岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (5): 1283-1294.doi: 10.16285/j.rsm.2022.0782
冷先伦1, 2,王川1, 2,盛谦1, 2,宋文军3,陈健1, 2,张占荣4,陈菲5
LENG Xian-lun1, 2, WANG Chuan1, 2, SHENG Qian1, 2, SONG Wen-jun3, CHEN Jian1, 2, ZHANG Zhan-rong4, CHEN Fei5
摘要: 岩质边坡灾害孕育期的变形破坏发展过程通常受其内部长大裂隙(主控裂隙)控制,揭示主控裂隙边坡变形破坏演化机制对滑坡灾害防治具有重要意义。基于透明相似模型试验技术,选取2种典型主控裂隙(后缘陡倾角裂隙和前缘缓倾角裂隙)边坡为研究对象,在自研设备上开展了主控裂隙边坡内部变形破坏演化过程的模型试验研究;分别以位移速率和应变速率作为边坡变形和裂隙扩展的表征量,以无裂隙边坡变形破坏演化规律为参照,对比分析了后缘和前缘主控裂隙影响下边坡内部变形破坏的时空演化机制。结果表明:(1)通过模拟无裂隙边坡内部变形累积以及破裂萌生、扩展与贯通的渐进过程,验证了所采用的试验方法在研究边坡内部变形破坏演化过程方面的可靠性;(2)主控裂隙边坡内部变形破坏过程与无裂隙边坡相似,可分为变形累积、破裂带萌生/初始裂隙起裂、破裂带/裂隙扩展调整、破裂带/裂隙快速扩展贯通等4个阶段;(3)在初始主控裂隙滑移变形的作用下,后缘陡倾角裂隙尖端因受推移作用而发生拉张-剪切混合型起裂并向下扩展,前缘缓倾角裂隙尖端因受牵引作用而发生拉张型起裂并向上扩展,裂隙扩展速率随扩展长度的增加而呈指数型增长;(4)裂隙扩展类型随边坡变形与裂隙扩展过程不断调整,后缘陡倾角裂隙由初始拉张-剪切混合型扩展转化为剪切型扩展,并最终从坡趾附近剪出,前缘缓倾角裂隙由初始拉张型扩展转化为剪切型扩展,并最终与后缘破裂贯通。
中图分类号:
[1] | 王川, 冷先伦, 张占荣, 杨闯, 陈健, . 基于裂隙扩展的多级岩质边坡 开挖卸荷破坏路径分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 1190-1203. |
[2] | 朱涛, 尹翔, 王成汤, 闵弘, 王浩, 陈娱, 何俊霖, . 西昌太和矿北采场滑坡变形演化规律 及成因机制研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 392-400. |
[3] | 毛彦军, 陈曦, 范超男, 葛少成, 李文璞, . 基于CT三维重建的注水煤岩体裂隙扩展规律研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(6): 1717-1726. |
[4] | 肖捷夫, 李云安, 胡勇, 张申, 蔡浚明, . 库水涨落和降雨条件下古滑坡变形特征 模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 471-480. |
[5] | 黄晓虎, 易武, 黄海峰, 邓永煌. 优势流入渗与坡体变形关系研究及应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1396-1403. |
[6] | 汤明高, 李松林, 许 强, 龚正峰, 祝 权, 魏 勇. 基于离心模型试验的库岸滑坡变形特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 755-764. |
[7] | 陈达, 许强, 郑光, 蔡国军, 彭双麒, 王卓, 何攀. 基于离心模型试验的复杂层状软岩楔形 滑坡变形演化研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3374-3384. |
[8] | 魏超, 朱维申, 李勇, 王书刚, 董振兴, 蔡卫兵, . 岩石倾斜裂隙与水平裂隙扩展贯通试验 及数值模拟研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4533-4542. |
[9] | 李春元,张 勇,彭 帅,高守阳,马亚仲,. 深部开采底板岩体卸荷损伤的强扰动危险性分析[J]. , 2018, 39(11): 3957-3968. |
[10] | 张希巍,王 刚,蔡 明,徐 荃,. 凌海花岗岩变形特点与脆性评价[J]. , 2018, 39(10): 3515-3524. |
[11] | 陈 松,乔春生,叶 青,邓 斌. 基于摩尔-库仑准则的断续节理岩体复合损伤本构模型[J]. , 2018, 39(10): 3612-3622. |
[12] | 杜国梁,张永双,姚 鑫,郭长宝,杨志华|. 都江堰市五里坡高位滑坡-碎屑流成因机制分析[J]. , 2016, 37(S2): 493-501. |
[13] | 章 统,刘卫群,查 浩,费晓东,. 岩石类材料振动裂隙扩展试验和数值分析[J]. , 2016, 37(S2): 761-768. |
[14] | 赵 瑜,王超林,万 文,. 压剪作用下裂隙扩展过程渗流与应力耦合模型研究[J]. , 2016, 37(8): 2180-2186. |
[15] | 阎锡东 ,刘红岩 ,邢闯锋 ,李 超 ,王东会,. 基于微裂隙变形与扩展的岩石冻融损伤本构模型研究[J]. , 2015, 36(12): 3489-3499. |
|