基于数值流形法的反倾层状岩质边坡倾倒破坏模拟
2021-03-23王欢欢郭明珠
防灾科技学院学报 2021年1期
王欢欢, 郭明珠
(北京工业大学城建学部, 北京 100124)
0 引言
反倾岩质边坡是指边坡坡面走向与岩层的倾向相反的边坡[1]。目前,国内外学者对反倾层状岩体的变形特征、破坏形式、成因机制、稳定性分析等方面做了大量研究[2-8]。Goodman和Bray等首先把极限平衡原理用于反倾岩质边坡的稳定性评价中[9]。安明旭等根据反倾岩质边坡弯曲破坏的特点,使用弯曲剪切-滑移破坏模式的分析方法,通过工程实例论证得出岩层倾角越陡、坡角越大,边坡的稳定性越差[10]。张志飞等基于颗粒流程序对反倾岩质边坡变形破坏过程进行模拟,结果表明岩层倾角对边坡整体性失稳破坏有较大影响,随着岩层倾角的增大,边坡后期整体性破坏方式由滑移型逐渐过渡为倾倒型破坏[11]。何怡等利用三维离散元软件3DEC模拟了边坡的倾倒破坏,通过多个算例对比分析发现,岩层倾角、底滑面倾角一定且剪出口高度与岩层厚度比值增大时,边坡产生倾倒破坏与倾倒-滑移破坏的可能性比较大[12]。程东幸等以龙滩水电站工程实例并结合三维离散元3DEC分析在人工进行边坡开挖的情况下,边坡坡角和岩层倾角对层状反倾边坡破坏的影响得出结论,边坡与岩层走向夹角20°左右是边坡发生倾倒变形的分界线[13-14]。左保成[15]、邹丽芳[16]等开展了反倾边坡的力学机理研究并进行了模型试验,分析了反倾边坡的破坏方式及其影响因素。黄润秋对倾倒滑坡进行工程地质分析,发现反倾岩质边坡发生倾倒破坏的斜坡坡角约为30°,其起始破坏的岩层倾角约为45°,对于大规模的深层倾倒来讲,最有利的岩层倾角为50°~70°[17]。……
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