基于数值流形法的反倾层状岩质边坡倾倒破坏分析1
2021-04-14王欢欢郭明珠
震灾防御技术 2021年2期
关键词:变形
王欢欢 郭明珠
(北京工业大学,城市建设学部,北京 100124)
引言
反倾层状岩质边坡指岩层走向与边坡走向接近一致,而倾向与坡面倾向相反的边坡,倾倒变形破坏是岩质边坡典型破坏失稳形式(李明霞,2015)。倾倒破坏模式通常分为块体倾倒、块体弯曲倾倒和弯曲倾倒(Goodman 等,1976)。青藏高原地区是板块运动最活跃的地区,该地区地壳内、外动力条件强烈交织和转化,使大型滑坡灾害发育(黄润秋,2007),具有灾害类型多、影响范围广、破坏程度大等特点,其中滑坡、泥石流、崩塌产生的直接危害最严重。青藏高原地区反倾层状岩质边坡深层倾倒现象较常见,特别是金沙江、岷江等深切峡谷地区,倾倒深度可达200~300 m,对川藏铁路、水资源开发等重大工程建设产生影响。反倾层状岩质边坡倾倒破坏严重影响山区经济社会发展,危及群众生命财产安全,因此,需研究反倾层状岩质边坡倾倒破坏特征。
目前,国内外学者对反倾层状岩质边坡的数值模拟分析可分为以下两类:一类是将边坡看作连续体进行数值计算(如极限平衡法、有限元法等),是对真实情况的数值近似表征,分析结构应力与变形后,再进行边坡稳定性判断,但对裂缝等不连续问题和结构破坏后运动过程的处理较困难。韩贝传等(1999)、王宇等(2013)、代仲海等(2018)、王霄等(2018)构建了反倾层状岩质边坡有限元模型,探讨了坡体变形破坏机制及稳定性影响因素。另一类是将岩石看作离散体进行数值计算(如离散元法、非连续变形分析方法),以不连续力学为基础,将岩体结构看作离散的块体,块体之间采用接触连接,不仅可分析块体运动、变形、破坏等,还可对块体间的相互作用进行分析。……
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