裂隙黄土边坡三维稳定性极限分析

摘要：

黄土边坡中竖直裂隙的发育往往会对边坡稳定产生影响.相对于平面应变机制,建立三维破坏机制下边坡稳定性分析方法更能接近实际边坡失稳情况.基于塑性极限分析上限法,考虑预先存在竖直裂隙的三维黄土边坡不同破坏机制(坡面破坏、坡脚破坏和坡底破坏),建立能量平衡方程及其无量纲临界高度值γH/c表达式,采用随机搜索法得到了临界高度的上限解.分析了约束宽度、边坡坡度、内摩擦角以及裂隙深度对三维竖直裂隙黄土边坡临界高度值的影响.结果表明:对于坡脚破坏机制,临界高度值随着裂隙深度的增加而减小,减小至临界裂隙深度(δ/H)min后,裂隙深度的增加不再影响临界高度值;临界裂隙深度随着坡度β的增大而增大,随着内摩擦角φ的增大而减小.当约束宽度B/H＜0.8时,大多数破坏机制为坡面破坏.当约束宽度B/H=0.8、内摩擦角φ=10°及约束宽度B/H=0.6、内摩擦角φ=15°时,边坡的破坏从坡面破坏机制逐渐过渡到坡脚破坏机制.存在竖直裂隙的黄土边坡比完整边坡具有更小的临界高度,约束宽度及内摩擦角会对三维黄土边坡破坏机制产生影响.

关键词：边坡失稳、竖直裂隙、破坏机制、上限法

所属期刊栏目：43

分类号：TU444(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省自然科学基础研究计划-引汉济渭联合基金项目;陕西省自然科学基础研究计划-引汉济渭联合基金项目;西安理工大学博士启动金;陕西省水利科技计划项目

在线出版日期：2022-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2735-2743,2756