基于断裂力学的卸荷带岩质边坡稳定性研究

作     者：王栋 陈国庆 米冠宇 张广泽 WANG Dong;CHEN Guoqing;MI Guanyu;ZHANG Guangze

作者机构：中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610051 

出 版 物：《铁道工程学报》 (Journal of Railway Engineering Society)

年 卷 期：2020年第37卷第6期

页      面：24-30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：国家自然科学基金资助项目(41972284) 中铁二院工程集团有限责任公司科研项目〔KYY2019066(19-20)〕 

主　　题：卸荷带边坡 断裂力学 裂隙水压力 稳定性 

摘      要：研究目的:川藏铁路沿线存在大量的卸荷带岩质边坡,边坡发生失稳坡坏会对铁路和人民生命财产安全造成损害,因此有必要对卸荷带岩质边坡的稳定性进行研究。本文基于断裂力学理论,对边坡进行力学模型概化,运用最大周向应力断裂准则进行分析,并推导出裂隙水压力和重力共同作用下边坡稳定性系数计算公式,利用该公式分析结构面几何参数对边坡稳定性的影响及裂纹扩展方向变化规律。研究结论:(1)边坡稳定性系数随裂纹角的变化存在峰值,随平均高度的增大呈上升趋势,随裂隙长度的增加呈下降趋势;(2)结构面几何参数不同,则裂纹尖端附近的应力应变情况不同,复合应力强度因子不同,裂纹扩展方向也不同,裂纹角越大,平均高度越小,裂纹越来越趋向于边坡坡面扩展;裂隙长度和裂纹扩展方向无关;(3)通过对卸荷带岩质边坡的断裂力学机制和稳定性进行分析,可为该典型边坡的评价提供理论支持。