边坡内部裂缝导致边坡破坏的研究.pdf

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1、２０１５年第５期（总第１５８期）江西建材应用研究边坡内部裂缝导致边坡破坏的研究１２■夏诗画，薛付霞■１．重庆交通大学，重庆市４０００７４；２．新乡市市政设计研究院，河南新乡４５３０００摘要：对于内部含有共线缺陷裂缝或由层状岩体构成的边坡，将其缺陷简化为２．２边坡抗滑力假设内部的一组共线裂缝，假设边坡破坏是由于内部这组共线裂缝扩展导致假设边坡内部存在一组等长等间距共线裂缝，忽略裂缝位置岩土的。判断边坡是否稳定的判据是裂缝尖端等效应力强度因子是否小于体的抗滑力，边坡稳定性主要取决于未开裂位置土体的抗滑力，通过坡断裂韧度。运用有限元软件，假

2、设不同长度、不同间距的共线裂缝，求解脚的倾角为α的面上存在ｎ条长度为２ａ且中心距为２ｂ的共线裂缝其应力强度因子，研究裂缝长度及裂缝间距不同时，裂缝尖端应力强度时，在２ａ×ｎ的范围内边坡的抗滑力为０，如图２所示，阴影部分岩土体因子的变化规律。的抗滑力为０。关键词：边坡裂缝滑动面断裂力学３算例分析主要通过算例，用Ａｎｓｙｓ分析裂缝的扩展过程。边坡参数为：坡高边坡工程的稳定性是工程界长期以来非常关注的问题，目前对边１２ｍ，坡顶宽６ｍ，坡底宽１２ｍ，坡脚正切值为２，如图２。边坡土参数为ρ坡内部缺陷裂缝扩展导致边坡破坏的研究并不成熟。对于内部含

3、有共３－３＝１．９９１０ｋｇ·ｍ，ｃ＝１８．３６ｋＰａ，φ＝３９．４°，Ｅ＝３０ＭＰａ，ν＝０．３６，ＫＩＣ线缺陷裂缝或由倾斜层状岩石构成的边坡等稳定性问题，将其缺陷简１／２［５］＝２０ｋＰａ·ｍ。化为内部存在的一组共线裂缝进行分析，认为边坡的破坏是由岩土体３．１裂缝长度对边坡稳定性的影响内部这组共对内部裂缝间距相同，长度不同的边坡进行有限元数值分析，得到线的裂缝扩展贯通引起的。本章具体讨论边坡内部共线裂缝对边结果见表１。裂缝间距ｃ＝１ｍ。坡稳定性的影响。主要研究内容为：假设边坡的破坏是由其内部缺陷［１］［２］表１计算结果数据汇总裂缝

4、扩展贯通所导致的。当边坡内部有ｎ条等长等间距的裂缝时，研究裂缝条数ｎ、裂缝长度、裂缝间距对边坡稳定性的影响。ａ（ｍ）ＫⅠ（ｋＰａｍ０．５）ＫⅡ（ｋＰａｍ０．５）ＫⅠ／ＫⅡ１断裂力学理论基础１．８３３２２．２１６．８１．３２边坡的破坏模式属于Ⅰ—Ⅱ复合型，位移法求解应力强度因子的１．１２５１９．６１５．１１．３０［３］表达式如下：０．７１７．１１３．４１．２８ＥπＥＫ（ｒ，π）＝２ｖ（ｒ，π）＝Ⅰ（１＋μ）（ｋ＋１）槡ｒ４（１＋μ）（１－μ）０．４１７１５．３１１．９１．２９π０．２１４１３．５１０．２１．３２２ｖ（４，π）（１）槡ｒ０

5、．０６３１２．１９．３１．３０ＥπＥＫ（ｒ，π）＝２ｕ（ｒ，π）＝Ⅱ（１＋μ）（ｋ＋１）槡ｒ４（１＋μ）（１－μ）π２ｕ（ｒ，π）（２）槡ｒ其中，Ｅ为材料的弹性模量，ν为材料的泊松比，ｖ（ｒ，π）和ｕ（ｒ，π）分别为裂缝两侧距离裂缝尖端距离为ｒ的点沿裂缝张开方向和裂缝滑开方向的相对位移，位移可通过ａｎｓｙｓ计算；Ｋｉ左为裂缝左侧点的应力强度因子，Ｋｉ右为裂缝右侧点的应力强度因子。［４］Ⅰ—Ⅱ复合型裂缝的断裂判据及破坏准则为为：２ＫＥ＝１（３）２ＫＩＣ２２２ＫＥ＝ＫＩ＋ＫⅡ（４）其中，ＫＩＣ为材料的Ⅰ型断裂韧度，ＫＥ为Ⅰ—Ⅱ复合型裂缝的

6、等效图３应力强度因子和ａ的关系应力强度因子。２数值模拟假设２．１裂缝分布假设边坡内部存在一组等长等间距共线的裂缝，裂缝的长度为２ａ，中心距为２ｂ，裂缝条数ｎ＞１。如图１。其中：裂缝尖端距离２ｃ＝２ｂ－２ａ。图４ＫⅠ／ＫⅡ和ａ的关系通过对以上数据的分析，可以得到如下结论：（１）图３为裂缝长度ａ不同的情况下，应力强度因子的变化。从图中可以看出：随着裂缝长度ａ的增加，Ｋ、Ｋ逐渐增大；但是随着裂缝ⅠⅡ长度ａ的增加，折线的斜率逐渐减小，即随着ａ的增加（下转第１３页）·１０·阅览、书画、音乐欣赏等活动内容则表示可有可无。分析原因一方面是３结语由于

7、大量娱乐电器在家庭广泛使用，居民可以在家里进行更为随意的城市公共服务设施建设与城市的发展相辅相成，优越的公共服务文化娱乐活动，或者直接使用城市级的文化设施；另一方面，居民更趋设施能吸引资本、人才、技术，提升城市的竞争力；同时城市要进一步提向于能提供交流和互动功能的文化设施（比如可以跳广场舞的场所），升发展动力也需要不断完善公共服务设施的配套。说明现代趋向于对人文和交际的回归，而“标准”中的设施较少能提供在经济体制改革的大背景下，笔者建议适当地改变机械的配置标此类功能。准，让更多居民参与到规划中，提出对各类设施的需求，描述自己的习建议文

8、化设施的设置内容应首先根据居民的使用需求，强调人文、惯，设计自己的生活。交际和互动功能，其次，将部分功能转为公共产品或者准公共产品，免费回馈大众。参考文献２．３．２体育设施应结合居民的运动习惯设置［１］高军波，周春山．西