基于改进M-P法的坡态控制参数优化设计

为研究坡态控制参数与边坡安全系数之间的非线性关系及弥补传统Morgenstern-Price(M-P)法的缺陷,基于陈冲砂岩矿露天采场边坡工程,提出了坡态优化设计方案。引入时程法对传统M-P法进行改进,计算了不同设计方案下的边坡安全系数,探讨了边坡安全系数衰减规律及递增规律,最终确定出最佳设计方案。结果表明:原设计方案中,边坡最危险时刻为28 ms,此时的边坡安全系数为1.057;在边坡安全系数减速衰减阶段安全系数平均降低了3.38%,在加速衰减阶段安全系数平均降低了5.68%;台阶坡面角越大,边坡稳定性受台阶宽度的影响越大,不同台阶坡面角下安全系数分别增加了10.0%、10.4%、10.5%、10.6%、10.6%;相比原设计方案,最优设计方案中安全平台宽度增加了1 m,清扫平台宽度增加了2 m,台阶坡面角减少了6°。

渗透水/气压反复循环下软岩剪切蠕变试验及本构模型研究

为探究软弱夹层在雨水反复作用下的剪切蠕变特性,以西南地区二叠系炭质页岩软弱夹层为研究对象,利用实时渗透水/气压循环剪切试验系统,开展了渗透水/气压循环剪切蠕变试验,分析了软弱夹层的剪切蠕变特性和长期强度劣化机理,并建立了考虑Weibull分布的蠕变损伤本构模型。结果表明:1)软弱夹层具有明显的蠕变特性,随渗透水/气压循环次数的增加,破坏前剪切变形逐渐增大,破坏时呈现出韧性与脆性两种不同的破坏形式;2)随渗透水/气压循环次数的增加,软弱夹层的劣化程度呈增大趋势,但最终趋于一定值,其劣化程度可用函数D_(i)=0.7717×[1-exp(-0.1 n)]来表示;3)基于试验数据,提出了基于Weibull分布理论的损伤黏塑性元件,构建了渗透水/气压循环蠕变损伤模型,模型能够很好地描述软弱夹层蠕变的三阶段。研究成果对含软弱夹层的高陡边坡长期稳定性分析具有重要指导意义。