反倾层状岩质边坡失稳的断裂力学分析

来源：计算力学学报杂志2020年第1期北京时间：

作者：王建明,陈忠辉,张凌凡,周子涵,秦凡,陈红杰

单位：中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院, 北京 100083,中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院, 北京 100083,中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院, 北京 100083,中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院, 北京 100083,中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院, 北京 100083,中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院, 北京 100083

摘要：反倾层状岩质边坡的高危地质灾害承载体在自然界中普遍存在，为研究其失稳破坏机制，将反倾边坡岩层简化为一个带裂缝的悬臂梁，建立了由一组结构面控制边坡稳定性的断裂力学模型，推导了各岩层结构面等效应力强度因子和岩层及边坡稳定性判据。分析了岩层倾角、层厚、结构面长度、内摩擦角和粘聚力5个因素对边坡的稳定性影响。结果表明，随着岩层倾角和结构面长度的增加，边坡不稳定区域增加，坡脚处的抗滑稳定性减小；随着内摩擦角和粘聚力的增大，边坡不稳定区域减小，坡脚处的抗滑稳定性增大；随着岩层厚度的增大，不稳定岩层的范围基本保持不变，但是岩层的抗滑稳定区域随着厚度增加逐渐向坡脚移动，厚度越大，坡脚处的抗滑稳定性越大。实例分析验证了本文理论的合理与可行性，研究结论对工程实践具有一定指导意义。

关键词：反倾岩质边坡,断裂力学,应力强度因子,稳定性分析,悬臂梁,

基金资助：国家重点研发计划课题（2016YFC0801602；2017YFC1503103）资助项目.