斜交断层作用下边坡稳定性ANSYS分析

刘贵生 李明 郑杰

摘 要：基于Drucker-Prager（D-P）屈服准则，借助ANSYS分析软件，采用力和位移的收敛标准作为破坏判据，研究某露天矿F3断层对边坡稳定性的影响，进行边坡应力应变有限元分析，分析结果表明随着剥采工程逐渐向北发展，端帮边坡与F3断层间距离逐渐减小，F3断层对边坡的影响越来越大，边坡稳定性也逐渐降低。

关键词：ANSYS；有限元；边坡；F3断层

边坡稳定性分析是岩土工程中的重要研究课题，在土木工程、水利工程中都具有广泛的应用。因此，如何做好边坡变形破坏的预测预报工作是十分必要的。最基本、最重要是要做好边坡的稳定性分析，以便为将来的边坡设计、施工、除险加固做指导工作。

目前国内外对边坡稳定性的定量确定性分析方法主要是极限平衡法和数值分析法。

本文基于大型 ANSYS 有限元软件，采用D-P屈服准则，将岩质边坡概化为均质的岩土体，通过对岩土体的抗剪强度进行局部折减，研究了边坡的渐进破坏过程，分析应力应变规律，直到满足节点位移突变和迭代步数突变的失稳判据，从而得到边坡的稳定性安全系数。

1 边坡工程概况

本文中所研究区域为某露天矿西北帮F3断层区。西北帮岩体内存在的构造结构面有两种：断层和节理，它们对边坡的岩体强度有着重要的影响。其中，F3断层为一级构造结构面，对边坡稳定造成重大危害，其它均为次一级别的构造结构面。

2 边坡稳定性数值模拟

2.1 剖面的选取

对于像边坡这样纵向很长的实体，计算模型可以转化为平面应变问题。……