块石倾角对土石混合边坡稳定性的影响分析

刘顺青; 文川; 孙宇赫; 张智超

doi:10.3724/j.gyjzG23091814

块石倾角对土石混合边坡稳定性的影响分析

doi: 10.3724/j.gyjzG23091814

刘顺青^1,2,3,4,
文川^1, ,,
孙宇赫¹,
张智超^2,3

1. 江苏科技大学土木工程与建筑学院, 江苏镇江 212100;
2. 自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室, 福州 350002;
3. 福建省地质灾害重点实验室, 福州 350002;
4. 江苏省地质环境灾害防治及修复工程研究中心, 江苏镇江 212100

基金项目:

国家自然科学基金项目（51979128）；自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室（福建省地质灾害重点实验室）开放基金资助（FJKLGH2023K002）。

详细信息

作者简介:
刘顺青，博士，副教授，主要从事边坡稳定性研究，sqljust@just.edu.cn。

通讯作者:
文川,硕士研究生,主要从事边坡稳定性研究,weny_369@126.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2023-09-18
- 网络出版日期: 2026-01-06

Analysis of the Effect of Rock Block Inclinations on the Stability of Soil-Rock Slopes

LIU Shunqing^1,2,3,4,
WEN Chuan^{1
, ,},
SUN Yuhe¹,
ZHANG Zhichao^2,3

1. School of Civil Engineering and Architecture，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang 212100，China;
2. Key Laboratory of Geohazard Prevention of Hilly Mountains，Ministry of Natural Resources，Fuzhou 350002，China;
3. Fujian Key Laboratory of Geohazard Prevention，Fuzhou 350002，China;
4. Jiangsu Province Engineering Research Center of Geoenvironmental Disaster Prevention and Remediation，Zhenjiang 212100，China

摘要

摘要: 为研究块石倾角对土石混合边坡稳定性的影响，考虑自然界中广泛存在的具有棱角边的块石，通过构建不同形态的四边形块石，建立土石混合边坡数值模型，采用有限元极限分析法，计算不同块石倾角下边坡的安全系数，并对结果进行统计分析。研究结果表明：块石倾角对土石混合边坡的稳定性存在显著影响，当块石倾角在0°~120°变化时，边坡平均安全系数随着块石倾角的增大先增大后减小，在120°后再次先增大后减小；块石的空间随机分布使得土石混合边坡的安全系数产生波动变化，且含石率不同，波动程度差异较大；当块石倾角为60°时滑动剪切带的发展受到块石棱边或长轴方向的阻挠，此时的边坡稳定性较强；当块石倾角为0°、150°、180°时，边坡的滑动剪切带沿着块石的棱边接触方向贯通发展，边坡的稳定性较低，此时的块石倾角大小与含石率有关。
- 土石混合边坡 /
- 稳定性 /
- 块石倾角 /
- 含石率 /
- 极限分析
Abstract: In order to study the influence of the inclination of rock blocks on the stability of the soil-rock slope， by constructing quadrilateral rock blocks of different shapes， numerical models of the soil-rock slope were established by the widely existing rock blocks with edge characteristics in nature. In the paper， the method of finite element limit analysis was used to calculate the safety factors of slopes under different inclination angles of rock blocks， and the results were statistically analyzed. The results showed that the stability of the soil-rock slope was significantly affected by the inclination of rock blocks， and the average safety factor of the slope increased first and then decreased with the increase of the inclination of rock blocks when it changeds from 0° to 120°， and once more increased first and then decreased after reaching 120°. Due to the random distribution of rock blocks in the soil-rock slope， the safety factors would fluctuate according to its influence， and there were significant differences in the fluctuation degree under different volumetric rock block proportions. By analyzing the shear dissipation diagrams of the soil-rock slopes， when the inclination of rock blocks was 60°， the development of the sliding shear zone was obstructed by the direction of the edge or the long axis of the rock block， and the stability of slope was high in this case； when the inclination of rock blocks was 0°，150° or 180°， the sliding shear zone was easy to form a through development along the contact direction of the edge of the rock block and the stability of the slope was low， at this time， the inclination angle of rock blocks was related to the volumetric rock block proportions.
- soil-rock slope /
- stability /
- rock block inclination /
- volumetric rock block proportion /
- limit analysis

HTML全文

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