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1、JournalofEngineeringGeology工程地質(zhì)學(xué)報(bào)1004—9665/2008/16(5)-0592-06高陡巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性三維離散元分析白永健黃潤(rùn)秋巨能攀趙建軍霍宇翔(成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成都610059)摘要某高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)條件復(fù)雜、軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育、開挖高度大、坡度陡、臨空面多,為邊坡變形提供了有利的空間,邊坡多處出現(xiàn)失穩(wěn)破壞跡象。通過對(duì)邊坡工程地質(zhì)條件調(diào)查,巖體結(jié)構(gòu)特征和邊坡開挖等影響因素的分析,認(rèn)為邊坡變形主要發(fā)生在強(qiáng)風(fēng)化強(qiáng)卸荷巖體內(nèi),受軟弱結(jié)構(gòu)面的控制比較明顯,表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)面組合控制的塊體變形失穩(wěn)破
2、壞模式。采用3DEC數(shù)值模擬軟件,模擬了邊坡開挖后坡體變形特征,數(shù)值模擬結(jié)果表明,邊坡淺表層塊體以及控制性塊體穩(wěn)定性差,可能導(dǎo)致邊坡產(chǎn)生整體失穩(wěn)。關(guān)鍵詞高陡邊坡軟弱結(jié)構(gòu)面塊體穩(wěn)定性3DEC中圖分類號(hào):TD824.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: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各個(gè)塊體可以平移或轉(zhuǎn)動(dòng)和巖體的斷裂等復(fù)
6、雜過1引言程,具有宏觀上的不連續(xù)性,可以較真實(shí)地、動(dòng)態(tài)地在高陡巖質(zhì)邊坡中,巖體的變形破壞主要受巖模擬邊坡塊體在開挖過程中位移和變形狀態(tài)的變化體內(nèi)結(jié)構(gòu)面尤其是軟弱結(jié)構(gòu)面的空間組合關(guān)系和結(jié)特征及破壞過程。某開挖邊坡位于大渡河右岸構(gòu)面的力學(xué)性能控制。三維離散元程序3DEC是將支流尼日河左岸,邊坡開挖高度大,坡度陡,臨空面為弱面所切割的巖體視為復(fù)雜塊體的集合體,允許收稿日期:2008—06—04;收到修改稿日期:2008—07—03.第一作者簡(jiǎn)介:白永健,主要巖土體穩(wěn)定性及工程環(huán)境效應(yīng)的研究.Email:baiyongjiart2006@126.corn16(5)
7、白永健等:高陡巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性三維離散元分析593多,發(fā)育多條貫穿坡體的軟弱結(jié)構(gòu)面,與臨空面組合只局部存在地下水滲出。形成大量的塊體,穩(wěn)定性差且相互影響。本文在邊坡巖體結(jié)構(gòu)特征分析的基礎(chǔ)上,采用3DEC對(duì)邊坡3邊坡巖體結(jié)構(gòu)特征穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。受歷史上構(gòu)造作用及后期邊坡快速開挖過程中2邊坡工程地質(zhì)條件卸荷作用的影響,邊坡節(jié)理極為發(fā)育,巖體破碎J。邊坡巖體結(jié)構(gòu)呈明顯的區(qū)域性(圖1),I~Ⅳ區(qū)巖邊坡為料場(chǎng)臨時(shí)邊坡,設(shè)計(jì)開挖坡高1110~體位于強(qiáng)風(fēng)化強(qiáng)卸荷區(qū)域內(nèi),I區(qū)、Ⅱ區(qū)主要發(fā)育710m,目前已開挖至高程900m。開挖坡比l110~NE/SE和NW/NE兩組長(zhǎng)大節(jié)
8、理,巖體呈次塊狀結(jié)1065m為1:1;1065—1050m為1:0