阶梯路径岩桥 (Step Path Rock Bridge)
摘要
本文探讨了阶梯路径岩桥在岩石边坡稳定性分析中的重要性。岩桥百分比是评估边坡稳定性的关键参数，其通过非贯通性节理网络模型分析潜在破坏路径上的岩桥比例来确定。研究提出了估算岩桥的新方法，通过离散断裂网络模型识别破坏路径，区分不同应力作用下的岩桥破坏。此外，岩桥节理网络和级联效应的研究也揭示了节理对岩石边坡稳定性的重要影响。利用LS-SRM模拟方法，研究了贯通和非贯通节理参数对边坡稳定性的影响，发现非贯通节理边坡的滑动区较小且浅，岩桥长度和节理倾角对边坡稳定性有显著影响。
正文
1. 引言
阶梯路径岩桥(Step Path Rock Bridge)【露天矿边坡设计和采矿岩石力学的传奇人物Richard D. Call(1934-2004)】指的是在断裂面之间形成阶梯状岩桥(非贯通性节理)的现象，它沿着边坡形成一条潜在的破坏路径。阶梯路径岩桥的百分比是分析岩石边坡稳定性的一个重要参数，其关键点可能包括：
(1) 阶梯式破坏是由于断裂面上的滑动和断裂之间岩桥的拉伸破坏共同造成的。
(2) 评估潜在破坏路径上的岩桥比例对于评估边坡稳定性至关重要，这可以通过在数值模型中加入非贯通性节理网络来实现。
(3) 岩桥百分比用于确定边坡的强度和稳定性，因为岩桥对边坡破坏具有显著的阻力。
(4) 分析阶梯路径岩桥百分比是整个边坡稳定性分析的重要组成部分，因为它有助于确定关键的破坏机制和评估边坡的整体稳定性。
2. 岩桥百分比
3. 岩桥节理网络
本研究通过在数值模型中加入非贯通性节理网络，研究了岩桥对岩石边坡稳定性的影响，分析了一个露天矿的重要剖面。为了模拟岩石裂缝，使用了无限长和有限长的平行确定性网络、ubiquitous节理网络和Veneziano节理网络。材料模型基于广义Hoek-Brown 和等效Mohr-Coulomb破坏标准，结果显示，平行确定性无限模型和ubiquitous节理网络模型产生了较低的安全系数。在平行确定性网络模型和Veneziano节理网络模型中，沿不连续面引入岩桥极大地促进了稳定性和应变分布。研究结果表明了节理在硬岩行为中的重要作用，应将节理包括在内，以实现实用和真实的模拟。
4. 岩桥级联效应
5. LS-SRM
(2024) Numerical Investigation for the Effect of Joint Persistence on Rock Slope Stability Using a Lattice Spring-Based Synthetic Rock Mass Model
这项研究强调了岩石节理(包括贯通节理和带有岩桥非贯通节理)对岩体稳定性和行为的影响，这是岩石边坡稳定性的一个重要考虑因素。本研究利用LS-SRM (Lattice Spring-based Synthetic Rock Mass)模拟方法，了解贯通和非贯通节理参数对岩石边坡稳定性的影响。Slope Model是一个基于合成岩体SRM方法的程序，用于研究倾角、间距、岩桥长度和迹长重叠等节理参数。结果表明，与完全贯通节理的边坡相比，非贯通节理边坡的滑动区更小更浅。研究发现，节理倾角在很大程度上影响了非共面岩桥边坡的破坏模式，较小的节理倾角导致拉伸破坏，而较陡的节理倾角则导致剪切-拉伸破坏。节理间距较宽的边坡表现出较深的破坏区和较高的安全系数，而较长的岩桥长度则增强了边坡的稳定性，并导致较低的破坏区。节理迹长的重叠对边坡稳定性和破坏机制没有明显影响。
[1] (2019) Investigation of mechanical properties and crack propagation in pre-cracked marbles using lattice-spring-based synthetic rock mass (LS-SRM) modeling approach.
[2] (2020) Slope stability assessment of an open pit using lattice-spring-based synthetic rock mass (LS-SRM) modeling approach.
[3] (2022) Upscaling the Mechanical Properties of a Fractured Rock Mass Using the Lattice-Spring-Based Synthetic Rock Mass (LS-SRM) Modeling Approach - Comparison of Discontinuum, Continuum and Empirical Approaches.
