RocSlope指南:常见问题解答

2023-08-29 14:37:35 89

如果您是一名处理岩石边坡稳定性问题的从业者,这将是一个激动人心的时刻。RocSlope是我们全新的3D产品,旨在评估高度节理岩体中块体的安全因素,它为了解斜坡每个区域平移块体破坏的程度和可能性提供了重要的见解。

拥有19个产品的软件套件,我们有许多具有类似功能的程序,但每个程序都针对特定问题进行了优化。下面的指南将回答您可能对如何以及何时使用RocSlope产生的常见问题。

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RocSlope可以在哪些地方使用?

-开采(整个露天矿或矿区):RocSlope可以评估和定位露天矿坑中的大规模和小规模失效,作为最佳露天矿设计、安全规划和风险缓解的一部分,在设计和运营阶段进行。

-RocSlope非常适用于评估与土木基础设施(如道路、高速公路、铁路和桥梁)相邻或上覆的岩石边坡的稳定性地质灾害。您还可以通过模拟岩石加固和排水效果来应用边坡稳定措施。

结构控制是什么意思?

RocSlope是专为易受结构控制破坏影响的岩质边坡进行三维块体稳定性分析而设计的。

-岩石中存在不连续性,其中失效面沿着这些不连续面发生,并且失效受到滑动节理的剪切强度控制。

-块体是由断层、节理、层面和叶理等地质特征的交叉形成的;它们必须形成不透水的体积

岩体强度在分析中起到了作用吗?

目前,只有由持续存在并相交的节理形成的离散块体才被视为潜在的破坏块体。未考虑通过完整岩体的岩石桥接和破坏。因此,岩体强度不是RocSlope的输入。在RocSlope的未来迭代中,我们将关注:

-岩体桥接:破坏从接缝表面开始,并通过完整的岩体传播。为了发生破坏,必须克服较弱的滑动节理和部分完整的岩体。

-Persistence敏感度Persistence sensitivity:交叉和最终形成离散块对接触面的Persistence非常敏感。因此,分析缩放离散接触面的影响至关重要。

算法是否搜索由最多三个节理集合(类似于UnWedge)隔离的金字塔楔块?此外,算法还包括对复合块的搜索吗?

在RocSlope中,我们称之为“块”,因为它们可以具有任意数量的节理面,并且几何形状可以相当复杂(不仅限于楔形和四面体金字塔)。

这些块是由节理面的相交确定的,它们必须完全连续贯通以创建一个闭合体积才能被视为有效块。 目前,我们不支持搜索复合块,因为确定块的唯一耦合的逻辑非常复杂,这将创建仍然可移动的更大的块体积。 相反,我们采用邻接算法来确定相邻块的连续失效(即,如果删除关键块会发生什么?原本稳定的相邻块现在会变得不稳定吗?)。 我们迭代地计算这种全局斜坡破坏,直到所有剩余块都稳定为止。

RocSlope和SWedge有什么不同之处?

RocSlope并不是要取代SWedge,而是填补SWedge和行业需求之间的差距。它们适用于岩质边坡分析中的不同应用:

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Criteria标准

SWedge

RocSlope

分析尺度(和边坡几何)

在采矿中,台阶式开挖(或简单的边坡切割)由上部面(在采矿中称为台阶)和斜坡面(在采矿中称为台阶面)组成。考虑溢流宽度和后退距离,优化台阶宽度和台阶面角度。

完整的几何结构包括整个露天矿坑和大型边坡范围。确定故障是在跨越多个台阶的间隔尺度上发生,还是在顶部(台阶尺度)上发生。

-对于斜坡规模的破坏来说,总体上控制着破坏的是斜坡的整体倾角和横向限制。

-对于小规模的失效案例,可以使用SWedge进行进一步分析以优化台阶设计;在这里,通常是台阶面角度控制着失效情况。

节理

平面表面的方向和被建模为无处不在(随处可见)且无限大;这是一个常见的假设,因为很难获取有关不连续性位置和范围的信息,并且这是一种保守的方法,以确保在斜坡上形成最大的楔形体。

平面表面具有方向,并且以离散的方式建模,具有定义的位置、形状和贯通性。有多种方法可供选择:

-任意数量的节理

-已知方向、位置和尺寸的测量节理

-具有沿遍历路径的方向、大小和间距分布的合成节理集

-导入离散的节理表面(例如,映射结构、DFN)

Blocks can only form where joints exist, daylight, and persist enough to intersect.

块体形状

由两个节理形成的四面体楔;或由两个节理和一个基底失效平面形成的五面体楔。还可以对可选的张力裂纹进行建模。

由任意数量的相交节理平面形成的任意块。可以是平面、楔形、复杂的凹凸块。

块体数量

单楔形分析

数百到数千个块体

材料

单一材料(即单个岩石单位重量)

多种材料(即多个岩石单位重量)

水压

简单的水压模型和积水。

各种地下水方法(例如,水面、水压网格、ru系数、恒定压力)和积水。

位置

单个楔块的安全系数或失效概率;没有关于位置的信息。

热力图显示以下内容的大小和位置:

-Factor of Safety

-Probability of Failure

-Required support pressure

-Failure depth

-Weight

-Volume

位置在危险绘图、风险评估和缓解中非常重要,因为我们需要知道哪里最有可能发生破坏、破坏的规模以及这些位置的支护要求

专业分析

-Bench Analysis

-Sensitivity Analysis

-Combinations Analysis

-Probabilistic Analysis

-连续失效分析(即关注控制边坡整体稳定性的关键块分析)

-概率分析(材料特性和节理属性);节理几何形状将在下一次迭代中出现

RocSlope与Slide3和RS3有何不同?

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RocSlope是专门用来处理结构控制的失稳问题的。虽然RS3也可以模拟节理,但建立模型要复杂得多。Slide3虽然能处理弱层和各向异性,但对于块体滑动这种刚体滑动情况并不理想。

标准

Slide3

RS3

RocSlope

分析类型

极限平衡法

-土壤和岩石

-离散成条块

-使用力和力矩平衡来获得安全系数

-在条柱的底部提供了抗剪能力

......................................

(这与刚体滑动不同,刚体滑动是指存在滑动节理和张开节理(即受拉应力的节理))。

-不适用于建模节理网络。

有限元法

-土壤和岩石

-变形和应力分布

-固体和结构部件,如锚杆、衬砌、杆

-使用剪切强度折减法(输入岩石的本构模型、节理刚度、网格密度和边界条件),获得一个安全系数。

极限平衡法

-岩石

-刚体

-使用块体理论的几何可移除性(Goodman和Shi,1985);是否有有效的滑动方向来移除块?

-使用力平衡法来确定安全系数(驱动力包括重量、水压、荷载和地震;抵抗力包括剪切力、锚杆、支护压力和喷射混凝土)。

失效面

通过柱的LEM获得的临界失效面(任何形状)。

通过有限元剪切强度折减获得的最高应力和位移区域(任何形状)。

由节理交叉形成的严格结构控制(平面、楔形、块状)。

失效机制

岩体失效

通过节理和岩体组合的复合破坏

严格控制通过节理的结构失效

专业分析

概率分析

-塑性分析

-渗流分析

-水力耦合

-动力分析

-连续失效分析(即关注控制边坡整体稳定性的关键块分析)

-概率分析(材料特性和接头特性);节理几何形状将在下一次迭代中出现

 

RocSlope如何适应我们的产品线?

1. RocSlope并不是SWedge的替代品。两者都有各自适用的时间和场合。SWedge可以帮助你专注于局部失稳问题,而RocSlope则提供整个矿山或边坡表面的全貌。如果在台阶层面发现了局部失稳问题,SWedge是一个很好的分析程序。当您进行回溯分析或初步分析时,SWedge更加优化,因为它速度更快。

2. RocSlope和Slide3结合使用效果很好。根据岩石的质量,您可能希望查看节理是否有潜在的失效风险,或者岩体本身是否会发生失稳。这两个产品共同为风险评估提供了非常全面的工具包,无论您的项目处于何种条件下都适用。而且,在这两个程序中使用相同的几何形状可以高效地获得您边坡稳定性的完整图像。

3. 如果您使用的是最新版本的Dips,您将能够与RocSlope进行集成,这样您就可以直接从Dips导入数据到RocSlope,并使用它来计算块体。这个集成将大大节省时间!

4. 对于Slide3、RS3或RocFall3的用户来说,学习曲线非常小,因为RocSlope具有与我们其他三维工具一致的用户界面。此外,您可以在RocSlope、Slide3和RS3中使用相同的几何模型。

未来会有地下版本的RocSlope吗?

我们目前正在开发RocSlope的地下版本。请关注我们的社交媒体渠道,以获取发布更新信息。


更多信息请关注我们的官方网站:www.rocscience.cn


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