文档名：基于能量演化的反倾层状岩坡多级折断面深度计算模型
摘要：多级折断是反倾层状岩质斜坡倾倒过程中普遍发育的一种变形破坏现象.为准确定位反倾层状岩质斜坡倾倒变形过程中多级折断带的埋藏深度,首先从能量守恒角度出发,结合悬臂梁模型,利用外力做功吸收能量与板梁变形释放能量守恒关系推导单层板梁能量平衡方程;在此基础上,根据岩体弹性屈服和弯折破坏2种临界失稳状态,分别推导出2种板梁失稳折断计算模型,并通过改变岩层倾角、斜坡坡角、斜坡高度等参数建立反倾层状岩质斜坡多级折断面深度计算模型;最后,利用离心模型试验和实际工程案例对计算模型的可靠性进行验证.研究结果表明:离心模型试验能够充分揭示反倾层状岩质斜坡倾倒变形过程中存在多级折断现象,整个倾倒变形过程可分为后缘岩体倾倒变形、岩层折断面裂隙逐级形成贯通和斜坡岩体倾倒失稳3个阶段;反倾层状岩坡多级折断面深度计算模型结果与离心模型试验结果、云南某边坡工程案例中各级折断带的埋深相吻合,证明了提出的反倾层状岩坡多级折断面深度计算模型可对离心模型试验和实际工程案例进行较为准确的折断深度定位,且能够根据计算结果判别边坡变形破坏的主要失稳模式.研究成果对反倾层状岩质斜坡的稳定性评价研究及破坏机制分析具有一定的理论和实际意义.
Abstract：Multiple-stagefracturingisaprevalentdeformationfailurephenomenonduringthetiltingprocessofinclinedlayeredrockslopes.Toaccuratelydeterminetheburialdepthofthemulti-stagefracturingzonesduringthetiltingdeformationprocessofinclinedlayeredrockslopes,thisstudyanalyzedenergyconservationprinciples.Combiningacantileverbeammodel,itderivedanenergybalanceequationforasingle-layeredbeambyconsideringtheabsorptionofenergyfromexternalforcesdoingworkandthereleaseofenergyfrombeamdeformation.Buildinguponthisfoundation,thestudyestablishedtwotypesofunstablefracturecalculationmodelsforthebeambasedonthecriticalinstabilitystatesofrockmasselasticyieldandbendingfailure.Byalteringparameterssuchasrocklayerinclination,slopeangle,andslopeheight,itformulatedamulti-stagefracturingdepthcalculationmodelforinclinedlayeredrockslopes.Lastly,thereliabilityofthecalculationmodelwasverifiedthroughthecentrifugemodeltestandpracticalengineeringcases.Resultsindicatethatthecentrifugemodeltestseffectivelyrevealthepresenceofmulti-stagefracturingphenomenaduringthetiltingdeformationprocessofinclinedlayeredrockslopes.Theentiretiltingdeformationprocesscanbedividedintothreestages,whicharerearrockmasstiltingdeformation,gradualformationoffissuresonfractureplanes,andinstabilityofthesloperockmass.Theresultsofthemulti-stagefracturingdepthcalculationmodelforinclinedrockslopesareconsistentwiththeresultsofthecentrifugemodeltestandtheburialdepthsofvariousfracturezonesinaslopeengineeringcaseinYunnanProvince,China.Thisdemonstratesthattheproposedmulti-stagefracturingdepthcalculationmodelcanaccuratelylocatefracturingdepthsinthecentrifugemodeltestandpracticalengineeringcases,andcanidentifythemaininstabilitymodeofslopedeformationandfailurebasedoncalculationresults.Theresearchoutcomesholdtheoreticalandpracticalsignificanceforstabilityassessmentandfailuremechanismanalysisofinclinedlayeredrockslopes.
作者：国鸿圆 魏玉峰 王启鸿 程辉 赵天丞 金磊磊 Author：GUOHongyuan WEIYufeng WANGQihong CHENGHui ZHAOTiancheng JINLeilei
作者单位：成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点试验室,四川成都610059中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西西安710065四川大学水利水电学院,四川成都610065
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(5)
分类号：TU45
关键词：层状岩坡 倾倒变形 多级破坏边界 折断深度 能量守恒
Keywords：layeredrockslopes topplingdeformation multi-leveldestructionofborders fracturedepth conservationofenergy
机标分类号：TU45TD315P642
在线出版日期：2024年7月8日
基金项目：国家自然科学基金基于能量演化的反倾层状岩坡多级折断面深度计算模型[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(5)国鸿圆 魏玉峰 王启鸿 程辉 赵天丞 金磊磊多级折断是反倾层状岩质斜坡倾倒过程中普遍发育的一种变形破坏现象.为准确定位反倾层状岩质斜坡倾倒变形过程中多级折断带的埋藏深度,首先从能量守恒角度出发,结合悬臂梁模型,利用外力做功吸收能量与板梁变形释放能量守...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
基于能量演化的反倾层状岩坡多级折断面深度计算模型 Multi-stage fracture depth calculation model of reverse dip rock slope based on energy evolution
基于能量演化的反倾层状岩坡多级折断面深度计算模型.pdf
- 文件大小:
- 15.32 MB
- 下载次数:
- 60
-
高速下载
|
|
