基于hoek_brown准则的岩质边坡稳定性分析

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1、第29卷增1岩石力学与工程学报Vol.29Supp.12010年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2010基于Hoek-Brown准则的岩质边坡稳定性分析1112刘立鹏，姚磊华，陈洁，王成虎(1.中国地质大学工程技术学院，北京100083；2.中国地震局地壳应力研究所，北京100085)摘要：无论是传统极限平衡法还是数值模拟方法，强度准则和力学参数的选取对边坡稳定分析具有关键作用。基于非线性强度准则——Hoek-Brown强度准则，

2、利用Slide软件，选取地质力学指标GSI、岩石材料参数mi、应力扰动系数D、边坡高度H及坡角β作为影响边坡稳定性的主要因素进行分析。分析结果表明：随地质力学指标GSI的增大，边坡稳定系数呈现出递增趋势，总体呈指数形式发展；GSI不同范围内，随着岩石材料参数mi的增大，边坡稳定系数F呈现出递增和递减2种截然不同的形式；随着应力扰动系数D的增加，稳定系数F呈直线形式递减；随着坡高H的增大，稳定系数逐渐减少，呈负指数形式发展。随坡角β的增大，稳定系数F逐渐减小，呈多段线形式发展，而β不同范围内斜率不

3、同。根据E.Hoek等所提出的岩体分级标准中岩石单轴抗压强度界限值，对岩质边坡稳定系数进行分析，得到边坡稳定系数分布图。最后将稳定系数分布图应用于工程实例中，结果表明利用稳定系数分布图能很好地估算边坡稳定系数范围，与边坡稳定性定量分析结果具有较好的一致性。关键词：边坡工程；Hoek-Brown准则；边坡稳定；力学参数；几何参数；稳定安全系数分布图中图分类号：P64文献标识码：A文章编号：1000–6915(2010)增1–2879–08ROCKSLOPESTABILITYANALYSISBASE

4、DONHOEK-BROWNFAILURECRITERION1112LIULipeng，YAOLeihua，CHENJie，WANGChenghu(1.SchoolofEngineeringandTechnology，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；2.InstituteofCrustalDynamics，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100085，China)Abstract：Thech

5、oiceofthestrengthcriterionandthemechanicalfactorsisobviouslyimportanttothestabilityanalysisoftheslope，whetherbytraditionallimit-equilibriumanalysisornumericalsimulationanalysis.Basedonthenonlinearstrengthcriterion，Hoek-Brownstrengthcriterion，thegeolo

6、gystrengthindexGSI，theempiricalconstantsofrockm，thefactorwhichdependsuponthedegreeofdisturbancetotherockmass，havebeenisubjectedtoblastdamageandstressrelaxationD，andtheheightofslopeHandtheangelofslopeβarechosenasthemainfactorsthatcontrolthestabilityof

7、slope.Thestudyofthosefactorshasbeencarriedoutusinga2DslopestabilityprogramSlide.Conclusionscanbedrawnasfollows：(1)withtheincreaseofGSIvalue，thestabilityfactorFshowsincreasetrendintheformofexponent；(2)withtheincreaseofmvalue，Fshowsobviouslyidifferentt

8、rends，increaseordecline，inthedifferentrangesoftheGSIvalues；(3)withtheincreaseofDvalue，Fshowsdeclinetrendintheformofline；(4)withtheincreaseoftheheightofslopeH，Fshowsthedeclinetrendinformofnegativeexponent；andwiththeincreaseoftheslopeangleβ，Fshowsdecre