水力学作用下顺层岩质边坡稳定性研究.pdf

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1、第41卷第4期中国矿业大学学报VolI41NO．42012年7月JournalofChinaUniversityofMining&TechnologyJu1．2012水力学作用下顺层岩质边坡稳定性研究舒继森，唐震，才庆祥(中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221116)摘要：采用静水压力在总水位1／2处达到最大作为静水压力的新假设，并对结构面上的动水压力进行了详细的推导计算，完善了影响边坡稳定的水力学理论．当坡顶面出现竖直张裂缝时，张裂缝中的水深影响结构面上静水压力和动水压力的大小，可用张裂缝中的临界水深作为边坡

2、破坏的依据．通过实例分析，结构面和张裂缝中的静水压力对边坡的稳定性影响较大，而结构面上的动水压力对边坡的稳定性影响较小．在给定边坡条件下，静水压力使边坡的稳定系数降低了16．8；动水压力使边坡的稳定系数降低了1．2．关键词：岩质边坡；顺层滑坡；水压分布；动水压力中图分类号：TD824．7文献标识码：A文章编号：1000—1964(2012)04—0521—05ResearchonstabilityofbeddingrockslopesunderhydraulicpressureSHUJi—sen，TANGZhen

3、，CAIQing-xiang(SchoolofMines，ChinaUniversityofMining＆Technology，Xuzhou，Jiangsu221116，China)Abstract：Thispaperreportsimprovementstothetheoryofslopehydraulicpressurestability．Thehydrodynamicpressureonthestructuralplanewascalculatedundertheassumptionthatthehydro

4、staticpressureismaximumathalfthetotalwaterleve1．Thewaterlevelintensioncracksinfluencesthehydrostaticandhydrodynamicpressuresonthestructuralplane．Thecrit—ical1evelofwaterinthetensioncrackscanbeusedasacriterionforslopestability．Anactualslopewasanalyzedandtheinf

5、luenceofhydrostaticpressureonstructureandtensioncrackswasusedtopredictslopestability．Theaffectfromhydrodynamicpressureonthestructurewasconsiderablyweaker．Thesafetyfactorforplanefailureisreduced16．8percentbyhydro—staticpressureeffectsand1．2percentbyhydrodynami

6、cpressureeffectsforthegivencondi—tions．Keywords：rockslope；beddedfailure；hydrostaticpressuredistribute；hydrodynamicpressure水是影响边坡稳定性的重要因素之一，大多数层边坡的影响主要表现为软化岩体或夹层、增加滑的滑坡与水的作用密切相关，大量的滑坡发生在雨动岩体重力、对边坡产生静水压力和动水压力作后、雨季和解冻时期n]．水对边坡岩体的影响主要用，这些因素在进行稳定性计算时必须予以考虑．表现在水通过其

7、与岩体的相互作用，一方面改变着在边坡工程中普遍存在着应力场与渗流场的耦合，岩体的物理、化学和力学性质，另一方面也改变着但是由于岩体应力场和渗流场的耦合较为复杂，理水本身的物理、化学和力学性质．论也不够成熟，不能在工程实践中得到广泛的应顺层边坡的滑坡性质主要是平面滑坡，水对顺用，因此在工程实践中，一般仅考虑水对边坡岩体收稿日期：2011—12一O6基金项目：国家自然科学基金项目(51034005)作者简介：舒继森(1961一)，男，四川省中江县人，教授，博士生导师，工学博士，从事露天开采与边坡稳定等方面的研究E-m

8、ail：jsshu888@curet．edu．crlTel：0516—83590520522中国矿业大学学报第41卷的力学作用，即主要考虑水对边坡的静水压力和动文献[1]对有竖直张裂缝的不透水岩石边坡中水压力作用．静水压力垂直于裂隙壁或结构面，使结构面的静水压力分布做了如图2所示的假设，文其产生法向变形；动水压力平行于裂隙壁或结构献[3—6]也采用了这一假设．面，使其产生