岩质高边坡稳定性的研究的探讨.doc

岩质高边坡稳定性的研究的探讨 　　 　　摘要：概述了岩质边坡稳定性分析取得的一系列成果,具体表现为岩石力学参数取值、变形破坏类型及模式、稳定性分析方法研究历史。详细分析了岩质高边坡稳定性分析的进展,指出目前存在的主要问题和今后的研究趋势。 　　 　　关键词：岩质高边坡；稳定性；影响因素 　　Abstract: this article Outlines rock slope stability analysis of a series of results obtained, the specific performance parameter selection of rock mechanics, deformation damage types and mode, stability analysis method to the study of history. Detailed analysis of the rock slope stability analysis of progress, points out existing problems and future trends. 　　Keywords: rock slope; Stability; Influence factors 　　 　　 　　中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号： 　　 　　引 言 　　山区高速公路建设过程中会遇到较多岩质高边坡，若发生变形失稳，无疑会带来一系列工程问题，如增加工程投资、延误工期，甚至对已有的工程设施造成破坏。国内外对此以开展了很多研究，同时积累了许多工程设计和施工经验。本文对岩质高边坡稳定性研究中涉及的岩石力学参数取值，变形破坏模式及类型，研究历史及现状等问题进行了综述，最后指出了需要解决的问题和今后的研究方向。 　　1岩石力学参数研究现状 　　由于岩体是地质历史的产物，它的力学特性在空间上随机变异性往往很大，尽管试验资料不少，但如何选取有代表性的数值用于设计一直是参数选取中的一项难题。 　　国内外岩土工程师从几十年的工程实践中逐渐摸索出数十种岩体力学参数取值方法，总趋势由经验、半经验、精度较差的数值计算向计算复杂、精度较高数值分析发展。 　　国外比较有代表性的方法有以下几种。 　　（1）日本方法［1］。该方法强调岩体分级对选取抗剪强度指标的重要性，把试验成果严格建立在岩体质量分级的基础上，并对各类岩体首先确定摩擦系数，求出相应的内聚力的上、下限值，然后根据经验确定抗剪强度参数计算值。 　　（2）Patton［2］结构面抗剪强度预测法。Patton用带有规则突起面的模型试验证明了带粗糙角的结构面抗剪强度，其公式为： 　　（1） 　　式中： 、 分别为作用于结构面上的剪应力和正应力； 为粗糙角； 为结构面上的内摩擦角。 　　（3）Barton预测裂隙面抗剪强度方法。Barton［3］依据大量试验资料，提出了按结构面的粗糙度系数和岩壁的抗压强度确定结构面抗剪强度经验公式： 　　 （2） 　　式中： 为有效正应力； 为节理粗糙度系数； 为节理岩壁的有效抗压强度； 为基本摩擦角。 　　（4）不连续面剪切扩容破坏机理研究。Goodman深入研究了不连续面的剪切扩容破坏机理，研究了壁面起伏差和充填物厚度之间的关系，得出结论：有充填物的结构面强度介于无充填物结构面强度和充填物本身强度之间，并随着充填物厚度 与起伏差 的比值 增大而缓慢下降。 　　（5）E#8226;霍克和J#8226;卜布莱预测抗剪强度方法。E#8226;霍克和J#8226;卜布莱通过大量岩体抛物线型包络线，得出岩体破坏的经验判据后，分不同情况根据应力大小选取抗剪强度参数值。 　　国内岩体力学参数选取有代表性的方法通常有以下几种。 　　（1）工程类比经验判断法。即将已有的研究设计经验应用到条件相似的新的研究和设计中去，为此，需要对已有的经验进行广泛的调查研究，全面分析工程地质因素的相似性和差异性，分析影响的主导因素的相似性和差异性。 　　（2）系数折减法。考虑试验地点地质条件的代表性、尺寸效应、时间效应和水的作用等影响，将试验综合值以不同系数加以折减。 　　（3）按加权平均值或变形一致性原则选取计算值。 　　（4）理论方法。李华晔［4］等根据600多组抗剪试验成果，用最小二乘法建立了选取 、 值的计算公式，并建立了优选 、 值随机-模糊分析法用于工程实践；成都勘测设计院改进了日本人的优定斜率法，并在二滩、溪洛渡等工程中用于 、 值的选取；胡小荣、谭文辉、张征等用泛克拉格方程、中心点离散法、局部平均离散法和分形理论对单轴抗压、抗拉强度、变形模量等参数进行了分析计算。邓跃红、杨太华、孙均、赵阳升