多級(jí)高陡邊坡開(kāi)挖過(guò)程數(shù)值模擬及穩(wěn)定性研究

黃俊輝，劉新榮，許 彬，張京亮，梁 峰

(1.重慶大學(xué) 土木工程學(xué)院，重慶 400045；2.庫(kù)區(qū)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害防治國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心(重慶)，重慶 400045;3. 中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041)

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)力度快速推進(jìn)，在工程實(shí)踐中面臨的高陡邊坡開(kāi)挖施工問(wèn)題日益增多[1-3]。一般地，根據(jù)擬定的各級(jí)坡坡比，采用多級(jí)開(kāi)挖方式(逐級(jí)放坡)進(jìn)行高陡邊坡開(kāi)挖施工，且高陡邊坡穩(wěn)定性通常受其地層參數(shù)、坡高、坡角、坡比及開(kāi)挖級(jí)數(shù)等因素影響[4-6]。探究多種影響因素下多級(jí)高陡邊坡工程穩(wěn)定性及防控策略具有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義。

目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)邊坡(施工過(guò)程)穩(wěn)定性分析的研究文獻(xiàn)較多[1-16]。Donald等[7]較為系統(tǒng)地闡述了通過(guò)上限法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析的基本原理和方法。鄭穎人等[8]提出了適用于土坡和巖坡穩(wěn)定性分析的有限元強(qiáng)度折減法。李亮等[9]采用變尺度搜索法及和聲搜索算法，確定了多級(jí)邊坡最小安全系數(shù)和臨界滑動(dòng)面。蘇杭等[10]通過(guò)大型模型試驗(yàn)對(duì)多級(jí)邊坡施工過(guò)程進(jìn)行了模擬，并提出了影響區(qū)重疊效應(yīng)概念。葉帥華等[11]應(yīng)用有限元數(shù)值方法進(jìn)行了降雨入滲條件下多級(jí)黃土高邊坡穩(wěn)定性分析。Cheng[12]提出了確定邊坡臨界破壞面位置的理論方法，并通過(guò)邊坡穩(wěn)定性算例驗(yàn)證了其可靠性。文暢平[13]根據(jù)正交分析法，提出了地震條件下多級(jí)邊坡水平屈服加速度系數(shù)影響因素的敏感性順序。龍建輝等[14]基于極限平衡法，探究了降雨作用下含軟弱夾層順層巖質(zhì)邊坡的多級(jí)滑動(dòng)模式和成因機(jī)理。……