摘 要:隨著三峽移民工程的進(jìn)行,三峽庫區(qū)出現(xiàn)了大量人工巖質(zhì)邊坡。選用合適的方法對庫區(qū)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析就顯的尤為重要。本文數(shù)值模擬了三峽庫區(qū)16處巖質(zhì)邊坡,通過對邊坡巖土體材料參數(shù)的折減,用基于強(qiáng)度折減原理的Midas-GTS軟件進(jìn)行計算,獲得邊坡的安全系數(shù)和邊坡瀕臨破壞時最大位移量。并將邊坡變形量作為評價邊坡穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。
關(guān)鍵詞:邊坡 變形量 預(yù)警 數(shù)值模擬 強(qiáng)度折減法
中圖分類號:P642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)04(a)-0000-00
1引言
在一般的邊坡應(yīng)力場數(shù)值分析中,都是通過改變摸型邊界上的應(yīng)力分布形式和大小來擬合摸型內(nèi)實測應(yīng)力點處的應(yīng)力狀態(tài),從而確定邊坡的最終應(yīng)力場[1] 。巖體變形參數(shù)通過巖塊的損傷折減確定,通過弱化處理巖體的強(qiáng)度參數(shù),將折減后的巖體變形參數(shù)和弱化處理后的強(qiáng)度參數(shù)用于數(shù)值模擬[2]。在如今的數(shù)值模擬中,通常改變邊坡的某些性質(zhì)或外部環(huán)境,來人為的制造“邊坡破壞”。本數(shù)值模擬就是降低巖土體的物理力學(xué)參數(shù),改變邊坡安全系數(shù),以達(dá)到觀察邊坡在降低安全系數(shù)的過程中邊坡的局部最大位移的變化,找出邊坡發(fā)生破壞時的最大位移量。
2計算方法
目前認(rèn)為在對強(qiáng)度參數(shù)折減的同時應(yīng)對變形模量作相應(yīng)調(diào)整并設(shè)計出變形參數(shù)的具體折減,同時也有必要對彈性模量和泊松比進(jìn)行折減,并在假定土體應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系滿足雙曲線模型和Mohr—Coulomb準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上,給出了變形參數(shù)的具體折減公式[3]。
本文基于有限元軟件Midas-GTS,采用強(qiáng)度折減有限元方法對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行考察,著重分析了彈性模量、粘聚力和摩擦角的聯(lián)合變化對邊坡安全系數(shù)、特征點位移的突變性、塑性區(qū)域的貫通性等因素的影響。
3計算實例
3.1研究區(qū)工程地質(zhì)概況
三峽庫區(qū)地處四川盆地與長江中下游平原的結(jié)合部,跨越鄂中山區(qū)峽谷及川東嶺谷地帶,北屏大巴山、南依川鄂高原。庫區(qū)地層自前震旦系至第四系均有出露,其分布由東至西自老而新展布[4]。
本文選取的是巴東、萬州、秭歸、涪陵等地16處巖質(zhì)邊坡進(jìn)行數(shù)值模擬。由于三峽庫區(qū)邊坡所在地形比較復(fù)雜,巖體風(fēng)化程度不一,并且需要進(jìn)行計算的邊坡眾多,故統(tǒng)一選