基于位移信息的順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價.pdf

1、順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性是工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的難點問題之一。由于層狀分布的特性，其穩(wěn)定性很大程度地受到了軟弱結(jié)構(gòu)面抗剪強度、軟弱結(jié)構(gòu)面幾何形態(tài)的影響。本文主要針對順層巖質(zhì)邊坡（薄層狀軟巖順層邊坡），采用FLAC3D強度折減法，模擬邊坡從穩(wěn)定狀態(tài)到失穩(wěn)狀態(tài)全過程，研究邊坡的變形演化過程及穩(wěn)定性，初步得到了邊坡位移變化形態(tài)與穩(wěn)定性之間關(guān)系，試圖用邊坡的變形過程來評價邊坡的穩(wěn)定性。
　　 本文基于順層巖質(zhì)邊坡巖性、結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)面（主要指巖層

2、面）的幾何組成，對其進(jìn)行分類。分析了順層巖質(zhì)邊坡常見的三種破壞模式以及相應(yīng)的失穩(wěn)機理。提出采用分類分析的方法研究順層巖質(zhì)邊坡變形演化規(guī)律與穩(wěn)定性之間的關(guān)系。
　　 基于FLAC3D內(nèi)置的遍布節(jié)理模型，采用強度折減法模擬順層巖質(zhì)邊坡從穩(wěn)定狀態(tài)到失穩(wěn)狀態(tài)全過程。對坡高、坡率以及巖層傾角不同組合的工況進(jìn)行計算，得到了不同工況邊坡的穩(wěn)定性評價指標(biāo)—安全系數(shù)，以及邊坡變形演化過程。分析比較了邊坡失穩(wěn)的位移突變判據(jù)和數(shù)值計算不收斂判據(jù)所得安

3、全系數(shù)，提出基于位移無窮大的位移突變判據(jù)和數(shù)值計算不收斂判據(jù)具有統(tǒng)一性。
　　 分析影響順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的幾何參數(shù)（坡高、坡率、巖層傾角），結(jié)果表明邊坡穩(wěn)定性隨坡高、坡率的增加單調(diào)遞減，隨巖層傾角的增加先減小后增大。當(dāng)巖層傾角與坡角（坡率的反正切值）比值略大于0.5時，邊坡穩(wěn)定性最差。
　　 研究順層巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)時的狀態(tài)，得到了與理論分析類似的三種典型破壞模式:滑移拉裂，順層滑移，壓潰。從應(yīng)力應(yīng)變角度和宏觀變形角度分析

4、了三種破壞模式的失穩(wěn)過程。分析其失穩(wěn)時的變形狀態(tài)，提出了滑帶和拉裂帶漸進(jìn)式錯動的破壞狀態(tài)，并將相對錯動位移最大的部位作為邊坡失穩(wěn)時的滑面。
　　 分析順層巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)過程中變形的演化規(guī)律，把滑移線內(nèi)部的位移變化過程分為三個階段:彈性階段，彈塑性階段，破壞階段。分析順層巖質(zhì)邊坡三種典型破壞模式和兩種過渡階段破壞模式下坡體表面位移的空間分布規(guī)律，得到了邊坡進(jìn)入破壞階段前后在空間位移分布形態(tài)、突變點位置、整體位移一致性等方面的差別。從