岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (10): 2735-2743.doi: 10.16285/j.rsm.2021.2080
朱学亮1,邵生俊1, 2,沈晓钧3,邵帅4,刘小康1
ZHU Xue-liang1, SHAO Sheng-jun1, 2, SHEN Xiao-jun3, SHAO Shuai4, LIU Xiao-kang1
摘要: 黄土边坡中竖直裂隙的发育往往会对边坡稳定产生影响。相对于平面应变机制,建立三维破坏机制下边坡稳定性分析方法更能接近实际边坡失稳情况。基于塑性极限分析上限法,考虑预先存在竖直裂隙的三维黄土边坡不同破坏机制(坡面破坏、坡脚破坏和坡底破坏),建立能量平衡方程及其无量纲临界高度值γH/c表达式,采用随机搜索法得到了临界高度的上限解。分析了约束宽度、边坡坡度、内摩擦角以及裂隙深度对三维竖直裂隙黄土边坡临界高度值的影响。结果表明:对于坡脚破坏机制,临界高度值随着裂隙深度的增加而减小,减小至临界裂隙深度 (δ /H) min 后,裂隙深度的增加不再影响临界高度值;临界裂隙深度随着坡度 β 的增大而增大,随着内摩擦角 φ 的增大而减小。当约束宽度 B/H<0.8时,大多数破坏机制为坡面破坏。当约束宽度 B/H=0.8、内摩擦角 φ =10° 及约束宽度 B/H=0.6、内摩擦角 φ =15° 时,边坡的破坏从坡面破坏机制逐渐过渡到坡脚破坏机制。存在竖直裂隙的黄土边坡比完整边坡具有更小的临界高度,约束宽度及内摩擦角会对三维黄土边坡破坏机制产生影响。
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