基于断裂力学的高寒地区边坡危岩体稳定性分析

来源：计算力学学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：李祥庆,吴顺川,刘兴雷,张小强,张化进,韩龙强

单位：昆明理工大学 国土资源工程学院, 昆明 650093,昆明理工大学 国土资源工程学院, 昆明 650093,北京科技大学 土木与资源工程学院, 北京 100083,北京科技大学 土木与资源工程学院, 北京 100083,昆明理工大学 国土资源工程学院, 昆明 650093,昆明理工大学 国土资源工程学院, 昆明 650093,昆明理工大学 国土资源工程学院, 昆明 650093

摘要：高寒地区露天矿山中的危岩体受冻融作用影响时常发生滑塌,为保障露天矿山企业持续生产,对矿山靠帮边坡中存在的危岩体进行基于断裂力学的稳定性分析。以高寒地区某露天矿山为工程背景,分析冻融循环对工程影响,首先建立不同时间点温度场,结合温度场提出一种方法来判定冻融深度是否能影响主控结构面产生冻胀力。引入最大周向应力准则对坡体中出现的拉裂缝进行分析,进而推导出安全系数表示方法。以反倾岩质边坡为研究主体,将边坡危岩体拆分为n个潜在不稳定的近似矩形岩体,并基于此建立考虑冻胀力、裂隙水压力与重力共同作用的断裂力学边坡稳定性计算方法。针对相应算例,通过该方法计算得到分割后各岩体的安全系数,并发现冻胀力对岩体稳定性有一定程度影响,结合工程实际验证了提出方法的可行性。最后结合相关危岩稳定性评价标准,针对不同岩体稳定性情况提供相应治理措施。

关键词：危岩,断裂力学,主控结构面,冻胀力,温度场,

基金资助：国家自然科学基金(51934003);云南省创新团队资助项目(202105AE160023).