边坡工程---岩体边坡的破坏模式

1 引言

本文简要描述了岩体边坡的破坏模式，这是《边坡工程》课程的其中一部分内容，作为课程的扩展阅读材料，我们着重讨论这些破坏的分析方法。总的来说，岩体边坡的破坏模式与土边坡的破坏模式不同，主要有平面破坏，楔形破坏，倾倒破坏和圆形破坏。作为一个outline, 下面简要介绍这四种破坏模式的分析方法。

2 平面破坏

平面破坏(Plane Failure) 是岩体沿着一个节理面发生的平面破坏形式，一个简单的分析工具是RocPlane。RocPlane可以进行2D和3D分析，既可以进行确定性分析，也可以进行概率性分析。同时可以考虑地下水和外部作用力(地震力，锚固力)的影响。

3 楔形破坏

楔形破坏(Wedge Failure) 是由两组互相切割的节理面形成的破坏模式，SWedge可以用来分析这种破坏模式。与RocPlane一样，Swedge也可以进行地下水和锚固分析，同时也可以进行概率性分析。更复杂的情况可以使用3DEC来分析这种破坏模式。

4 倾倒破坏

倾倒破坏(Toppling Failure) 是一组平行的节理朝着边坡方向运动发生的破坏模式。倾倒破坏的分析方法可以使用UDEC，3DEC，RocTopple等。

5 圆形破坏

圆形破坏(Circular Failure) 只有在风化严重的岩石边坡中才出现。圆形破坏的分析方法可以使用简单的极限平衡法(SLIDE，SLOPE/W), 也可以使用复杂的数值方法(FLAC, FLAC3D)。 

6 新的分析方法

Itasca内部开发了一个新的软件Slope Model, 这个软件采用了SRM技术, SRM允许节理滑动和张开以及完整岩石的断裂。这种分析方法从用户指定的DFN得出节理形状，然后对节理网络内的非稳态流体流动和压力进行模拟，地下水可以在节理和岩石中流动，当新的裂缝形成时，流动网络也会自动扩展。

7. 边坡工程常用的分析软件

一些工业标准的边坡稳定性分析软件能够应用在工程设计和科学研究中， 这些软件主要有：

极限平衡法(LEM)：SLIDE2, SLIDE3, SLOPE/W

有限元法（FEM)：RS2, RS3, SIGMA/W, SEEP/W, PLAXIS, GTS, Abaqus

有限差分法(FDM)：FLAC, FLAC3D

离散元法(DEM)：UDEC, 3DEC, PFC2D, PFC3D

特定类型(Special)：RocFall, RocTopple, RocPlane, SWedge  

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