考虑侧壁阻力的顺层边坡失稳机制及稳定性评价

作     者：赵海松 张乐 邬凯 魏安辉 向波 邵江 张俊云 ZHAO Haisong;ZHANG Le;WU Kai;WEI Anhui;XIANG Bo;SHAO Jiang;ZHANG Junyun

作者机构：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041 西南交通大学土木工程学院四川成都610031 

出 版 物：《防灾减灾工程学报》 (Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering)

年 卷 期：2024年第44卷第2期

页      面：404-414页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：四川省交通运输科技项目(2021-A-02,2021-A-12) 四川省科技计划重点项目(2021YFS0321) 四川省公路规划勘察设计研究院自立项目(2022-YL-02)资助 

主　　题：顺层边坡 侧壁阻力 变形特征 失稳机制 稳定性评价 

摘      要：侧壁阻力作用下,顺层边坡主滑方向将偏离岩层倾向,其变形及失稳机制具有典型特征。以四川盆地马边河流域某顺层边坡为例,基于其工程地质条件,总结顺层边坡不同变形区域的特征,结合失稳边界条件研究了考虑侧壁阻力的顺层边坡失稳演化机制;最后,对比主滑方向偏离岩层倾向与否的受力差异,分析考虑侧壁阻力的顺层边坡三维稳定性,并研究了各影响因素的作用效应。结果表明:(1)考虑侧壁阻力的顺层边坡变形可划为失稳滑走区、滑坡区和稳定区,滑坡区包含滑动区和蠕滑变形区,滑动区岩体滑动后解体风化为碎、块石土,蠕滑变形区受侧壁阻力影响岩体仅变形拉裂;(2)顺层边坡经岩体劣化和前缘临空后,总体呈下部滑动、中部蠕滑拉裂的顺层临空-后退式破坏;滑动区边界受前缘及侧壁临空控制,长度与侧壁冲沟下切段长度相近;蠕滑变形区部分侧壁由节理面转化为挤压带,侧壁阻力增大,稳定性高于临界失稳状态;受侧壁阻力及滑体厚度控制,蠕滑变形区与稳定区界限处因滑体厚度削薄而拉裂;(3)建立了考虑侧壁阻力的顺层边坡稳定性系数计算式,以及岩层倾角δ、滑面倾角α、主滑方向偏离岩层倾向夹角β三角度间的换算关系式,侧壁摩擦系数和β越大,侧壁阻力越利于顺层边坡稳定。