巖質邊坡楔形體穩(wěn)定分析.pdf

1、楔形體破壞是巖質邊坡中最常見的一種破壞形式，楔形體穩(wěn)定問題也是巖質邊坡工程中的經(jīng)典問題。本文在分析前人研究成果的基礎上，提出一種考慮結構面各向異性剪脹的楔形體穩(wěn)定分析方法，并利用楔形體穩(wěn)定分析方法求解壓力隧洞最小覆蓋厚度。 首先，簡要回顧巖質邊坡楔形體識別方法。介紹利用極射赤平投影法進行結構面數(shù)據(jù)統(tǒng)計和優(yōu)勢結構面劃分。進而識別可能出現(xiàn)的楔形體，初步判別楔形體滑動類型。 其次，介紹并對比現(xiàn)有各種楔形體穩(wěn)定分析方法。介紹了傳

2、統(tǒng)極限平衡法、基于關聯(lián)流動的上限法、基于潘家錚最大原理的廣義極限平衡法、考慮結構面各向同性剪脹的分析方法和塑性力學廣義解法。對比分析發(fā)現(xiàn)，上述分析方法通過不同途徑將楔形體穩(wěn)定問題靜定化；各種方法之間存在內在聯(lián)系；對結構面均采用Mohr-Coulomb準則描述抗剪強度；考慮結構面各向同性剪脹的分析方法和塑性力學廣義解法均視結構面剪脹為各向同性。 然后，提出一種考慮結構面各向異性剪脹的楔形體穩(wěn)定分析方法?？紤]結構面各向異性剪脹的楔形

3、體穩(wěn)定分析方法以三維鋸齒形模型描述結構面表面形態(tài)。通過構建由結構面剪脹角確定的塑性速度，確定滑動面剪力方向，進而確定考慮結構面各向異性剪脹的等效內摩擦角。通過建立空間靜力平衡方程求解不同剪脹條件下楔形體的安全系數(shù)。與考慮結構面各向同性剪脹的分析方法及塑性力學廣義解法對比發(fā)現(xiàn)，相同剪脹條件下，按考慮結構面各向異性剪脹的楔形體穩(wěn)定分析方法計算所得安全系數(shù)更大?，F(xiàn)有方法得到的安全系數(shù)上限均是在結構面各向同性剪脹條件下得到的。 最后，從