基于非连续变形分析的岩质高边坡稳定性评价.pdf

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1、第38卷第3期四川建筑科学研究2012年6月SichuanBuildingScience139基于非连续变形分析的岩质高边坡稳定性评价赵冰华(南京工程学院建筑工程学院，江苏南京211167)摘要：针对岩质高边坡的滑坡失稳的典型破坏形式，采用非连续变形分析(DDA)这一数值分析方法，结合某高速公路岩质高边坡工程实例，建立计算模型，深入研究边坡岩体的结构面参数与边坡变形的相互关系，分析不同工况下边坡块体的极限内摩擦角和稳定安全系数，进而评价边坡的稳定性，结果表明与边坡稳定实际情况基本吻合。关键词：高边坡；稳定性评

2、价；q-程应用；非连续变形分析中图分类号：TU470．2文献标识码：A文章编号：1008—1933(2012)03—139—04ThehighrockslopestabilityevaluationbasedonDDAZHA0Binghua(NanjingEngineeringCollegeArchitecturalEngineeringInstitute，Nanjing211167，China)Abstract：Accordingtotheclassicaldamageproblemofhighrocksl

3、ope，byuseofDDA，thediscontinuousdeformationanalysis(DDA)modelissetup．combinedwitharockedgeslopeengineeringcaseofthehighway．Therelationshipbetweenjointparametemandslopedeformationisstudied，andthelimitedinternalfrictionangleoftheslidingfaceofslopeisobtainedund

4、ersomeconditions，thesafetyfactorofslopestabilityiscalculated，andtheslopestabilityisevaluated．Theresultsshowthattheactualsituationwiththebasicagreement．Keywords：highslope；stabilityevaluation；engineeringapplication；discontinuousdeformationanalysis离散，由于节理面切割岩体

5、形成不同的块体单元，此0引言时块体间是离散的，而各块体内部却是连续的，不能边坡稳定问题一直是岩土工程中的一个重要研单纯的用连续介质的变形协调方程和本构关系来表究课题，早期边坡稳定性评价的主要方法是极限平示。DDA法假定块体间具有一定的刚度，各块体问衡法，随着计算机技术的发展和大型通用软件的Et允许有位移、变形和应变，整个块体系统允许滑动和益完善，有限单元法(FEM)、离散元法(DEM)、非块体界面间张开或闭合，并以位移为基本未知量，建连续变形分析(DDA)等数值模拟和分析方法逐渐立外力与块体位移之间的本构关系

6、。该方法具有被使用到边坡稳定性评价中。其中，FEM法是基于FEM法与DEM法的双重优点，在一个时步内的结Mohr—Coulomb屈服准则，将土(岩)体视为变形体，构矩阵分析求解过程类似FEM法，而在块体运动学考虑土(岩)体的应力一应变关系，将连续的土(岩)求解方面则类似于DEM法，可以计算破坏前的小位体划分为有限个且按一定方式组合在一起的小单元移，也可以计算破坏后的大位移，能对岩体的整体和体，先对各个单元进行分析，得到各节点的位移和单局部稳定性作出较准确的评价-3J。元的应力，根据应力与强度的关系判断该单元是

7、否1DDA计算原理破坏，再综合得到整个破坏区域，评价边坡的稳定性⋯。DEM法是以岩体内部的软弱结构面切割而1．1总体平衡方程的形成成的离散块体为基本单元，运用牛顿第二运动定律1．1．1块体的位移与变形对块体逐个进行受力分析，采用动态或静态松弛方每个块体的移动、转动与变形可以用6个变量法求解模拟岩体的大位移J。来表示，形成该块体的变形变量子矩阵J：实际上在岩体内部不存在绝对的连续或绝对的[Di]=(Mo0r0)(1)式中“。，——块体内点(。，Yo)的刚体位移；收稿日期：2010—12-24r0——以点(，Y。

8、)为中心的块体转角作者简介：赵冰华(1979一)，女，讲师，硕士，研究方向为土建工程。(弧度)；基金项目：南京工程学院重点科研基金项目(QKJA2009007)E—mail：zhbh@njit．edu．an，，Yxy——块体i的正应变和切应变。取块体系统的全一阶位移模式，块体内任意点140四川建筑科学研究第38卷(，)，)的位移(u，)可由变形变量[Di]来表示：()=。i=(。1_((Y一-Yo_