基于运动学与离散元的边坡稳定性分析

发布时间：2024-06-08 00:05

　　基于运动学分析的立体投影法对边坡工程的平面滑动、楔形滑动与倾倒破坏三种基本破坏模式进行了分析归纳。以某大型水利枢纽溢洪道高边坡为例,根据勘测成果筛选出优势结构面,采用立体投影法得到最大安全坡角,通过与现有自然坡角进行比较评估边坡的稳定状态,结果表明可能发生楔形体滑动,依据此滑动模式在3DEC中建立三维数值模型,进行了自然及暴雨工况下的稳定性分析。该方法将定性分析与定量分析相结合,可提高数值分析的针对性。

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【部分图文】：

图1平面滑动破坏与最大安全坡角确定示意

边坡的平面滑动指岩体沿某单一结构面发生失稳滑动,为最常见的岩体边坡失稳模式,该破坏模式需要以下3个条件[11]:①结构面的倾角δ大于内摩擦角φ而小于边坡坡角α(见图1(a));②边坡中存在侧向切割面;③结构面的倾向与边坡倾向相同。平面滑动破坏模式下最大安全坡角的取值由边坡坡角、结....

图2楔形体滑动破坏与最大安全坡角确定

楔形体滑动是指边坡沿两组结构面的交线或者沿一组结构面发生破坏[13]。其中沿一组结构面发生破坏可参考平面滑动确定破坏模式与最大安全边坡角。下面主要介绍沿结构面交线发生楔形滑动时破坏模式与最大安全边坡角的确定方法。楔形体滑动模式需要满足以下3个条件:①开挖坡角大于两组结构面交线倾伏....

图3倾倒破坏与最大安全坡角确定

倾倒破坏常常出现在陡倾反向薄层岩层中,边坡岩体发生倾倒破坏需要具备以下条件:①结构面的倾角大于内摩擦角,边坡面的倾角不小于结构面法线方向的倾伏角与内摩擦角之和;②边坡倾向与结构面倾向相反(图3(a));③结构面走向与边坡走向几乎平行或小角度相交。倾倒破坏根据坡面产状与结构面产状关....

图5楔形体边坡模型示意

依据立体投影分析结论,在3DEC中建立沿J1、J4结构面(无限延伸至坡脚处剪出)交线发生楔形体破坏的三维模型(见图5),模型长300m、宽50m、高113m。计算采用基于Mohr-Coulomb屈服准则[14]的弹塑性模型。天然工况下各岩土体介质材料计算参数见表4,暴雨工况....

本文编号：3991159