傾倒破壞是反傾層狀邊坡主要的失穩(wěn)類型之一,而當反傾層狀邊坡內存在軟弱夾層、外傾結構面等因素時,傳統(tǒng)的純剪斷或純折斷破壞將不再適用,如何有效地建立一種該類型邊坡的穩(wěn)定性分析方法對邊坡工程設計顯得尤為重要。在此基礎上,本文針對反傾層狀巖質邊坡平動-轉動組合破壞問題,利用塑性極限分析上限定理,結合相關聯(lián)流動法則和變形協(xié)調條件建立容許運動場,構建考慮平動加轉動的巖質邊坡穩(wěn)定性極限分析理論計算模型,進一步采用遺傳優(yōu)化算法進行全局極值搜索,得到基于遺傳算法的平動加轉動巖質邊坡極限分析穩(wěn)定性系數(shù)上限解和相應的最優(yōu)折斷面。采用該方法與改進的Goodman-Bray方法進行對比,計算結果表明所提方法具有一定的適用性。同時利用該方法,對反傾巖質邊坡的穩(wěn)定性影響因素進行了敏感性分析。 

【文章來源】：山地學報. 2019,37(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

地質力學模型Fig．1Geomechanicalmodel

巖塊速度矢量示意圖Fig．2Schematicdiagramofrockvelocityvectors

并和Aydan等［19］采用懸臂梁彎曲模型提出的Aydan基準面以及Adhikary等［20，21］在此基礎上改進(與Aydan基準面成角β=12°～20°)得到Adhikary基準面進行對比，結果如圖4所示:圖4折斷面搜索示意圖Fig．4Schematicdiagramoffracturesurfacesearching圖5最優(yōu)折斷面搜索(a)不同結構面粘聚力下的最優(yōu)折斷面搜索;(b)不同結構面摩擦角下的最優(yōu)折斷面搜索Fig．5Theresultsofsearchingoptimalfracturesurface(a)Searchingoptimalfracturesurfaceunderdifferentcohesiveforces;(b)Searchingoptimalfracturesurfaceunderdifferentfrictionalangle由圖4可以看出，本文搜索得到的最優(yōu)折斷面近似拋物線形，在此工況下，巖層在自重條件下的最優(yōu)折斷面位于Aydan基準面之上，因為Aydan模型迭代中未考慮粘聚力c的影響，而本文中進行了考慮，同時說明本文搜索結果部分巖層斷裂面位置未達到預定斷裂面;同時巖層最優(yōu)折斷面位于Adhikary基準面之下，說明該工況下巖層在自重條件下是比較穩(wěn)定的，與穩(wěn)定性系數(shù)F=1．348值較相符合。3．3層面強度對最優(yōu)折斷面的影響對表1中參數(shù)所對應的反傾層狀邊坡，取層面傾角為30°，假設邊坡高度H=20m，最優(yōu)折斷面通過坡腳，討論層面強度(c，φ值)對最優(yōu)折斷面的影響，分析下面兩種工況變化:(1)不同結構面粘聚力c取15kPa，20kPa，25kPa，其最優(yōu)折斷面如圖5(a)所示;(2)不同結構面摩擦角φ取20°，26°，32°，其最優(yōu)折斷面如圖5(b)所示。由圖5可知，最優(yōu)折斷面的形態(tài)和破壞面的位置與結構面粘聚力和摩擦角均有關，伴隨c值


本文編號：3557619