易滑地层顺层边坡合理坡形UDEC模拟分析.pdf

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1、科技创新2013年第8期I科技创新与应用易滑地层顺层边坡合理坡形UDEC模拟分析SimulationanalysisbasedonUDECforreasonableslope-shapeofrockbeddedslopeofeasyslipperystratum(江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏南京210019)(JiangsuTransportationResearchInstituteofLimitedbyShareLtd，JiangsuNanjing210019)摘要：针对重庆三峡地区易滑地层地质特性，充分收集和分析前人的研究资料及成果，运用通用颗粒离散元程

2、序(UDEC)建立三峡库区顺层三级边坡模型，模拟过程中主要考虑层面倾角、碎落台宽度以及粘聚力等参数时边坡稳定性的影响，分析模拟计算得出的不同参数组合下的安全系数，提出易滑地层三级顺层边坡合理放坡坡形。关键词：易滑地层；顺层边坡；UDEC；安全系数；合理坡形Abstract：InthelightofgeologicalcharacteristicsofeasyslipperystratumonChongqingthreegorgesareaexistingliteratureand，theresultsofpreviousstudieswerecollectedandan

3、alyzedsuficiently．Discreteelementssoftware，whichiscalledUDECwasusedtobuildmodelsofbeddinglevel3slopeonthreegorgesarea．Theinfluenceofschistosityorientation，widthofstageforheapingdebrisandcohesiveforceontheslopestabilityweremainlyconsideredinthesimulation．Safetyfactorswithdifferentparamete

4、rcombinationwereobtainedbyanalyzingthesimulation，andonthisbasisweputforwardreasonableStep—slopeslopingofLevel3beddingslopeofeasyslipperystratum．Keywords：Easyslipperystratum；Beddingslope；UDEC；Reasonablesloping1引言土抗剪强度参数，粘聚力范围在4-60kPa，摩擦角7。～18。。顺层边坡重庆三峡地区的大型路基灾害50％以上发育于三叠系巴东组、相关参数如表1、表2。侏罗

5、系珍珠冲组及这些地层的崩坡积体中，这类地层可统称为易滑利用通用离散元UDEC软件，依据以上岩体层面各种参数建立地层。在公路建设和运营期间，位于该类地层之上的路基容易出现三级顺层边坡模型如图1所示。模型范围：长60米，高30米，层面病害乃至失稳造成灾害。长期以来，重庆三峡地区易滑地层边坡的厚1米，左、右及底部边界采用固定边界。模型为摩尔一库仑力学模治理一直是公路建设中的一个棘手的问题。随着近年来重庆高速公型。路建设的飞速发展，边坡稳定问题也越来越突出。在建设过程中如何达到有效评判、提出合理边坡坡形和预测边坡稳定性，并进一步制定合理的防护加固方案，已成为相关领域技术人员所关

6、注的热点课题[”。通用离散元程序(UDEC，UniversalDistinctElementCode)是一个处理不连续介质的二维数值计算程序软件。它由离散元与边界元相互耦合，不仅可以进行有裂隙岩体的力学分析，还可以模拟多节理岩体热传导、地下开挖工程，以及流水、石油等在节理中的流动问题。在UDEC中，为完整块体和不连续界面开发了多种材料特性模型，用来模拟不连续地质界面以达到显现的典型特性。UDEC是基图1三级顺层坡模型于“拉格朗日”有限元算法较好地模拟块体系统中的变形和大位移，FiglThemodelofbeddingslopeofLevel3它不仅能够对变形块体模型特征

7、进行静力和动力响应分析，而且还能够解决非连续性的刚性体模型的变形移动问题[21。表3不同层面倾角、坡比、碎落台宽度下的安全系数本文依托西部交通科技建设项目，通过对重庆三峡地区存在的Table3Thesafetyfactorsunderdifferentlevelsdipangle，易滑地层路基边坡进行详细的现场调研，充分收集和分析前人的研sloperatioandwidthofbermatthefootofcuttingslope究资料及成果，运用通用颗粒离散元程序(UDEC)建立三峡库区顺边坡安全系数层类三级边坡各种参数下的模型，进行模