考虑地震效应下层状岩质边坡拉裂滑移破坏稳定性分析-论文.pdf

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1、第40卷第2期湖南交通科技Vo1．40№．22014年6月HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGYJun．2014文章编号：1008·844X(2014)02-0052—03考虑地震效应下层状岩质边坡拉裂滑移破坏稳定性分析彭辉彬(湖南路桥建设集团公司，湖南长沙410004)摘要：基于极限平衡理论，采用动态拟静力法推导了考虑地震作用下边坡稳定性安全公式。通过研究表明：随着岩体重度的增加，边坡稳定性越高，而边坡高度的增加和坡脚变大越不利于边坡稳定性；随着动荷载效应Jj}^和增加，边坡稳定系数越低，越不利于边坡稳定。关键词：层状岩质边坡；地震效应；

2、拉裂滑移；稳定性中图分类号：U416．14文献标识码：B离与稳定性的关系。赵炼恒【9采用动态拟静力的0引言方法研究了地震效应下边坡稳定性的影响，但以上在岩土工程领域中，岩质边坡稳定性分析是重方法仅仅单独考虑了结构面的滑移拉裂破坏或动荷要的研究内容之一l1．2J。而层状岩质边坡较一般的载，而未考虑边坡拉裂破坏和动荷载相结合的情况。均质边坡复杂，其破坏模式不仅仅沿边坡结构面产基于此，本文针对层状岩质边坡考虑地震效应下拉生滑移破坏，还时常伴随着拉裂破坏，这是因岩体结裂滑移破坏稳定性分析，具有一定的理论和实际构面附近抗拉强度较低的缘故。目前，在工程领域意义。中以拉裂破坏的边坡层出不穷，

3、常常威胁着人民的1强度折减法财产和生命安全，但针对岩质边坡拉裂破坏研究却甚少，这使得岩质边坡拉裂破坏研究是亟待开展的1955年，Bishop提出了最早的强度折减法，即边坡稳定性分析课题之一。将初始的剪切强度参数(c、)除以安全系数，则折1915年，瑞典条分法最初是由瑞典人K．减后的剪切强度参数c，和／变为：Petterson针对粘性土坡且不考虑土体内摩擦角时提r=c／Fs；，=arctan(tamp／F~)(1)出。此后，Fellennius假定边坡滑面为圆弧性并仅一般情况下，边坡稳定性分析采用Mohr—Cou—仅满足力矩平衡的条分法。1955年，Bishopl4假定lumb准

4、则来描述岩体的强度，本文采用极限分析法边坡滑面为圆弧形，提出同时满足力矩平衡和垂直来研究层状边坡稳定性时，假定边坡参数与岩层倾方向力平衡的修正条分法。1956年，Janbul5提出角相关的函数，则有：了更精细的条分法。董捷采用一种基于平面坐．r=。口()+o'tampB(．，7)(2)标系统的双向滑动面搜索模式，该模型考虑了铁路式中：、．r分别为单位体积的正应力和剪应力；c疗路堑边坡的多级平台几何特征和岩层产状，逐一对()、8()分别为与岩层倾角存在函数关系的粘潜在的滑动体进行分析，可实现对顺层岩质边坡最聚力和内摩擦角，这里引入一个参数，叼是滑裂面小安全系数的搜索过程O胡其志通

5、过对顺层岩与岩层倾角的差值函数，且由下式定义：质边坡中地下水力作用进行分析，认为地下水力作=Cmin+(cmax—cmin)2叼／1用主要为沿结构面分布的裂隙水压力和拖拽力。分=min+(m一min)2~7／'rr}(3)析了滑动破坏中的控稳优势结构面，认为该面上的叼：Is-卢Io≤≤1T／2J张裂隙静水压力、滑动面扬压力以及拖拽力的大小均取决于后缘张裂隙的充水高度。冯君考虑顺式中：c8、8分别为层状岩体沿破坏面方向的剪切层边坡后缘张拉力，并研究了坡顶距张拉裂隙的距强度指标；c．n、Cmax~in、分别为岩体沿层面收稿日期：2014—04-14作者简介：彭辉彬(1977一)，男

6、，主要从事路桥建设。2期彭辉彬：考虑地震效应下层状岩质边坡拉裂滑移破坏稳定性分析53和垂直层面方向上的粘聚力和内摩擦角；．，7为滑裂f(khWsina—kvWcosa+Ssina)×1面与岩层倾角的夹角。[tang~p+cLAB／COSet+cH／coscttanO]F一一——‘F下^rcos一后口Wsina+Scosa2层状岩质边坡拉裂滑移稳定性分(9)析3工程应用在顺层岩质路堑边坡工程中，当岩层的倾角大于边坡开挖角时，边坡容易沿层理面发生滑移破坏，某边坡基本参数为：坡高日=25nl；根据坡率得其边坡破坏模式如图1所示。到平均坡角0=46。；坡顶裂隙距离坡顶边缘水平距离LA8

7、=12m；岩层倾角卢=45。；边坡滑面倾角=28。；岩石重度=28kN／m；滑面凝聚力c=220kPa，滑面内摩擦角咖=35。，岩石抗拉强度=1．7MPa；水平方向上动态影响等效系数kh=0，竖直方向上k，=一l。根据式(8)计算可得安全系数，=1．09。3．1静力稳定性参数分析图1层状边坡滑移拉裂破坏模式为了进一步研究边坡参数对边坡稳定性的影响研究，分别对不同岩石重度边坡高度日和坡角0图1中几何要素包括坡高日、坡顶距拉裂面宽进行取值计算边坡安全系数，见图2、图3和图4所度AB为拉裂面长度B