不同岩层倾角顺倾层状岩质边坡破坏机制研究

作     者：孙书伟 李圆 杨晓锐 胡家冰 刘流 SUN Shuwei;LI Yuan;YANG Xiaorui;HU Jiabing;LIU Liu

作者机构：中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中冶北方工程技术有限公司辽宁大连116622 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2024年第43卷第7期

页      面：1607-1620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：国家重点研发计划(2017YFC1503103) 

主　　题：边坡工程 顺倾岩质边坡 底摩擦试验 破坏机制 边坡稳定性 

摘      要：顺层岩质边坡在自然界中广泛存在,研究顺层岩质边坡的变形破坏机制是边坡工程中的重要课题。运用底摩擦试验以及数值模拟手段,对不同岩层倾角条件下顺层岩质边坡的破坏机制进行对比分析。研究结果表明:(1)边坡的破坏机制随岩层倾角的不同发生显著改变,层面倾角为10°时边坡破坏模式为滑移-拉裂,层面倾角为30°时破坏模式为平面滑动-剪出,层面倾角为45°时破坏模式为滑移-挤压,层面倾角为75°时破坏模式为弯曲-倾倒;(2)基于测点图像追踪技术获取顺层岩质边坡的破坏过程,特征点位移结果表明顺层边坡的变形破坏具有明显的阶段性;(3)边坡安全系数与岩层倾角直接呈非线性相关,当岩层倾角为0°~25°时,安全系数随岩层倾角的增大逐渐降低,当岩层倾角为25°~70°时,安全系数随岩层倾角的增大而逐渐增大,岩层倾角大于65°,边坡安全系数变化不大;对于边坡稳定性,底摩擦试验与数值分析的结果较为一致;不同岩层倾角条件下顺层岩质边坡的稳定性显著差异的原因在于边坡破坏机制的显著变化。研究成果可为顺倾层状结构岩质边坡的安全评价和灾害识别提供参考。