裂隙渗流对岩石边坡稳定的影响——渗流、变形耦合作用的DDA法
张国新1 武晓峰2
INFLUENCE OF SEEPAGE ON THE STABILITY OF ROCK SLOPE——COUPLING OF SEEPAGE AND DEFORMATION BY DDA METHOD
摘要 裂隙中的渗流是岩石边坡失稳的重要因素之一。在最近发展起来的离散型数值方法——DDA法的基础上，考虑裂隙网络中地下水的流动，以及渗流压力与岩石变形的耦合作用，从能量最小原理出发，推求了考虑裂隙渗流情况下岩石系统的瞬时平衡方程及对任意裂隙进行安全评价的局部安全系数。用该方法对日本某隧道的塌方事故进行了模拟分析，数值模拟再现了该隧道破坏的过程。模拟结果表明，由于连续降雨和表面结冰导致岩石裂隙中地下水位升高，过大的水压力致使隧道上部的垂向裂隙张开并向下扩展，最终导致整个岩坡的崩塌。研究结论与日本事故委员会的调查结果一致。
关键词 ：
渗流力学 ,
裂隙渗流 ,
边坡稳定 ,
DDA法 ,
变形耦合
Abstract ：Seepage is an important factor in the failure of rock slope. The extended discontinuous deformation analysis (DDA) method is presented by considering the seepage in fracture network and the coupling of seepage and deformation of rock. The local safety factor along the given path can be calculated. By the extended DDA method，the failure process of a tunnel in Japan is simulated. It is shown that the direct reason of the failure is raining and icing，which raises the level of underground water and causes the propagation of fracture. The result agrees with the investigating conclusion by Accident Investigation Committee of Japan.
Key words ：
seepage mechanics
crack seepage
slope stability
DDA method
deformation coupling
收稿日期: 2001-12-11
[1]
梁艳坤1，张 昕1*，贾明慧1，王文学1，袁世冲2，张丁阳3，李明胜4，王志奇5. 考虑流–固相变的硅溶胶浆液在动水裂隙中的扩散规律研究
[2]
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[3]
代立现1，2，李春光1，2，周 磊1，2. 基于极限状态位移梯度场的滑动面追踪
[4]
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[5]
孙书伟1，李 圆1，杨晓锐2，胡家冰1，刘 流1. 不同岩层倾角顺倾层状岩质边坡破坏机制研究
[6]
邓东平，彭一航，陈浩宇，王翊民 . 局部安全系数引入下岩质边坡稳定性分析极限平衡滑面应力法
[7]
袁家好1，2，鲁祖德1，陈从新1，孙朝燚1，范 凯1，2，刘才华1. 含双软弱夹层岩质边坡稳定性上限解
[8]
甘 磊，刘 玉，沈振中，徐力群，马洪影. 不同粗糙度和渗透溶液下石灰岩粗糙裂隙渗流特性试验研究
[9]
贺伟明1，2，石胜伟1，2，蔡 强1，2，梁 炯1，2. 考虑膨胀作用对抗剪强度影响的膨胀土边坡稳定性分析
[10]
孙志彬1，2，郝 状1，谭晓慧3，杨小礼4，姬 建2. 基于滑动面离散的边坡三维上限分析机构
[11]
王庆磊1，2，朱永全1，李文江1，崔蓬勃1，2，潘英东3. 考虑黏度空间衰减的宾汉姆流体柱形渗透注浆机制研究
[12]
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[13]
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[14]
林 姗1，郭昱葵2，孙冠华1，杨永涛1，张国华1. 边坡稳定性分析的虚单元强度折减法
[15]
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