反倾层状岩质边坡块状–弯曲倾倒变形演化过程试验研究

为研究三江并流地区某反倾岩质边坡在复杂内外动力共同作用下的倾倒变形破坏机制,开展相似材料物理模型试验并着重研究反倾岩质边坡在构造应力、河流快速下切以及降雨条件下发生块状–弯曲倾倒变形失稳的各阶段演化过程。结合离散元数值试验分析边坡岩层在各工况下的宏观变形特征、关键点的位移变化规律、最大弯折面的演化、岩层塑性区的分布等。结果表明:(1)试验与模拟结果吻合较好,倾倒变形演化过程分为坡趾剪切弯曲→出现最大弯折面→弯折面上部岩层弯曲倾倒→主破裂面贯通4个阶段;(2)坡趾区域首先发生浅层块状倾倒,伴随最大弯折面的贯通,弯折面上部岩层呈现叠网状的深层弯曲倾倒,下部岩层则相对稳定,体现反倾岩层的自稳性特征;(3)河流下切作用是反倾岩质边坡形成弯曲倾倒变形的前提条件,而降雨作用加快了倾倒体从蠕变阶段向累进破坏阶段的过渡,最终导致岩层发生倾倒失稳。