采用FLAC3D强度折减法并对比slide极限平衡法,分别研究断层破碎带岩土体的泊松比、抗拉强度、内聚力和内摩擦角等力学参数及断层的断距、厚度、倾角、相对临空面的距离等几何参数对岩质边坡破坏模式和稳定性的影响。结果表明:边坡的稳定性随内聚力的增大而增大,且基本不受泊松比和抗拉强度的影响,2种方法得出的内摩擦角对边坡的稳定性影响规律有所不同;断层的几何参数对边坡的破坏模式和稳定性有较大的影响,并且影响程度大于其力学参数的影响。
Abstract
The influences of strength parameters (including Poisson’s ratio, tensile strength, cohesion, and internal friction angle) and geometrical parameters (fault throw, thickness, dips, and distance from free face) of fault fracture zone on the failure mode and stability of rock slope were analyzed by FLAC3D strength reduction method in comparison with limit equilibrium method in Slide. Simulation results indicate that the increase of cohesion could improve the slope stability while Poisson’s ratio and tensile strength have barely no influence on the stability; the effects of internal friction angle on slope stability obtained from the two methods are different; in addition, the geometric parameters of rock-soil body in faults have a stronger impact on the failure modes and stability of rock slope than mechanical parameters do.
关键词
岩质边坡 /
断层 /
力学参数 /
几何参数 /
破坏模式 /
边坡稳定性
Key words
rock slope /
faults /
mechanical parameters /
geometric parameters /
failure mode /
slope stability
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参考文献
[1] 刘 刚, 赵 坚, 宋宏伟. 节理分布对岩体破坏影响的数值模拟研究[J]. 中国矿业大学学报, 2007, 36(1):17-22.
[2] 江 涛, 徐卫亚, 陈 宏,等. 受断层切割影响的拱坝坝肩岩体三维稳定性数值分析及加固措施模拟[J]. 岩石力学与工程学报,2005, 24(增2):5840-5844.
[3] 王永胜, 郭静芸, 董高峰,等. 辽宁抚顺西露天矿北帮边坡稳定性分析及变形分区[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2012,(4):86-93.
[4] 漆祖芳, 姜清辉, 唐志丹,等. 锦屏一级水电站左岸坝肩边坡施工期稳定分析[J]. 岩土力学, 2012, 33(2):531-538.
[5] 王 东, 曹兰柱, 朴春德,等. 露井联采逆倾边坡破坏模式及稳定性评价方法研究[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2011, 22(3):33-38.
[6] 尚文凯, 王 东, 曹兰柱,等. 露天矿顺倾层状边坡稳定性的断层效应[J]. 有色金属(矿山部分), 2015, 67(3):92-97.
[7] 贾晓亮, 崔洪庆, 张子敏. 断层端部地应力影响因素数值分析[J]. 煤田地质与勘探, 2010, 38(4):47-51.
[8] 沈海超, 程远方, 赵益忠,等. 基于实测数据及数值模拟断层对地应力的影响[J]. 岩石力学与工程学报, 2008,27(增2):3985-3990.
[9] 马淑芝, 贾洪彪, 易顺民,等. 罗湖断裂带地应力场三维有限元模拟分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2006, 25(增2):3898-3903.
[10]姜耀东, 王 涛, 赵毅鑫,等. 采动影响下断层活化规律的数值模拟研究[J]. 中国矿业大学学报, 2013, 42(1):1-5.
[11]常来山, 张瑞鹏, 陶东海,等. 弓长岭露天矿顺倾断层影响边坡可靠性分析[J]. 有色金属(矿山部分), 2013, 65(3):62-65.
[12]王 东, 王 珍, 曹兰柱,等. 断层位置对露天矿顺倾层状边坡稳定性的影响研究[J]. 中国安全科学学报, 2014, 24(12):83-89.
[13]文世鹏, 李德同. 储层构造裂缝数值模拟技术[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 1996,(5):17-24.
[14]欧阳秀兰, 占文锋. 断层模拟中FLAC模拟方法的对比研究[J]. 北京工业职业技术学院学报, 2006, 5(4):77-81.