基于FLAC3D多裂隙模型的层状岩质边坡破坏特征及稳定性.PDF

第37卷第4期 水 利 水 电科 技 进 展 2017年7月 Vol.37 No.4 Advances in Science and Technology of Water Resources Jul. 2017 DOI:10.3880/ j.issn.1006 7647.2017.04.007 基于FLAC3D多裂隙模型的层状岩质边坡破坏特征及稳定性 鲁海峰,姚多喜,胡友彪,郭摇 鹏 (安徽理工大学地球与环境学院,安徽 淮南摇 232001) 摘要:采用FLAC3D 多裂隙本构关系,建立层状岩坡平面破坏特征的各向异性数值分析模型。 运用 强度折减法,得出边坡安全系数与层间弱面倾角茁、坡角琢、坡高H 以及岩体抗剪强度之间的关系, 并采用灰色关联法给出了各因素对安全系数的影响程度。 研究结果表明:顺倾向边坡,当茁臆15毅 时,其破坏形式主要是拉裂 剪切 滑移破坏,滑面不沿层间弱面;当15毅茁琢 时,产生顺层滑移破 坏;当茁逸琢 时,坡顶处沿弱面滑移,坡角处弯折破坏。 反倾向边坡,当茁50毅时主要为压剪破坏,茁 较大时(茁逸50毅)为倾倒破坏。 随着茁 的增大,顺倾向边坡的安全系数呈先减、后增、再减的趋势, 且水平层状边坡的稳定性要高于直立边坡;反倾向边坡的安全系数变化趋势与顺倾向边坡相反。 当茁琢 时,顺倾向边坡的稳定性要高于同倾角的反倾向边坡。 顺倾向边坡,坡高对其稳定性影响 最大,其次为弱面黏聚力和坡角,而弱面倾角和弱面摩擦角相对影响较小;反倾向边坡,各因素对 其稳定性的影响程度依次为弱面摩擦角、坡角、坡高、弱面黏聚力和弱面倾角。 关键词:多裂隙模型;层状岩质边坡;稳定性;强度折减 中图分类号:TU457摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 文章编号:1006 7647(2017)04 0036 06 Analysis of failure characteristics and stability of layered rock slope based on multi鄄fracture model of FLAC3D/ / LU Haifeng,YAO Duoxi,HU Youbiao,GUO Peng(College of Earth and Environment,Anhui University of Science and Technology,Huainan232001,China) Abstract:UsingtheFLAC3Dmulti鄄fractureconstitutiverelation,anumerical model of anisotropicfailurecharacteristicsof a layered rock slope was established. With the strength reduction method, the relationships between the slope safety coefficient and the interlayer weak plane dip angle茁,slope angle 琢,slope height H,and shear strength of the rock mass were determined,and the impacts of various factors on the safety coefficient were investigated with the grey correlation method. Results show that for a bedding slope (with the slope direction consistent with the obliquity of the rock layer) at 茁 臆15毅,damage ismainlycausedbytensilecracking鄄shear鄄slippagefailure,andasliding