基于微极连续体理论视角的Mohr-Coulomb基质土的土石混合体边坡稳定性及破坏模式分析

针对土石混合体边坡稳定性和破坏模式分析,提出了一种基于微极Mohr-Coulomb(MC)模型的二阶锥规划微极连续体有限元法(mpcFEM-SOCP)。以两个土石混合体边坡为例,验证了所提方法的有效性和优越性。数值分析表明,块石“侵入”潜在滑面会增加刚性基础的极限承载力以及边坡的稳定性。与二阶锥规划经典连续体有限元法(FEM-SOCP)相比,在某些情况下mpcFEM-SOCP可以揭示不同的土石混合体边坡破坏机制。通过FEM-SOCP和mpcFEM-SOCP可以观察到,对于方形簇块石土石混合体边坡,分散的块石会使土石混合体边坡破坏模式更为复杂;与Pybimstab程序包中(假设单滑移面)的广义极限平衡方法相比,FEM-SOCP和mpcFEM-SOCP会提供手指分叉式滑移面;通过关联基质土颗粒特性和宏观应变局部化行为的内部特征长度lc能够较好地模拟基质土滑移面的宽度。