反倾层状岩体倾倒变形发育深度模型的计算分析Calculation and analysis on model for toppling deformation developing depth of anti-dip stratified rockmass
金文祥,许腾晖,孙书勤
摘要(Abstract):
为分析反倾岩质边坡弯曲倾倒破坏机理,通过对反倾层状岩体的物理力学解析及悬臂梁极限平衡分析模型的优化,开展反倾层状岩体变形发育深度计算研究。基于流变理论,采用广义开尔文流变模型,以变形发育极限位置处零应变作为发育深度的界定标准,获取了反倾层状倾倒变形体的发育深度。进而,将两种方法推导出来的计算式进行工程实例分析,并与前人的研究成果进行对比分析,探讨其工程实际应用价值。实例计算表明:优化下的悬臂梁模型比广义开尔文流变模型计算的发育深度更接近实际情况;反倾层状边坡倾倒变形破坏发展演化的四个阶段为初始弯曲变形阶段、累计弯曲变形阶段、板裂体折断破裂阶段、破坏阶段。研究成果对反倾层状岩质边坡整体稳定性判别及失稳规模预测具有一定理论意义和参考价值。
关键词(KeyWords): 反倾层状岩体;发育深度;倾倒变形;悬臂梁极限平衡分析模型;流变模型;变形体发育规模;锚固工程;应力转换莫尔圆
基金项目(Foundation): 国家基础研究计划(“973”计划)项目(2013CB733202)
作者(Author): 金文祥,许腾晖,孙书勤
DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2018.05.020
参考文献(References):
- [1]庞波,郑达,黄鹏.基于流变模型的反倾层状岩体倾倒变形发育深度的力学分析[J].科学技术与工程,2016,16(18):122-133.
- [2]GOODMAN R E,BRAY J W.Toppling of Rock Slopes[C]//ASCE.Proceedings of the speciality conference on rock engineering for foundations and slopes.Bouider,Colorado:ASCE,1976:201-234.
- [3]王立伟,谢谟文,尹彦礼,等.反倾层状岩质边坡倾倒变形影响因素分析[J].人民黄河,2014,36(4):132-134.
- [4]程东幸,刘大安,丁恩保,等.层状反倾岩质边坡影响因素及反倾条件分析[J].岩土工程学报,2005,27(11):1362-1366.
- [5]韩贝传,王思敬.边坡倾倒变形的形成机制与影响因素分析[J].工程地质学报,1999,7(3):213-217.
- [6]陈红旗,黄润秋.反倾层状边坡弯曲折断的应力及挠度判据[J].工程地质学报,2004,12(3):243-246.
- [7]蒋良潍,黄润秋.反倾层状岩体斜坡弯曲—拉裂两种失稳破坏之判据探讨[J].工程地质学报,2006,14(3):290-294.
- [8]左保成,陈从新,刘小巍,等.反倾岩质边坡破坏机理模型试验研究[J].岩石力学与工程学报,2005,24(19):3505-3511.
- [9]邹丽芳,徐卫亚,宁宇,等.反倾等厚层状岩质边坡倾倒变形破坏机理综述[J].长江科学院院报,2009,26(5):25-30.
- [10]王林峰,陈洪凯,唐红梅.反倾岩质边坡破坏的力学机制研究[J].岩土工程学报,2013,35(5):884-889.
- [11]齐典涛.昌马水库倾倒变形边坡特征形成机制及发育深度[J].西部探矿工程,2001(6):47-49.
- [12]谭维佳,代贞伟,陈云霞,等.三峡库区反倾岩质滑坡防治措施研究[J].地质力学学报,2017,23(1):78-87.
- [13]蔡美峰,何满潮,刘东燕.岩石力学与工程[M].北京:科学出版社,2002.
- [14]刘海军.皖南山区反倾板岩边坡倾倒变形机理研究[D].成都:成都理工大学,2012.
- [15]卢海峰,刘泉声,陈从新.反倾岩质边坡悬臂梁极限平衡模型的改进[J].岩土力学,2012,33(2):577-584.
- [16]乔鹏,孟铭杰,邓辉,等.澜沧江上游梅里石3号巨型古滑坡成因机制研究[J].水利水电技术,2017,48(4):124-130.