岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (7): 2115-2128.doi: 10.16285/j.rsm.2022.1498
刘国锋1,冯坤1,晏长根1,丰光亮2,徐鼎平2,周迟1
LIU Guo-feng1, FENG Kun1, YAN Chang-gen1, FENG Guang-liang2, XU Ding-ping2, ZHOU Chi1
摘要: 鉴于目前关于节理岩体力学参数空间变异性表征及存在潜在滑移面边坡的可靠性问题研究较多,但对于岩质边坡力学参数空间变异性影响及开挖卸荷响应(变形与塑性区)不确定性分析的研究较为有限。提出考虑力学参数不确定性的岩质边坡开挖卸荷响应概率评价方法,该方法以室内岩石力学试验及现场地质勘察测绘数据为基础,利用Hoek-Brown经验准则与Monte Carlo分析手段,构建了以岩石单轴抗压强度(uniaxial compressive strength,简称UCS)、地质强度指标(geological strength index,简称GSI)和节理工程参数为输入的边坡岩体力学参数概率统计模型,并采用卡方检验进行模型的吻合度检验;基于点估计原理构建岩体力学参数组合方案,并结合数值模拟开展边坡开挖过程的仿真分析,获得边坡开挖后整体安全系数及位移及塑性区的概率分布。利用该方法对在建京秦高速沿线某路堑边坡岩体力学参数及开挖卸荷响应进行分析,得到了岩体强度、弹性模量、黏聚力与内摩擦角的取值及不确定性分布,采用点估计与FLAC3D模拟分析,得到了边坡安全系数及典型观测点的位移与塑性区分布结果,并与实测值进行对比,结果表明该方法的适用性较高。该研究为岩质挖方边坡的力学参数估计及稳定性分析评价提供了一种有效途径,能够为实际工程施工决策提供重要参考依据。
中图分类号:
[1] | 罗国立, 张科, 齐飞飞, 朱辉, 张凯, 刘享华, . 基于3D打印的裂隙岩体力学特性尺寸效应及各向异性初探[J]. 岩土力学, 2023, 44(增刊): 107-116. |
[2] | 申辉, 刘亚群, 刘博, 李海波, . 地震波斜入射下岩质边坡放大效应的数值模拟研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 2129-2142. |
[3] | 许明, 余小越, 赵元平, 胡家驹, 张潇婷, . 顺倾层状碎裂结构岩质边坡地震动力响应及破坏模式分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 362-372. |
[4] | 贾宝新, 陈国栋, 刘丰溥, . 高温下岩石损伤本构模型及其验证[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 63-73. |
[5] | 张文莲, 孙晓云, 陈勇, 金申熠, . 基于岩体抗压强度折减的边坡稳定性分析方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 607-615. |
[6] | 杨肖锋, 鲁祖德, 陈从新, 孙朝燚, 刘轩廷, . 板裂结构顺层岩质边坡滑移−弯曲破坏 机制的力学模型研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 258-266. |
[7] | 高丙丽, 李铎, 李朗, 陈立成, 杨志法, . 基于坐标投影法岩质边坡块体稳定性 分析及其可视化研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 181-194. |
[8] | 蒋水华, 欧阳苏, 冯泽文, 康青, 黄劲松, 杨志刚, . 基于结构面参数概率分布更新的 节理岩质边坡可靠性分析[J]. 岩土力学, 2021, 42(9): 2589-2599. |
[9] | 苗胜军, 王辉, 杨鹏锦, 王亚欣, . 近疲劳强度循环荷载对泥质石英粉砂岩 力学特性影响研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2109-2119. |
[10] | 仉文岗, 王琦, 陈福勇, 陈龙龙, 王鲁琦, 王林, 张艳梅, 王玉琦, 朱星, . 考虑岩体空间变异性的边坡可靠度分析 及抗滑桩随机响应研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(11): 3157-3168. |
[11] | 宋义敏, 凌小康, 张敬宗, 朱晨利, 任何, 苑德顺. 基于数字散斑相关方法和有限元法的岩土 材料力学参数反演[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2855-2864. |
[12] | 王川, 冷先伦, 李海轮, 李刚, . 节理分布空间变异的地下洞室稳定性概率分析[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 224-232. |
[13] | 安彩龙, 梁 烨, 王亮清, 邓 姗, 孙自豪, 范斌强, 郑罗斌. 岩质边坡楔形体锚索加固方向角三维优化设计[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2765-2772. |
[14] | 高玮, 胡承杰, 贺天阳, 陈新, 周聪, 崔爽, . 基于统计强度理论的破裂岩体本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2179-2188. |
[15] | 姚玉文, 刘方成, 补国斌, 景立平, . 橡胶砂弹性动力学参数的弯曲-伸缩元试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2369-2379. |
|