Application of kinematic and distinct element methods to investigate instability mechanism of rock slopes containing weak and hard layers

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中文题名运动学和离散元方法在研究含软硬层岩石边坡失稳机理中的应用
作者Mehdi Torabi-Kaveh
作者单位Department of Geology, Yazd University, Yazd, Iran
刊名Modeling Earth Systems and Environment
2023
9
02
摘要
在岩土混合边坡等建设项目中,对含软弱岩石边坡的失稳研究一直是土木工程中具有挑战性的课题之一。本研究探讨了三种软弱岩石在雅兹德-希拉兹(Yazd-Shiraz)公路沿线两条沟渠失稳中的作用。对岩石样品的物理、化学和力学性质进行了测量。结果表明,样品T2(弱砂岩)和T3(泥灰石灰岩)的耐久性不如样品T1(硬砂岩)。覆盖沟渠2的土壤样本为砂土(无内聚力,内摩擦角为47°),对沟渠的不稳定性有显著影响。采用运动学和离散元方法研究了沟渠的不稳定性。运动学分析结果表明,1号沟渠的不连续性形成了可能导致楔形破坏的关键交叉点(发生概率为36.36%)。此外,结果还显示了1号沟渠沿线平面滑动(18.18%)和倾倒(14.54%)的可能性。数值模拟结果表明,1号沟中软弱层和坚硬层的交替,以及许多不连续面,导致了岩石崩塌的发生。此外,在2号沟渠中,破坏发生在表层土壤和边坡岩体风化带的边界。在自然条件下也观察到了所开发的数值模型预测的不稳定性。这证实了模型预测岩石路堑边坡破坏机制的能力。

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