坡顶荷载作用下岩质边坡倾倒破坏分析

发布时间：2018-01-29 15:41

  本文关键词： 坡顶荷载 反倾边坡 倾倒破坏 剩余下滑力 滑动比例系数　出处：《岩土力学》2015年09期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：坡顶荷载是公路边坡、铁路边坡以及矿山边坡等稳定性分析中不可忽略的因素,倾倒破坏是陡倾层状岩体边坡一类主要的变形破坏形式,研究坡顶荷载作用下岩质边坡块体倾倒破坏具有重要的工程指导意义。在Goodman和Bray块体倾倒破坏极限平衡逐步分析方法的基础上,基于传递系数法,通过建立坡顶荷载作用下岩质边坡倾倒破坏地质力学模型,提出了考虑坡顶荷载作用的边坡倾倒破坏的解析分析方法,推导出了坡顶荷载作用下反倾边坡坡脚剩余下滑力和维持边坡稳定所需要的支护力的计算公式,为该类边坡的设计和支护提供了理论依据。通过算例分析,探讨了不同岩块厚度和切坡角度下坡顶荷载对剩余下滑力和滑动比例系数的影响。结果表明:对于一个给定的边坡,岩块厚度存在一个临界值,当岩块厚度小于该临界值时,坡顶荷载对剩余下滑力的影响程度要明显大于岩块厚度大于该临界值的情况;切坡角度越大,坡顶荷载对边坡稳定性的影响越显著;随着坡顶荷载的增加,滑动比例系数逐渐增大。对比分析理论解与UDEC计算的数值解,表明两种方法计算结果是一致的,相互得到了验证。
[Abstract]:Slope top load is a factor which can not be ignored in the stability analysis of highway slope, railway slope and mine slope. Toppling failure is one of the main deformation and failure forms of steep inclined layered rock slope. It is of great significance to study the toppling failure of rock slope block under the action of top load. Based on the method of Goodman and Bray block toppling failure limit equilibrium analysis step by step. Based on the transfer coefficient method, an analytical analysis method for toppling failure of rock slope under top load is put forward by establishing the geomechanical model of toppling failure of rock slope under the action of top load. The formula for calculating the residual sliding force at the foot of the slope and the supporting force needed to maintain the stability of the slope under the action of the top load is derived, which provides a theoretical basis for the design and support of this kind of slope. The influence of slope top load on residual sliding force and sliding ratio coefficient under different rock mass thickness and slope cutting angle is discussed. The results show that there is a critical value for a given slope. When the thickness of rock block is less than the critical value, the influence of slope top load on residual sliding force is obviously greater than that of rock block thickness. The bigger the angle of cutting slope is, the more significant the influence of top load on slope stability is. With the increase of the load on the top of the slope, the sliding ratio coefficient increases gradually. The comparison between the theoretical solution and the numerical solution calculated by UDEC shows that the results of the two methods are consistent and are verified by each other.
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;武汉理工大学道路桥梁与结构工程重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金面上项目(No.11472293)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言当反倾节理切割作用形成的岩块尺寸与边坡的大小相比不可忽略时,该类型边坡常发生倾倒破坏[1]。只要边坡中节理的产状适当,各种类型的岩质边坡甚至坚硬土质边坡都可能发生倾倒破坏。在国内外的水利水电、矿山、山区道路等都出现了大量反倾边坡倾倒破坏的现象。国外如美国

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1473757