含孤石土质边坡稳定性及破坏特征的数值分析*
2021-09-09朱建旺赵炼恒胡世红
中国安全生产科学技术 2021年8期
李 亮,朱建旺,赵炼恒,2,胡世红,左 仕
(1.中南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410075;2.中南大学 重载铁路工程结构教育部重点实验室,湖南 长沙 410075)
0 引言
滑坡是最为常见也是最为严重的地质灾害之一。边坡力学性质复杂,内部受力状态易受外部环境(如降雨、荷载等)变化的影响,继而导致边坡失稳,滑坡每年都会造成大量的财产损失且严重危害人民群众的生命安全。通常的土质或岩质边坡,在进行稳定性分析时,可以将其视为均质材料,对于这类均质边坡,传统的基于假设滑裂面的条分法已经比较成熟。但在实际的工程应用中,经常遇到非均质材料组成的边坡,孤石边坡便是其中1种。
花岗岩不均匀风化形成的残留物被称为孤石(或称为花岗岩风化球),这种地质现象广泛分布于我国南部及东南的沿海地区,如福建和广州等地[1]。孤石的硬度大,形状不规则,而土体则较软弱,当孤石存在于边坡内部时,土石之间的不同力学性质容易使边坡内部软硬不均[2],复杂的内部构造和力学性质使得孤石边坡的潜在滑裂面形状复杂且难以事先估量,因此,传统的条分法难以适用,而有限元强度折减法既不需要假设滑裂面,又能计算边坡的应力、应变及位移场分布等内容[3],在复杂边坡计算方面的应用越来越广泛。
目前对孤石的研究主要侧重于2个方面,一是对孤石边坡安全性的研究,这一研究主要侧重于对边坡外露孤石的安全性分析,刘治军等[1]对不同存在形式的孤石根据特点分类,并建立力学模型计算,进行稳定性分析;……
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