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预测潜在滑面上含锁固段岩质边坡失稳的物理模型

地球物理 2018-01-17 v3

摘要

预测滑坡的发生对防止或减轻生命财产损失十分重要。岩质边坡的稳定性常由潜在滑面上一个或多个锁固段控制;这些锁固段具有相对较高强度并积累应变能。锁固段可初步分为三类:“岩桥”、“挡墙”和“承拱”。将一维重整化群模型与考虑Weibull分布的岩土材料应变软化本构关系相耦合,建立了预测含锁固段边坡失稳的物理模型。研究发现,锁固段峰值强度点处的应变或位移与体积膨胀点处的应变或位移之比仅依赖于Weibull形状参数m,且近似为常数1.48。由于锁固段的不稳定开裂,可从锁固段体积膨胀起始点观察到边坡相应的加速位移增量(三期蠕变)。对于含多个锁固段的边坡,可根据对应于首个锁固段体积膨胀点的加速位移起始点及锁固段数量预测其临界失稳位移值。对两个典型案例——中国岩尺河岩石滑坡和美国Libby坝楔形体岩石滑坡——的回溯分析表明,它们分别由一个和两个锁固段主导的演化过程遵循该模型,证实了所提模型的可靠性。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.02980,
  title  = {A physical model predicting instability of rock slopes with locked segments along a potential slip surface},
  author = {Chen Hongran and Qin Siqing and Xue Lei and Yang Baicun and Zhang Ke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.02980},
  year   = {2018}
}