岩质边坡断续裂隙阶梯状滑移模式及稳定性计算

摘要：

阶梯状滑移破坏是一类典型岩质边坡破坏失稳模式。在总结断续裂隙阶梯状滑移的岩质边坡地质结构特征的基础上，利用离散元二维颗粒流程序（PFC2D）模拟研究了边坡阶梯状滑移破裂模式及其演化过程。边坡岩桥可归纳为剪切贯通破坏、张拉贯通破坏及张-剪混合贯通破坏3类。通过岩石细观颗粒黏结力场、岩桥段应力及破裂贯通演化分析，揭示了重力作用下阶梯状滑移是从下而上岩桥逐个渐进性破裂贯通演化的过程，坡体后缘张裂纹发展贯通是下部坡体的牵拉作用造成；以缓倾角阶梯状平行裂隙边坡（岩桥倾角90°，裂隙倾角30°）为例，阶梯状滑移过程大致可分为坡体弹性稳定变形、下部岩桥贯通破坏、中上部岩桥贯通-后缘张裂、整体沿贯通面滑移共4个阶段，其中第3个阶段坡体微断裂数急剧增加，为滑裂带扩展至贯通的临界失稳状态。基于滑移模式及其演化过程的认识，建立了岩桥剪切贯通、张拉贯通和张-剪混合贯通三类阶梯状滑移边坡稳定性计算理论模型，推导了考虑岩桥强度和贯通率的边坡安全系数极限平衡计算公式。

关键词：岩质边坡、阶梯状滑移、岩桥、边坡稳定性、二维颗粒流程序

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金面上项目41172243；国家自然科学基金重点项目41130745；中央高校基本科研业务费重点项目CDJZR12205501；地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金项目SKLGP2011K003

在线出版日期：2014-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：695-706