反倾层状斜坡破裂面演化特征离心机模型试验与数值模拟

• 作者: 穆成林 张御阳 裴向军 马浩 周昕 李林燕
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 反倾层状斜坡 破裂面 演化特征 物理模型试验 数值模拟
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 页码范围: 135-144
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202210015

摘要

破裂面形成演化特征是反倾层状斜坡研究的重点之一，也是稳定性评价和工程设计治理的基础。利用室内大型土工离心机，获取坡体受力和变形参数，同时结合PFC数值模拟成果，展示斜坡破裂面的形成演化过程和特征，并讨论破裂面的形成机理。结果表明：（1）首先在坡体内部产生压剪裂隙，随后向中下部扩展，坡体压剪分区；（2）裂隙向中上部发展，破裂面初步形成，深部坡体发生弯折；（3）浅层裂隙完全贯通，形成由坡顶至坡脚的完整破裂面Ⅰ，内部潜在破裂面（Ⅱ、Ⅲ）中上部近似平行坡面，下部合并后至坡脚，而稳定受压区域与弯折区分界潜在破裂面Ⅳ呈阶梯形，同时浅层存在3条次级破裂面；（4）斜坡的变形破坏由于重力作用，使得岩层差异性受力，在压剪、拉剪及弯折作用下，裂隙由预制裂隙尖端萌生、扩展，最终贯通形成破裂面。重力是内在原因，而坡体结构特征是基础条件。研究成果可以为反倾层状斜坡进一步深入研究和实践提供参考。