水力作用下同向双平面滑移型岩质边坡稳定性分析.PDF

第３７卷 第５期 世界科技研究与发展 Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．５ 　 　 ２０１５年１０月 ５３５－５４１页 ＷＯＲＬＤＳＣＩＴＥＣＨＲ＆Ｄ Ｏｃｔ．２０１５ ｐｐ．５３５－５４１ 水力作用下同向双平面滑移型岩质边坡稳定性分析  师华鹏　余宏明 　陈鹏宇　李雄峰 （中国地质大学（武汉）工程学院，武汉４３００７４） 摘　要：同向双平面滑移型岩质边坡的滑移破坏多属于推动式滑动破坏，其稳定性主要取决于滑动面的物理力学 性质和地下水对岩体的水压力。通过分析此类边坡中地下水力的作用，发现水压力主要为沿结构面的静水压力和 拖拽力。在建立边坡水力分析模型的基础上，推导出后缘结构面临界充水高度的表达式，并根据与降雨强度的关 系建立水力驱动型边坡滑移破坏判据。最后选取实际边坡算例，验证公式的合理性，并运用Ｍａｔｌａｂ编程分析了边 坡稳定性系数在不同滑动面水深、滑动面倾角、坡高等影响因子影响下的动态演绎规律。结果表明：边坡的滑移破 坏取决于水力作用的触发，边坡稳定性系数的降低主要与静水压力有关，渗透力的影响很小；在这些影响因子中， 坡高、滑动面水深对稳定性系数影响较显著。 关键词：同向双平面滑动；岩质边坡；稳定性系数；水力作用 中图分类号：ＴＵ４５７　　　文献标识码：Ａ　　　ｄｏｉ：１０．１６５０７／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－６０５５．２０１５．０５．０１５ ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＣｏｒｏｔａｔｉｎｇＤｏｕｂｌｅＰｌａｎｅＳｌｉｄｉｎｇＲｏｃｋ ＳｌｏｐｅｕｎｄｅｒＨｙｄｒａｕｌｉｃＰｒｅｓｓｕｒｅ  ＳＨＩＨｕａｐｅｎｇ　ＹＵＨｏｎｇｍｉｎｇ　ＣＨＥＮＰｅｎｇｙｕ　ＬＩＸｉｏｎｇｆｅｎｇ （ＦａｃｕｌｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｗｕｈａｎ），Ｗｕｈａｎ４３００７４） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｓｔｏｆｃｏｒｏｔａｔｉｎｇｄｏｕｂｌｅｓｌｉｄｅｐｌａｎｅｓｌｉｄｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｏｆｒｏｃｋｓｌｏｐｅｉｓｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｄｕｅｔｏｐｕｓｈｉｎｇ．Ｔｈｅｓｔａ ｂｉｌｉｔｙｏｆｉｔｉｓｍａｉｎｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｐｈｙｓｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｌｉｄｅｆａｃｅａｎｄｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｓｏｎｒｏｃｋｓｌｏｐｅ． Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｗａｔｅｒｏｎｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｓｌｏｐｅ，ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｅｓｓｅｓｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｍａｉｎｌｙａｃｔａｓ ｆｉｓｓｕｒｅｄｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｄｒａｇｆｏｒｃｅｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅ，ａｎｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｆｏｒ ｍｕｌａｉｓｄｅｒｉｖｅｄｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｃｒｉｔｉｃａｌｗａｔｅｒｈｅｉｇｈｔｉｎｔｒａｉｌｉｎｇｅｄｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅ，ｔｈｅｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈ ｔｈｅｒａｉｎｆａｌｌｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃｄｒｉｖｅｎｓｌｏｐｅｓｌｉｄｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ａｔｌａｓｔ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｔｕａｌｓｌｏｐｅｅｘａｍ ｐｌｅ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｍｕｌａｉｓｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．ＵｓｉｎｇｔｈｅＭａｔｌａｂｔｏａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｌａｗｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆａｃ