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岩体(石)高边坡稳定问题研究
哈秋舲
摘要前言
一岩体(石)工程分类
二岩体边坡变形研究与工程实际资料不相吻合
三对现行岩体(石)力学的理论研究的讨论
四影响岩体(石)高边坡稳定的主要因素
五岩体力学研究新概念—卸荷岩体(石)力学
六高边坡内部地下工程开挖对高边坡的影响
七要重视地下水补充调查
八对边坡工程安全有效的管理结语
摘要
•对岩体(石)高边坡工程稳定问题的研究,最重要的是
对地质条件深入的调查分析,正确的进行力学分析。
•本文针对“现行理论分析成果变形很小,而工程实际监
测变形很大”的问题,进行了讨论。
•作者提出了“卸荷岩体(石)力学”的新概念,其数学模
型,符合工程实际力学模型。
•“卸荷岩体(石)力学”,考虑各向异性地质条件;充分
考虑岩体工程石方开挖,岩体卸荷、变形、损伤等动态
因素;其数学模型与工程实际力学模型相吻合,是真正
的数值仿真分析。
•在边坡内部开挖地下工程,对高边坡顶部岩石快体的稳
定分析,应该深入研究,以及对地下水应该及时进行补
充调查和修正。
前言
岩体(石)边坡工程中有自然边坡和人工边坡。
自然边坡稳定条件,经过地质年代的演变,大多数相对
比较稳定。当然,也有非常不稳定的情况,如60年代雅
砻
江上游雅江自然边坡,曾经发生过堵塞雅砻江的大塌方。
现在,我们所遇到的岩体高边坡问题,主要是人工高
边
坡工程的稳定问题。
自然高边坡稳定问题,主要也是由于人工的干扰。
岩体(石)高边坡稳定问题,其力学概念并不十分清
晰,工程安全存在很大的风险,近年来的经验教训很多。
我国西部经济建设蓬勃发展,西部地区的地质条件更
为
一岩体工程分类
其力条件有本质的区别
二岩体(石)边坡变形研究成果与工
程实际资料不相吻合
目前,对岩体(石)边坡的力学研究,并不十分清晰。
现行理论数值分析成果变形很小,而工程实际监测变形很大,计
算成果不能正确反映工程实际的力学状态。
其分析成果,给工程安全以假象。例如:
盐池河高边坡稳定性长期争论,最后发生重大安全事故。
长江链子崖危岩体边坡高约100米,地表裂缝宽约2米。
金川露天矿边坡高200余米,监测变形超过800厘米。
船闸中墩边坡高约60米,边坡顶部平面上的十多条闭合
裂
隙,全部开裂,。
岩体(石)边坡工程稳定分析研究难度比较大:
影响范围大、地应力释放量大、模拟试验难度大、
不确定性因素多。
三对现行岩体(石)力学
理论研究的讨论
1. 岩石块体稳定分析,现行理论比较明确,成果可信。
2 .现行岩体力学对岩体变形的分析研究,力学概念模糊:
现行岩体(石)力学,在岩体工程应力—应变数值分
析
中,将岩体力学参数,统一选用加载力学条件下的参数值,
其数学模型为加载力学条件。而高边坡岩体工程中,岩体
大部分处于卸荷状态,而发生卸荷变形。
岩体多裂隙和地质结构面,卸荷条件下的岩体力学参
数
很低,岩体实际卸荷变形应该很大。现有数值分析为加载
数学模型,计算变形很小,与工程实际卸荷力学条件不相
一致,其数学模型与物理模型不相吻合。
计算成果不能正确反映工程实际的力学状态。
四影响岩体(石)高边坡稳定的
主要因素
1 . 自然边坡,河谷下切,山体产生卸荷裂隙,影响边坡
稳定。
2 . 边坡下部开挖坡脚,地应力释放、影响范围大。
3 . 上部地下水的入渗,力学条件变化。
4 . 边坡内部的地下工程开挖卸荷、震动,引起高边坡上
部岩体的变形,可能使其岩体节理张开,岩石块体重新组
合,失去稳定,而造成严重事故。
五岩体力学研究新概念
——卸荷岩体(石)力学概述
•在“卸荷岩体(石)力学”的数值分析计算中,在卸
荷区的岩体,其岩体的力学参数,考虑各向异性地
质条件,认真研究工程优势地质结构面;并根据工
程实际的卸荷动态力学条件,分区确定“卸荷岩体
(石)力学”参数。
•研究现有计算软件,开发相应的“卸荷岩体(石)
力学”计算程序,以仿真岩体工程实际的卸荷力学
状态。
其数学模型与工程实际力学模型相吻合,符合
工程实际的物理条件,是真正的数值仿真分析。
人工边坡工程变形分析实例
金川露天矿工程地质剖面图
金川边坡水平位移不同方法
变形分析成果