岩质高陡边坡开挖稳定分析及其优化设计

英文篇名：Stability analysis and optimal design of high steep rock slope excavation
中文刊名：人民长江
英文刊名：Yangtze River
作者：杨斌 ; 蒋建群
英文作者：YANG Bin1 ; JIANG Jianqun2(1.Tianjin Geo-engineering Investigation Institute ; Tianjin 300191 ; China ; 2.College of Civil Engineering and Architecture ; Zhejiang University ; Hangzhou 310058 ; China)
中文关键词：断层 ; 稳定分析 ; 加权等效塑性应变 ; 加固优化设计 ; 岩质高陡边坡
英文关键词：fault ; stability analysis ; weighted equivalent plasticity strain ; optimal reinforcement design ; rocky high slope
出版日期：2010-11-14
机构：天津市地质工程勘察院;浙江大学建筑工程学院;
年：2010
期：21
出版单位：人民长江

摘要

利用ABAQUS有限元程序,结合强度折减法,对某水电工程的岩质高陡边坡开挖过程进行数值模拟及稳定分析。计算分析发现,开挖将引起与坡面相交断层的错动,从而影响边坡的稳定;锚索等浅层锚固措施对控制边坡整体位移作用很小。基于强度折减法,提出了以加权等效塑性应变QPEEQ及其变化作为岩质高陡边坡稳定分析的依据,并给出了稳定安全系数Kcr;通过锚索和注浆加固效果的比较,推荐了优化的加固方案。
Using FEM software ABAQUS and strength reduction method,we numerically simulated the excavation process of a high rock slope of a hydropower project and analyzed its stability.The results show that excavation process of the slope could cause rupture to the faults intersected with slope face and influences the slope safety;the shallow anchorage system,such as anchor cable,plays a weak role in global displacement control of the slope.Based on strength reduction method,we propose taking weighted equivalent plastic strain Qpeeq and its variation as the analysis index of high slope stability,and obtain the stability safety factor Kcr;through comparative analysis of anchorage cable reinforcement measure and grouting reinforcement measure,we suggest the optimal reinforcement scheme.

引文

[1]祁生文,伍法权,刘春玲,等.地震边坡稳定性的工程地质分析[J].岩石力学与工程学报,2004,23(16):2792-2797.
    [2]宋二祥.土工结构安全系数的有限元计算[J].岩土工程学报,1997,19(2):1-7.
    [3]连镇营,韩国城,孔宪京,等.强度折减有限元法研究开挖边坡的稳定性[J].岩土工程学报,2001,23(4):407-411.
    [4]赵尚毅,郑颖人,时卫民,等.用有限元强度折减法求边坡稳定安全系数[J].岩土工程学报,2002,24(3):343-346.
    [5]郑宏,李春光,李焯芬,等.求解安全系数的有限元法[J].岩土工程学报,2002,24(5):626-628.
    [6]张鲁渝,郑颖人,赵尚毅,等.有限元强度折减系数法计算土坡稳定安全系数的精度研究[J].水利学报,2003,(1):21-27.
    [7]朱以文,蔡元奇.ABAQUS与岩土工程分析[M].香港:中国图书出版社,2005.
    [8]王金昌,陈页开.ABAQUS在土木工程中的应用[M].杭州:浙江大学出版社,2006.
    [9]赵尚毅,郑颖人,刘明维,等.基于D rucker-Prager准则的边坡安全系数定义及其转换[J].岩石力学与工程学报,2006,25(增1):2730-2734.
    [10]张鲁渝,时卫民,郑颖人,等.平面应变条件下土坡稳定有限元分析[J].岩土工程学报,2002,24(4):487-490.
    [11]刘晶波,李彬.中国科学E辑[J].2005,35(9):966-980.
    [12]中华人民共和国国家发展和改革委员会.DL/T5353-2006水电水利工程边坡设计规范[S].北京:中国电力出版社,2006.
    [13]DZ/T0219-2006滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].北京:中华人民共和国国土资源部,2006.
    [14]李宁,张鹏,于冲,等.边坡预应力锚索加固的数值模拟方法研究[J].岩石力学与工程学报,2007,26(2):254-260.
    [15]张电吉,汤平,白世伟,等.节理裂隙岩质边坡预应力锚索锚固监测与机理研究[J].岩石力学与工程学报,2003,22(8):1276-1280.