含软弱夹层的顺层岩质滑坡渐进破坏研究
2021-12-20唐雨生苏培东马云长戚宗轲
自然灾害学报 2021年6期
唐雨生,苏培东,马云长,戚宗轲
(1.西南石油大学 地球科学与技术学院, 四川 成都 610500; 2.中铁西北科学研究院有限公司,甘肃 兰州 730000)
伴随着我国道路建设等工程事业的迅猛推进,硬岩(灰岩、砂岩)夹软岩(煤线、泥岩)形成的顺层滑坡严重威胁着道路的运行安全[1-2]。顺层边坡的失稳受控于软弱夹层[3],且具有明显的渐进破坏特征,这种渐进破坏宏观上体现在边坡的变形特征[4],细观上体现在岩土体参数的软化过程方面[5]。
Skempton[6]最早将渐进破坏的概念应用于边坡分析中,并指出边坡的失稳是由局部到整体的渐进破坏过程。目前关于边坡渐进破坏的研究方法主要有力学模型法、极限平衡法与有限差分数值模拟方法[7]。一些学者[5, 8-10]提出不同的力学模型说明了滑坡的渐进破坏过程,但这些力学模型均为理论分析,很难直观地表现渐进破坏的过程以及软化过程中岩土体参数变化的时效性与空间性,效果并不令人满意。
部分学者[11-13]考虑了岩土体的应变软化性质,以极限平衡法来研究滑坡的渐进破坏,但这些方法将岩土体的强度参数视为一次性跌落的软化材料,未能充分考虑应变软化的过程[14]。为了解决强度参数被视为一次性跌落这方面的不足,张嘎[14]和王振等[15]基于不同的条分法思想,所提出的边坡稳定性计算方法可兼顾土体受剪过程中其抗剪能力与剪应变之间的量化关系。
相比于力学模型法与极限平衡法很难直观地表现滑坡的渐进破坏过程,数值模拟方法能够克服这样的缺点。……
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