离心模型实验下的岩质边坡内部应变分析

冯海明

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西 西安 710043 )

0 引言

岩质边坡是由完整岩石和不连续面构成的复杂地质体，其变形特征和稳定性分析是岩土工程领域重要的研究课题之一[1-5]。岩质边坡同时也是我国矿山工程以及公路交通等工程中常见的边坡类型[6-7]。受降雨或地震的影响，岩质边坡的稳定性会大幅度降低，而失稳则会导致大面积的崩塌发生，因失稳而导致的崩塌问题已成为众多工程正常运行的重要安全隐患[8-10]。

调查发现，当边坡内部存在阶梯状岩桥时，坡体在重力作用下沿裂隙产生滑移，促使岩桥贯通导致最终失稳，而岩桥的位置会导致应力应变分布的复杂化。在岩质边坡内部岩桥的相关研究中，Sturzenegger和Stead[11]通过有限元法对处于滑移面中间部位的岩桥进行了力学性质分析，得出可能由于岩桥导致滑移面附近应力集中的结论。目前对含有岩桥的岩质边坡破坏机理方面的研究尚且缺乏，有待进一步研究讨论，如果能通过岩桥位置对岩质边坡变形影响进行现行研究判断，则可为同类型边坡工程治理提供重要参考。

在本研究中为了分析重力作用下岩质边坡内部变形直至失稳的渐进性演化过程，通过两组不同岩桥位置的经典案例的离心模型试验进行对比，同时对边坡内部主应变，最大剪切应变及其对岩质边坡变形的特征的影响进行了分析判断。

1 离心模型实验

1.1 模型构造

为研究岩桥的位置分布对岩质边坡内部变形的影响，本文通过两个岩桥分布在下部和中腹部两个经典案列进行对比分析，即Case1岩桥分布在边坡下部，Case2岩桥分布在边坡中腹部。……