董 捷,宋绪国,许再良,郑 刚

(1.天津大学建筑工程学院,天津 300381；2.铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142)

危岩主要是指在自然斜坡或边坡表面出露的具有潜在坠落、滑移或倾倒等不良变形趋势,并对邻近工程构成较大威胁的岩体。几十年来,国内外部分学者针对危岩体的稳定性展开大量研究,积累了一定的研究基础[1,2]。陈洪凯、唐红梅、刘卫华、黄波林、张青宇等学者结合危岩体的形成机理,对不同类型危岩体的破坏模式展开研究[3-6],认为倾倒式或坠落式变形是危岩失稳的主要形式。在我国《工程地质手册》及相关铁路规范中,一般将危岩崩塌的破坏模式分为“倾倒式”、“滑移式”、“鼓胀式”、“拉裂式”和“错断式”5种[7,8],其中“倾倒式”崩塌在工程中较为常见,其易发于软硬岩互层的陡崖上,也常常出现在陡倾角裂隙较发育的高陡岩质边坡上。危岩体若产生倾倒式崩塌,危岩体的运动发展较为迅速,对邻近工程建筑及人员威胁极大。因此,该类型危岩体的稳定性研究逐渐被重视起来,并逐步发展了多种基于极限平衡原理的危岩稳定性分析方法[9-12]。需要指出的是,上述方法大多将基底接触面视为贯通,且稳定性分析时危岩体的几何属性需要事先进行计算,增加了计算工作量。鉴于此,本文基于平面坐标系统的块体极限平衡理论,重点对倾倒式崩塌的稳定性分析模型进行研究,以期对相关工程设计人员有所帮助。

1 倾倒式崩塌的类型划分

假定倾倒式危岩的几何形状可以简化为不规则的四面体ABCD,如图1、图2所示。……