危岩稳定性分析方法

《危岩稳定性分析方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第26卷第2期应用力学学报Vol.26No.22009年6月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDMECHANICSJun.2009文章编号:1000-4939(2009)02-0278-05*危岩稳定性分析方法1,221,21陈洪凯鲜学福唐红梅王林峰(重庆交通大学400074重庆)1(重庆大学400040重庆)2摘要:通过试验建立了同时考虑危岩主控结构面贯通率和防治工程安全等级的危岩主控结构面抗剪强度参数贯通率法;按照出现频率,将作用在危岩体上的荷载拟定为三种荷载组合(工况)。认为处于特大型水利工

2、程区或高频率强烈地震区的一级防治工程,应将设计荷载组合调整为/自重+裂隙水压力(暴雨状态)+地震力0;基于极限平衡理论详细推导了滑塌式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩在不同荷载组合下的稳定系数计算方法,结合稳定性评价标准,系统建立了危岩稳定性分析方法。应用这种危岩主控结构面抗剪强度参数贯通率法确定的c、U值比规范推荐的长度加权方法随机性要小,经2001~2007年现场观测验证计算结果是比较符合实际情况的。关键词:岩石力学;主控结构面;抗剪强度参数;稳定性分析方法;危岩中图分类号:P642121;O34611文献

3、标识码:A文献[4-7]运用模糊综合评判法、赤平极射投影法及1引言极限平衡理论对危岩块体进行了定性、半定量分析;文献[8]初步建立了各类危岩的极限平衡分析法。危岩是指由多组岩体结构面切割并位于陡崖或从总体上看,目前还缺乏合理的荷载组合分析,未提[1]陡坡上稳定性较差的岩石块体及其组合,是产生出有效的主控结构面抗剪强度参数计算方法,计算[2]崩塌灾害的初始物质条件。随着西部大开发战略结果与实际误差较大。本文从参数计算、稳定性计的快速发展,高等级公路、现代化城镇以及大量库区算方法和稳定性评价三方面,系统构建危岩

4、稳定性就地后靠移民工程的兴建,崩塌灾害日益凸显,如三分析方法,作为5规范6的进一步补充和细化,为危岩峡库区仅重庆境内便有危岩体5万多个,直接威胁防治工程设计提供一定的理论依据。着成千上万人的生命和巨额的财产安全;2007年曾发生崩塌灾害,造成生命和财产的巨大损失,因此,2危岩主控结构面抗剪强度参数系统实施崩塌源危岩稳定性研究,具有必要性和紧计算方法迫性。重庆市地方标准即5地质灾害防治工程设计规危岩体后部主控结构面的断裂扩展过程是危岩[3][1]范6DB50/5029-2004(简称/5规范60)根据危岩失稳

5、定性衰减的根本原因,关系到危岩体自稳时间[9]稳模式把危岩分为滑塌式危岩、倾倒式危岩和坠落的长短。因此,主控结构面抗剪强度参数c、U值[2]式危岩三类,重点分析了每类危岩工程治理技术及是进行危岩稳定性分析的关键问题之一。文献其设计要点,但缺乏系统、有效的稳定性分析方法。[10-12]等从解理岩体力学角度探讨了岩体结构面*基金项目:国家自然科学基金项目(50678182);重庆市自然科学基金重点项目(2008BA0015)来稿日期:2008-03-25修回日期:2009-03-26第一作者简介:陈洪凯,男,1

6、964年生,博士,重庆交通大学岩土工程研究所,教授;研究方向)))动力地貌学、地质安全理论及工程结构健康研究。E-mail:chk_cq@163.net第2期陈洪凯,等:危岩稳定性分析方法279的力学行为特性,文献[13-14]运用非线性方法进行稳定性分为不稳定、基本稳定和稳定三种状态(见表结构面识别研究,然而,这些方法工程实用性不强。1),5规范6提出了防治工程安全系数标准(表2)。一5规范6根据主控结构面贯通部分和未贯通部分的强般情况下:处于稳定状态的危岩灾害体可以不采用度参数按照长度加权提出了危岩主控

7、结构面强度参工程防治措施;处于基本稳定状态的危岩应加强监数等效算法,即测并进行地表排水;处于欠稳定状态的危岩除采用H0-e0c1+e0c0监测、地表及地下排水外尚需在必要部位采用局部c=(1)H0工程治理;处于不稳定状态的危岩应采用系统的工U=H0-e0U1+e0U0(2)程治理措施,治理后的危岩稳定系数应满足防治工H0程安全系数要求。式中:c和U分别为主控结构面的等效粘结力(kPa)[2]表1危岩稳定性评价标准和等效内摩擦角(b);c0和U0分别为危岩主控结构面危岩破坏模式不稳定基本稳定稳定贯通段的平均粘

8、结力(kPa)和平均内摩擦角(b);c1滑塌式危岩<110110~113>113和U1分别是危岩主控结构面未贯通段的粘结力和倾倒式危岩<110110~115>115内摩擦角,通常取组成危岩体完整岩石相关参数的坠落式危岩<110110~115>115017倍;H0和e0分别为危岩体高度和主控结构面贯注:表中数据为危岩体的稳定系数。表2危岩防治工程安全系数[3]通段长度,单位均为m。2001年至2006年在三峡库区实