建议,以期达到减弱或避免工程病害的目的。     

危崖边坡变形与破坏形态的离散元法分析

用离散单元法对重庆市区一危崖边坡进行了计算。在不同荷载和裂缝水压条件下,研究了这种不连续岩体边坡的变形、破坏形态及发展趋势。最后简单地讨论了离散元数值方法的工程适用性。     

西南某水电站库区古滑坡堵江成因 及变形破坏机理研究

通过现场调查,结合边坡的地形地貌、坡体结构、变形破坏和江岸纹泥沉积特征,分析认为滑坡在变形破坏后高速下滑,撞击对岸山体并堰塞堵江,在经历长期的河湖相沉积后逐渐溢流溃决,部分滑体分别残留于左、右岸山坡上。根据恢复的原始地形,通过刚体极限平衡分析可知滑坡为地震诱发,为了进一步研究滑坡堵江成因和变形破坏机理,运用离散元数值软件进行模拟分析。研究表明天然状态下坡体浅表部沿层面和缓倾坡外优势结构面产生卸荷拉裂,地震作用使坡体内部层面拉裂并沿缓倾坡外优势结构面剪断破坏,其破坏堵江过程可概括为前缘剪切变形、后缘震动拉裂→滑面贯通、高速下滑→铲刮河床、刨蚀对岸山体→前缘受阻隆起、后缘坐落下滑、中部堰塞堵江→震后停积自稳,坡体具有明显的动力放大效应。     

某高速公路斜坡路堤变形破坏机制分析

在对四川某高速K 49段现场斜坡路堤破坏调查的基础上,对路堤破坏的变形特征及形成机制进行了详细的分析,得出路堤填土粒径过大,压实度不够是导致该段路堤破坏的内因,连续降雨渗透导致土体抗剪强度降低、土体重量增大、路堤边坡较陡及大量片石堆积是路堤滑塌形成的外因。并对其稳定性进行了分析计算得出该路段目前在暴雨工况下仍处于欠稳定状态,需进一步治理,以保证后期公路的正常施工运营。     

基于联合有限-离散元法的混凝土重力坝地震破坏过程仿真

许多工程和科学问题都涉及从连续介质到非连续介质的转化.混凝土坝遭遇强烈地震导致坝体严重受损就是一个典型的例子.为了预测强震下混凝土坝的动力响应,需要采用一套合适的数值方法进行从连续介质到非连续介质转化的数值模拟,从而实现结构破坏的全过程数值仿真分析.应用联合有限-离散元法结合弥散式旋转裂缝模型分析了地震作用下混凝土重力坝动力破坏过程.数值计算结果得出的最终破坏形态与模型试验结果基本一致.     

班多水电站左岸Ⅰ号倾倒体破坏机制分析

分析黄河班多水电站左岸Ⅰ号倾倒体发育的地质环境和倾倒变形体的主要特征:岩层倾角自岸坡水平向里由缓变陡;倾倒、弯曲、拉裂变形显著;弹性波速较低等。根据这些特征,运用地质-力学分析法阐述倾倒体的变形机制;用离散元方法对地质原型进行模拟。分析表明倾倒体的失稳破坏方式主要以沿潜在折断面的剪切蠕滑为主,并伴以沿板理面发生错动、倾倒,最终将以滑坡形式结束整个变形过程。     

武功县紫凤头黄土崩塌灾害变形特征及稳定性分析

以武功县紫凤头崩塌为例,通过详实的野外调查,详细探讨黄土崩塌的变形破坏特征.以定性分析与定量计算相结合分析紫凤头崩塌稳定性,结果表明:黄土崩塌的变形特征为高陡临空面,降雨形成的落水洞,黄土垂直节理发育为贯通结构面;居民切坡建房挖窑洞形成直立临空面是造成该崩塌的主要因素,黄土结构疏松、裂隙发育,在降雨诱导下形成崩塌;针对...     

某不稳定斜坡变形破坏特征及稳定性分析

通过对现场调查、勘探及试验等成果的分析,研究不稳定斜坡地质环境、岩土体结构特征、变形破坏特征、影响因素及形成机制,并对其稳定性做出定性评价、定量分析。结果表明,不稳定斜坡的发生、发展过程与地形地貌、地质构造及地层岩性等内部因素密切相关;而气象、水文、地震等内外动力条件则是致使该不稳定斜坡形成和发展的主要诱发因素,目前斜坡处于整体稳定状态,局部存在表层滑塌。     

双隧洞盾构开挖过程中卵砾石层变形离散元分析

随着地铁盾构施工的发展,研究隧洞开挖对卵砾石地层变形的影响尤为重要.采用离散元方法研究了隧洞开挖及盾尾空隙造成的卵石地层变形特征,对比分析了单隧洞与双隧洞开挖对地层变形的影响.研究结果表明:卵砾石地层的地表变形可分为初始变形阶段、加速沉降阶段与沉降完成阶段;隧洞轴线上地表的沉降变形最大,随着水平距离的增加与埋深的减小,...     

电站坝址下游滑坡变形破坏机制物理模拟研究

在对金沙江某水电站滑坡的形态及变形特征、结构及物质组成特征、以及滑床特征等实际情况认真调查的基础上,选取贯穿滑坡体的Ⅱ-Ⅱ’主剖面,利用物理模拟研究方法中的底摩擦试验,再现了该边坡变形破坏的部分过程,并对变形及最终破坏机制进行了深入分析,确定该滑坡属滑移-弯曲型;同时,通过与3DEC离散元程序模拟研究及该边坡变形破坏的实际情况之对比分析,充分验证了该物理模拟研究方法的可行性。     

层状岩坡变形破坏及其治理的离散元分析

某大型水电站为顺倾层状人工高边坡,坡体软弱层面、断层、节理和后缘陡倾卸荷张裂隙对坡体稳定性影响大,在自上而下的挖坡过程中,局部坡体发生了失稳座滑。本文分析了边坡的地质条件和岩体结构特征,采用离散单元法模拟了边坡的变形破坏过程,探讨了坡体的变形破坏机理;研究了在滑坡体上继续挖坡,坡体可能发生的变形破坏形态;另根据坡体变形破坏机理及后续开挖边坡可能发生的变形破坏形态,基于离散元数值模拟优化了边坡预应力锚杆和抗滑桩的工程加固支护措施,确保了边坡稳定,监测表明,后续坡体开挖及开挖完成后未出现明显变形破坏迹象。     

西藏318线人字桥崩塌体的成因与防治

人字桥崩塌体位于川藏公路318线八宿县以下冷曲河人字桥的对岸,该处的里程桩号为K3763＋150m。本文对人字桥崩塌形成的地质环境条件、崩塌的特征及对国道318线的危害进行了研究;利用地质地貌分析法预测了崩塌的发展趋势,提出了适当的防治对策。     

衬砌隧洞变形破坏成因简析

岩体的变形破坏对衬砌隧洞极为不利，其破坏方式受多种因素影响，有时难以截然区分。但不同方式的变形破坏有其不同的特征，不同的机理，应采取不同的评价分析方法及处理对策。     

乌江渡水电站大黄崖边坡稳定的离散元分析

离散单元法是一种分析离散块体位移和稳定等问题的数值计算方法。本文首先详述了离散单元法的基本原理,然后对乌江渡水电站大黄崖边坡岩体在自然状态和地震荷载作用下的变形和破坏机理进行了计算分析,并与现场岩体观测结果进行了对比,结果表明计算的边坡岩体的变形规律与实测结果基本一致。