顺向缓倾岩层临坡地基复合破坏模式与极限承载力计算
来源：中国血液净化杂志2023年第6期北京时间：
作者：胡惠华, 王宏祥, 张鹏, 曹文贵, 刘榕, 刘海波
单位：1. 湖南省交通规划勘察设计院有限公司, 湖南 长沙 410200;2. 中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410200;3. 湖南省交通科学研究院有限公司, 湖南 长沙 410015;4. 湖南大学土木工程学院, 湖南 长沙 410082;5. 湖南建设投资集团有限责任公司, 湖南 长沙 410004"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52078206， 51879104); Science and Technology Progress and Innovation Plan of Hunan Provincial Department of Transportation (201003, 202119, 202120)
摘要：顺向缓倾岩层临坡地基的破坏模式及极限承载力，与层面抗剪性能及产状与组合关系密切相关。迄今为止，众多学者基于临坡地基极限承载力的滑移线法对这一问题开展了研究，这些方法可以考虑层面特征与组合关系的影响，相比其他方法具有明显优势。然而这些研究大多都假设主动朗肯区底部与优势结构面直接相接，忽略普朗特尔过渡区的范围，这在一些情况下会出现计算结果偏大等问题。针对上述问题，基于滑移线严格解，考虑地基中客观存在的普朗特尔过渡区，采用应力间断面静力分析的力矩平衡法，建立了顺向缓倾岩层临坡地基极限承载力试算方法。采用该方法对不同倾角的顺向缓倾岩层破坏模式进行了分类：当岩层倾角小于最小临界值<i>β</i><sub>min</sub>,时，岩体发生“自锁”，为均质破坏模式；当岩层倾角大于最大临界值(<i>β</i><sub>min</sub>,<i>β</i><sub>max</sub>)时，发生顺层滑动破坏；当岩层倾角位于区间<i>β</i><sub>max</sub>时，发生复合破坏模式。最后将该模型应用于洞庭溪沅水特大桥中。结果表明：忽略过渡区范围的双平面破坏模式在该工程中应用时，计算结果偏大；所提方法计算结果最小，符合潘家铮“极小值”原理，计算结果更准确。所提方法考虑了岩基中层面特征组合与客观存在的普朗特尔过渡区的影响，计算确定了顺向缓倾岩层临坡地基不同破坏模式下岩层倾角临界值，并通过试算确定复合破坏模式中抵抗力最小破坏面，是一种准确确定临坡地基承载力的新方法。
关键词：道路工程,层状岩体,滑移线理论,极限承载力,临坡地基,力矩平衡法
基金资助：国家自然科学基金项目(52078206，51879104);湖南省交通科技进步与创新计划项目(201003,202119,202120)
