软硬互层岩质反倾边坡弯曲倾倒离心模型试验与数值模拟研究

发布时间：2021-02-20 10:26

　　西部山区工程建设揭露了众多大型弯曲倾倒变形体,多具有软硬互层结构,水平深度可达300 m。为进一步探明软硬互层反倾边坡的倾倒变形机制,融合离心模型试验与UDEC模拟,研究了此类边坡的破坏模式与影响因素,并通过点对分析,讨论了变形的力学机制。数值模拟时,在岩层内预置随机裂隙,获得了破裂面的演化规律。结果表明:数值模拟与试验的位移曲线及破裂面形态吻合较好,边坡变形可分为起始蠕变阶段、稳态变形阶段和失稳破坏阶段;坡体前部为压剪复合变形,后部则以拉张为主;边坡主破裂面呈弧形,由坡脚快速贯通至坡顶,整体为拉–剪性破裂面;坡体内发育3条破裂面,可作为分界线将变形体分为极强倾倒区、强倾倒区和弱倾倒区;坡脚岩体变形后期压致拉裂,逐渐折断脱离母岩,最终导致变形岩体沿不同的破裂面形成渐进后退式破坏;边坡在倾角与坡角之和大于等于120°时才较易破坏,坡角主要影响破坏难易,倾角则控制变形规模。 

【文章来源】：岩土工程学报. 2020,42(07)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

倾倒变形体岩体结构统计

试验采用地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室（成都理工大学）的TLJ-500型土工离心机（图2(a））。主要由主机、900 kw直流电机、直流调速装置、加速度控制系统、主控台、测量系统、电视监视通讯系统及模型箱等组成，最大容量500 g·t，有效半径4.5 m，主机采用单吊斗、不对称臂结构。通过动态信号测量系统采集位移、加速度等动态变化量，采集间隔设置为1 s，并通过监视系统采集高清图像，摄像机布置在转臂上，分辨率大于600 ppi。1.2 试验模型及条件

模型底部固定y方向速度为0，两侧固定x方向速度为0，坡顶与坡面为自由边界。首先计算至自重平衡（1g），之后模拟离心机加载过程，间隔2g对边坡逐级增加重力荷载。每级加载分配足够的时步，保证稳定的模型响应。2.3 竖向位移对比

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]软硬互层边坡倾倒变形破坏特征及支护效果的大型离心机试验研究[D]. 蒋金阳.成都理工大学 2017



本文编号：3042633