巖質(zhì)邊坡楔形體穩(wěn)定分析.pdf

1、楔形體破壞是巖質(zhì)邊坡中最常見的一種破壞形式，楔形體穩(wěn)定問題也是巖質(zhì)邊坡工程中的經(jīng)典問題。本文在分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，提出一種考慮結(jié)構(gòu)面各向異性剪脹的楔形體穩(wěn)定分析方法，并利用楔形體穩(wěn)定分析方法求解壓力隧洞最小覆蓋厚度。 首先，簡要回顧巖質(zhì)邊坡楔形體識別方法。介紹利用極射赤平投影法進行結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)統(tǒng)計和優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面劃分。進而識別可能出現(xiàn)的楔形體，初步判別楔形體滑動類型。 其次，介紹并對比現(xiàn)有各種楔形體穩(wěn)定分析方法。介紹了傳

2、統(tǒng)極限平衡法、基于關(guān)聯(lián)流動的上限法、基于潘家錚最大原理的廣義極限平衡法、考慮結(jié)構(gòu)面各向同性剪脹的分析方法和塑性力學廣義解法。對比分析發(fā)現(xiàn)，上述分析方法通過不同途徑將楔形體穩(wěn)定問題靜定化；各種方法之間存在內(nèi)在聯(lián)系；對結(jié)構(gòu)面均采用Mohr-Coulomb準則描述抗剪強度；考慮結(jié)構(gòu)面各向同性剪脹的分析方法和塑性力學廣義解法均視結(jié)構(gòu)面剪脹為各向同性。 然后，提出一種考慮結(jié)構(gòu)面各向異性剪脹的楔形體穩(wěn)定分析方法。考慮結(jié)構(gòu)面各向異性剪脹的楔形

3、體穩(wěn)定分析方法以三維鋸齒形模型描述結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)。通過構(gòu)建由結(jié)構(gòu)面剪脹角確定的塑性速度，確定滑動面剪力方向，進而確定考慮結(jié)構(gòu)面各向異性剪脹的等效內(nèi)摩擦角。通過建立空間靜力平衡方程求解不同剪脹條件下楔形體的安全系數(shù)。與考慮結(jié)構(gòu)面各向同性剪脹的分析方法及塑性力學廣義解法對比發(fā)現(xiàn)，相同剪脹條件下，按考慮結(jié)構(gòu)面各向異性剪脹的楔形體穩(wěn)定分析方法計算所得安全系數(shù)更大?，F(xiàn)有方法得到的安全系數(shù)上限均是在結(jié)構(gòu)面各向同性剪脹條件下得到的。 最后，從