基于巴西劈裂试验的顺层板岩边坡“滑移-拉裂”破坏研究①
2014-08-06董辉张海明傅鹤林刘运思饶军应
铁道科学与工程学报 2014年3期
董辉,张海明,傅鹤林,刘运思,饶军应
(1.湘潭大学土木工程与力学学院,湖南 湘潭 411105;2.中南大学土木工程学院,湖南 长沙 470075)
板岩地质在湘西地区分布广泛,在交通、水利和矿山工程中产生大量板岩边坡,板岩边坡的稳定性问题普遍存在于各重大工程当中,顺层板岩边坡是板岩边坡的典型结构,其变形破坏模式和稳定破坏机制是顺层板岩边坡稳定性分析及设计施工中亟需解决的课题。顺层边坡的破坏通常有顺层滑移-拉裂破坏、溃屈破坏,当坡角较大且层理倾角较大时,也会发生弯折-崩塌破坏。目前,对于顺层边坡的破坏模式,国内外文献中多以对大量的实际工程边坡的变形破坏情况的统计为依据。
邓荣贵等[1-2]推导出中等倾角顺层岩质边坡的临界失稳范围。李云鹏等[3]通过对顺层边坡岩体结构屈曲和后屈曲变形因素的分析,提出了以位移形式表示的层状边坡溃屈破坏的上限值。刘小丽等[4]采用弹性板理论分析了缓倾角顺层岩质边坡的稳定性。傅鹤林等[5-6]结合能量耗散机理,采用板裂介质力学计算模型,确定了顺层滑坡发生弯曲破坏的力学判据。张天军等[7]采用梁柱力学模型,考虑岩石的流变特性,获得了直立顺层边坡的极限坡高。路为等[8]采用刚体模型获得了顺层边坡滑移-拉裂破坏的极限坡高。
本文采用试验方法(巴西圆盘劈裂试验)对顺层板岩边坡滑移破坏模式进行详细分类,讨论板岩圆盘试样的破坏模式随板岩层理倾角的变化规律和劈裂强度变化规律,划分不同层理倾角下板岩边坡的破坏模式。……
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