板裂结构岩体边坡弯折变形机制的非连续变形分析

摘要

板裂结构岩体边坡弯折变形在水电工程和公路工程边坡中十分常见，成为工程建设和安全运营的隐患之一。现场调查发现，该类岩体弯折破坏多出现在构造应力集中、河流下切强烈和陡峻的斜坡上，斜坡一般由坚硬的中薄层反倾岩体组成，具有板裂结构。弯折破坏从宏观上看既不是崩塌，也不是滑坡，而是一种不连续变形，传统用于斜坡稳定性分析的极限平衡法并不适合此类斜坡的评价。为此，该文以G108国道处于秦岭山区的边坡弯折现象为例，考虑山体抬升与河谷下切作用，采用非连续变形分析（DDA）方法模拟了边坡弯折破坏全过程，分析了其演化形成机制。结果表明：随着河谷下切，岩体在自身重力作用下沿片理面层间错动，向河谷方向缓慢倾倒，形成贯通的弯折面以后，转变为滑坡形式破坏。对此类边坡的评价，应采用数值模型模拟其变形破坏的全过程，判断目前所处的状态和发展趋势，以便为加固治理提供依据。

关键词

板裂结构岩体 / 弯折破坏 / DDA / 河谷侵蚀 / 岩体边坡