软硬岩互层反倾高边坡变形破坏过程物理模型试验研究

摘要

反倾高边坡是工程界一类易致灾性地质体，为揭示软硬岩组合条件下斜坡倾倒变形内在机理，本研究通过配制相似材料，采用底摩擦实验分析软硬岩不同组合条件下的边坡破坏模式，并使用PIVlab工具箱进行分析。结果表明：软硬岩边坡在变形破坏模式上有较大的差异性，软岩边坡多以变形为主，层间多发生倾倒弯曲，垂直层面的裂隙产生较少，不易形成贯通破裂面；硬岩边坡多以倾覆折断破坏为主，岩层内部拉张裂隙发育并连通，最后产生阶坎状贯通破坏面；软硬互层边坡在倾倒弯曲之后，发生倾覆破坏，直至形成贯通破裂面。在含有硬岩层的反倾边坡中，更易出现“悬臂梁”式结构，这表明硬岩层更易发生折断破坏，所以硬岩层比例较多的反倾边坡，更易发生整体破坏。PIVlab计算结果与试验现象过程吻合性好，计算能正确反映边坡的位移矢量特点，并划分出变形特征范围。

关键词

软硬互层 / 破坏机制 / 底摩擦实验 / PIVlab