高陡岩质边坡稳定性三维离散元分析.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2008／16(5)-0592-06高陡岩质边坡稳定性三维离散元分析白永健黄润秋巨能攀赵建军霍宇翔(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610059)摘要某高陡岩质边坡地质条件复杂、软弱结构面发育、开挖高度大、坡度陡、临空面多，为边坡变形提供了有利的空间，边坡多处出现失稳破坏迹象。通过对边坡工程地质条件调查，岩体结构特征和边坡开挖等影响因素的分析，认为边坡变形主要发生在强风化强卸荷岩体内，受软弱结构面的控制比较明显，表现为结构面组合控制的块体变形失稳破

2、坏模式。采用3DEC数值模拟软件，模拟了边坡开挖后坡体变形特征，数值模拟结果表明，边坡浅表层块体以及控制性块体稳定性差，可能导致边坡产生整体失稳。关键词高陡边坡软弱结构面块体稳定性3DEC中图分类号：TD824．7文献标识码：A3DECSTABILITYANALYSISOFHIGHANDSTEEPROCKSLOPEBAIYongjianHUANGRunqiuJUNengpanZHAOJianjunHUOYuxiang(StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeo—EnvironmentProtection，Ch

3、engduUniversityofTechnology，Chengdu610059)AbstractThegeologicalconditionofahighandsteepslopeiscomplex．Itsweakstructuralplaneswelldevelop．Theexcavatedheightandratioarehigh．Theexcavatedfacesaremanyforthesakeofthespaceofthedeformation．Therearemanyfailureevidencesattheslope．Onthebasis

4、ofgeologicalconditioninvestigation，therockmassstructureandtheaffectedfactorsoftheslopearestudied．Itindicatesthatthedeformationoftheslopeiscontrolledbyweakstructuralplanesinweatheredandof—loadedrockmass．Thedeformationandfailuremodeisblockfail—urebycombinationrelationsofstructuralpl

5、anes．Thefuturedeformationcharactersaresimulatedwith3DEC．Themonitoreddatashowsthatthestabilityofthesuperficialandthemanipulativeblockislow．Thewholeslopecouldfail．KeywordsHighandsteeprockslope。Weakstructuralplanes，Block，Stability，3DEC，Numericalanalysis，Casestudies各个块体可以平移或转动和岩体的断裂等复

6、杂过1引言程，具有宏观上的不连续性，可以较真实地、动态地在高陡岩质边坡中，岩体的变形破坏主要受岩模拟边坡块体在开挖过程中位移和变形状态的变化体内结构面尤其是软弱结构面的空间组合关系和结特征及破坏过程。某开挖边坡位于大渡河右岸构面的力学性能控制。三维离散元程序3DEC是将支流尼日河左岸，边坡开挖高度大，坡度陡，临空面为弱面所切割的岩体视为复杂块体的集合体，允许收稿日期：2008—06—04；收到修改稿日期：2008—07—03．第一作者简介：白永健，主要岩土体稳定性及工程环境效应的研究．Email：baiyongjiart2006@126．corn16(5)

7、白永健等：高陡岩质边坡稳定性三维离散元分析593多，发育多条贯穿坡体的软弱结构面，与临空面组合只局部存在地下水渗出。形成大量的块体，稳定性差且相互影响。本文在边坡岩体结构特征分析的基础上，采用3DEC对边坡3边坡岩体结构特征稳定性进行评价。受历史上构造作用及后期边坡快速开挖过程中2边坡工程地质条件卸荷作用的影响，边坡节理极为发育，岩体破碎J。边坡岩体结构呈明显的区域性(图1)，I～Ⅳ区岩边坡为料场临时边坡，设计开挖坡高1110～体位于强风化强卸荷区域内，I区、Ⅱ区主要发育710m，目前已开挖至高程900m。开挖坡比l110～NE／SE和NW／NE两组长大节

8、理，岩体呈次块状结1065m为1：1；1065—1050m为1：0