節(jié)理巖體邊坡的關(guān)鍵塊體失穩(wěn)概率和可靠度研究.pdf

1、在礦山開采，交通運(yùn)輸和水利水電等建設(shè)工程中，大量存在著節(jié)理巖體邊坡，其穩(wěn)定性對工程實(shí)施有至關(guān)重要的影響。節(jié)理巖體邊坡的穩(wěn)定性跟邊坡中的不連續(xù)面的關(guān)系密切，如節(jié)理、裂隙、斷層以及軟弱夾層等，這些結(jié)構(gòu)面縱橫切割，使得巖體的性質(zhì)與完整巖石大相徑庭，因此，必須對節(jié)理巖體邊坡的變形破壞機(jī)制和穩(wěn)定性分析作深入的研究。 塊體理論作為分析節(jié)理巖體邊坡的重要方法，已經(jīng)在工程界得到廣泛的應(yīng)用。隨著研究的深入，其理論和方法也不斷的發(fā)展和拓寬。本文在工

2、程地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上使用塊體理論，并結(jié)合概率模型，正交敏感性分析，可靠度計(jì)算和數(shù)值模擬建立了節(jié)理巖體邊坡穩(wěn)定性分析的計(jì)算方法，并應(yīng)用于南京北極閣風(fēng)貌區(qū)巖體邊坡的穩(wěn)定評價(jià)，研究成果具有較大的理論和實(shí)用價(jià)值。本文的主要成果如下： (1)結(jié)合南京北極閣巖體邊坡的具體工程情況，采用塊體理論確定其開挖面上的關(guān)鍵塊體，對于找出的關(guān)鍵塊體計(jì)算其節(jié)理交切概率和裂隙錐不穩(wěn)定參數(shù)，從而得到失穩(wěn)概率P(B)，用失穩(wěn)概率評價(jià)關(guān)鍵塊體的破壞可能性，確定較易

3、失穩(wěn)的關(guān)鍵塊體即危險(xiǎn)塊體。 (2)利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對于失穩(wěn)概率較高的危險(xiǎn)塊體進(jìn)行影響因素的敏感性分析，將不同因素的敏感性分級排列，對影響效果顯著的因素給予重視。 (3)對確定的危險(xiǎn)塊體，采用蒙特卡羅法，全面考慮結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)和力學(xué)強(qiáng)度的隨機(jī)性，計(jì)算不同大小塊體的破壞概率，并擬合破壞概率與分界邊長的函數(shù)關(guān)系。將節(jié)理跡長的分布用于分析塊體的形成機(jī)率，計(jì)算不同大小塊體的形成概率，得出塊體形成概率的密度函數(shù)。對塊體大小進(jìn)行分區(qū)