板梁状陡坡裂缝性状变化与地基稳定分析

摘要：

近水平岩层组成的陡坡,被一组平行坡面的长大陡倾结构面切割,形成板梁状结构陡坡,其失稳模式为板梁倾倒或滑移.板梁状结构陡坡的变形失稳力学行为具有以下特征:1)长大陡倾结构面力学性状可能发生变化;2)陡坡地基岩体失稳过程更加复杂.该类陡坡地基稳定性分析需要明晰以上力学行为特征,而传统有限元强度折减法不能直接模拟.为解决此问题,以矮寨悬索桥吉首岸陡坡主塔地基为例,在工程地质分析与地质概化的基础上建立力学模型,通过将生死单元法与迭代修正法引入到传统有限元强度折减法,拟合平行坡面的陡倾溶蚀裂缝性状的变化,分析板梁状结构坡体稳定性,确定坡体失稳源与失稳过程,进而计算出塔基的稳定系数.研究结果表明:吉首岸板梁状结构陡坡可以分为3个区域,由外至内依次为紧邻陡坡的外侧岩块区、中部岩块区和主塔荷载作用下的塔基岩块区.外侧岩块区的岩体稳定系数为1.388,中部岩块区的岩体稳定系数为1.653,塔基岩块区的地基稳定系数为2.123,其稳定性依次提高.吉首岸陡坡外侧岩块区最易失稳,为坡体失稳源,塔基岩块区稳定性好.采用迭代修正法,可以描述陡坡内长大陡倾结构面的性状变化及陡坡地基岩体的递进失稳过程,扩大了传统有限元强度折减法的应用范围,具有一定的工程应用价值.

关键词：陡坡地基、生死单元法、强度折减法、坡体失稳源、矮寨悬索桥

所属期刊栏目：19

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;湖南省交通运输厅科技进步与创新计划资助项目;湖南省交通运输厅科技进步与创新计划资助项目

在线出版日期：2022-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1279-1287