基于点安全系数法的节理岩质边坡稳定性分析

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岩质边坡的稳定性是我国地质灾害防治工程中的重要问题,边坡的稳定与否对于国家的经济财产损失和人民群众的人身安全是个较大的安全隐患。我国是个多山地的国家,特别是西南多山地区的工程建设中,岩质边坡所在的地质环境比较复杂而且存在大量的结构面,其岩土体结构和发育特征是影响岩质边坡稳定性的重要因素。传统极限平衡法难以有效模拟边坡的三维结构特征,同时无法分体边坡体上的各部位的相对稳定性。基于上述方法的不足之处,本文以点安全系数法作为判断方法,借助三维有限差分软件Flac3D、离散元软件3DEC以及Tecplot数据可视化软件对边坡进行稳定分析,计算不同坡体应力应变及点安全系数分布情况,找出两种计算方式的差异性,主要做了以下工作:1、通过阅读相关文献,对当前岩质边坡稳定性分析的方法进行了总结,由于这种方法无法对边坡上的各点进行局部稳定分析,提出利用杨涛等提出的点安全系数法进行分析,并借助二维算例对该法的合理性进行判定,点安全系数法算得的不稳定区域与参考贯通滑动面区域基本一致,整体点安全系数值与极限平衡法算得的安全系数相近,可以认为利用点安全系数法评估节理岩质边坡稳定性是合理可行的。2、论文以渝昆高铁线路桥基岸坡为工程背景依托,借助基于位移等值面的点安全系数法和基于结构面的点安全系数法对稳定性计算结果对比分析,通过计算结果可以看出坡体在两种计算方式下的应力应变状态存在较大的差异性,外倾结构面的存在均加剧了坡体的不稳定性,而对于坡角不是特别大的坡体,内倾结构面则在一定程度上有利于坡体的稳定性,其验证了结构面的存在对坡体稳定性的重要影响,点安全系数法能合理的反映结构面对坡体的稳定性的影响情况。3、在选取具有典型特征的岸坡坡体,针对其坡体坡角、结构面倾角及间距进行分组,在不同分组坡体之间通过分析其不同的应力应变状态及点安全系数结果,发现结构面的存在对于坡体潜在失稳区域分布有比较大的影响,对于高坡角高结构面倾角的节理岩质边坡运用连续介质模拟可能会产生比较大的误差,而对于内倾结构面的岩质边坡运用连续介质模拟则偏于保守。
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