基于尖点突变理论的采场台阶边坡稳定性研究

摘要

离散元法适用于模拟露天开采后的非均质岩质台阶边坡在重力荷载作用下的非线性变化，但缺乏明晰量化的边坡失稳判据，难以精确获取边坡安全系数。针对该问题，基于尖点突变理论结合重力增加法，建立了边坡水平方向平均位移与重力系数的尖点突变模型，将边坡临界失稳判据量化为确定的位移突变特征值。通过对不同节理间距和连通率进行组合模拟，揭示了不同组合下边坡临界位移及安全系数变化规律。分析表明：该模型能够有效确定边坡失稳临界位移及安全系数；当节理连通率为0.70时，边坡的临界失稳位移整体高于节理连通率为0.70以上的组合；随着节理间距的增大，边坡临界失稳时沿节理面形成范围更大的滑体，对应较大的临界失稳位移。该研究结果为节理岩体区域边坡位移监测及位移预警阈值提供了理论依据。

关键词

尖点突变理论 / 重力增加法 / 失稳判据 / 临界位移 / 节理间距 / 节理连通率