滑坡運動特性及開挖支護邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究.pdf

1、滑坡各項運動特性及坡體開挖支護過程中的穩(wěn)定一直是國內(nèi)外學者研究的熱點和難點。首先，以離散元軟件EDEM為計算平臺，從坡體滑動速率、顆粒碰撞接觸、最終堆積形態(tài)及巖體結(jié)構(gòu)破壞等方面研究了滑坡—碎屑流和毛家溝潛在黏性滑坡的各項運動特性。接著，以錦屏電站纜機平臺邊坡開挖工程為例，分析了是否考慮卸荷效應在邊坡巖體開挖過程中坡體應力應變計算結(jié)果中的差異。最后，定量計算了不同開挖工況和支護方式對坡體的變形和穩(wěn)定產(chǎn)生的影響。本文通過對以上內(nèi)容進行研究，

2、得到以下主要結(jié)論：
　　(1)滑坡—碎屑流的運動過程可劃分為啟動加速、高速滑動和減速堆積3個階段，運動過程中存在大量接觸和碰撞；碎屑流運動速度的最大值正好對應接觸數(shù)的最小值，表明顆粒流越稀疏，碰撞造成的能量耗散越少，運動速度越大；各區(qū)域內(nèi)顆粒水平和豎直方向運動速度大，變化趨勢同步，而橫向速度相對更??；在碎屑流運動初期和末期，水平和豎直方向運動速度減小，而橫向速度增大，導致碎屑流橫向運動更為明顯，擴大了災害橫向影響范圍。
　　

3、(2)通過對康定毛家溝潛在的危巖滑坡進行預測，毛家溝黏性滑坡的運動過程可劃分為3個運動階段，包括失穩(wěn)階段(0s-30s)、加速滑動階段(30s-75s)和減速堆積階段(75s-140s)。在邊坡失穩(wěn)初期，局部巖體出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象；加速滑動階段，運動速度顯著增加，動能很大，具有很強的破壞力；而當滑坡體進入河谷內(nèi)時，運動速度逐漸減小，并逐漸減速堆積?；虑安亢椭胁窟\動速度大，最后堆積在河谷內(nèi)部，后部巖體受到阻礙，大部分巖體碎屑堆積在上部峽谷內(nèi)。

4、運動過程中，巖體破壞逐漸增加，巖石塊體中間出現(xiàn)貫穿性裂縫。滑坡后，小巖塊位于上游，越往下游巖塊的體積越大。
　　(3)通過對錦屏電站纜機平臺高陡邊坡的開挖過程進行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)是否考慮卸荷效應對邊坡的穩(wěn)定性影響很大。相比不考慮卸荷作用，考慮巖體開挖卸荷作用時：邊坡開挖應力松弛現(xiàn)象更明顯，部分區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)拉應力；邊坡發(fā)生的位移量更大，穩(wěn)定安全系數(shù)更小，偏安全。因此，建議在巖體開挖數(shù)值模擬時，充分考慮開挖造成的巖體劣化效應，更加合理地模

5、擬整個開挖卸荷過程。此外，本文提出了以剪應變增量作為卸荷松弛分區(qū)標準，可以快速確定開挖卸荷影響范圍，定位簡單，結(jié)果可靠。
　　(4)單級開挖高度、巖體強度參數(shù)和支護時間對邊坡的變形和穩(wěn)定影響顯著。單級開挖高度對巖性較差的邊坡位移和穩(wěn)定安全系數(shù)影響大，而對巖體條件較好邊坡影響??；巖體強度參數(shù)對高陡巖石邊坡開挖的位移、穩(wěn)定安全系數(shù)影響大，不同支護時間對開挖邊坡的穩(wěn)定影響明顯；相比滯后一級支護，邊坡開挖后及時支護能更好的控制坡體變形，提