巖質(zhì)邊坡空間五面體類楔形體破壞的穩(wěn)定性分析

江 巍 閆金洲 王南南 毛 聰 張支璨

(1.三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害教育部重點實驗室(三峽大學(xué))， 湖北 宜昌 443002; 2.福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 福建 永安 366000)

由內(nèi)部不連續(xù)結(jié)構(gòu)面交切組合形成的楔形體破壞是巖質(zhì)邊坡工程中一種常見的失穩(wěn)現(xiàn)象，運用極限平衡法分析楔形體的受力平衡時，可建立的靜力平衡方程數(shù)小于楔形體未知物理量的數(shù)目，導(dǎo)致楔形體穩(wěn)定性問題為超靜定問題．E. T. Hoek和J. W. Bray[1]開創(chuàng)性地假定楔形體沿兩結(jié)構(gòu)面交線向下滑動、結(jié)構(gòu)面上的阻滑力方向與滑動方向相反且結(jié)構(gòu)面無變形，給出了楔形體的穩(wěn)定性分析方法．為克服該方法中假定的局限性，數(shù)十年來國內(nèi)外學(xué)者進一步的深入研究并提出了改進方法，如考慮結(jié)構(gòu)面變形的楔形體穩(wěn)定性評價方法[2]、考慮結(jié)構(gòu)面剪脹效應(yīng)的楔形體穩(wěn)定性分析方法[3]、塑性力學(xué)上限解法[4]和塑性力學(xué)廣義解法[5]等，這些方法通過引入不同的假定或者采用數(shù)學(xué)優(yōu)化的手段，使楔形體穩(wěn)定性問題變得靜定可解．以這些方法為基礎(chǔ)，水壓力[6]、地震力[7]和冰雪凍脹力[8]等荷載作用被引入，以解決復(fù)雜條件下的巖質(zhì)邊坡楔形體穩(wěn)定性評價問題[9]．

在工程實際中邊坡坡面與內(nèi)部不連續(xù)結(jié)構(gòu)面的空間幾何關(guān)系多變，常形成與標準楔形體相似但存在差異的潛在失穩(wěn)塊體(本文稱其為“類楔形體”)，例如楔形體內(nèi)部存在與左結(jié)構(gòu)面、右結(jié)構(gòu)面相交的底結(jié)構(gòu)面、坡面難以簡化為平面等情形．已有楔形體穩(wěn)定性分析方法的研究對象一般為由左結(jié)構(gòu)面、右結(jié)構(gòu)面、坡面和坡頂面組合形成的標準空間楔形體，在評價類楔形體穩(wěn)定性時存在局限．雖然非連續(xù)變形分析方法等現(xiàn)代數(shù)值方法在類楔形體穩(wěn)定性分析方面已取得初步的應(yīng)用[10]，然而極限平衡法概念清晰，所需輸入?yún)?shù)簡單，更為巖土工程技術(shù)人員廣泛接受．基于極限平衡法建立類楔形體的穩(wěn)定性分析方法，可為解決我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中遇到的類楔形體提供穩(wěn)定性評價工具，具有重要的現(xiàn)實意義和良好的推廣價值．

本文以由左結(jié)構(gòu)面、右結(jié)構(gòu)面、底結(jié)構(gòu)面、坡面和坡頂面切割形成的空間五面體類楔形體為研究對象，建立穩(wěn)定性的分析方法：沿用了Hoek-Bray法的滑動模式和結(jié)構(gòu)面上阻滑力方向的基本假定，提出其可能的滑動模式，并根據(jù)塊體運動學(xué)原理[11]建立了不同滑動模式相應(yīng)的運動學(xué)條件，然后推導(dǎo)不同滑動模式下的安全系數(shù)求解式，最后以最危險滑動模式下的安全系數(shù)評價類楔形體的穩(wěn)定性．采用Matlab軟件對類楔形體的穩(wěn)定性分析方法進行實現(xiàn)，分析了底結(jié)構(gòu)面對楔形體的滑動模式和穩(wěn)定性評價結(jié)果的影響，最后以某電站一期工程下水庫進出水口左側(cè)岸坡為工程實例進行了方法的驗證．

1 空間五面體類楔形體的滑動模式及運動學(xué)條件

在標準空間楔形體的基礎(chǔ)上增加與左結(jié)構(gòu)面、右結(jié)構(gòu)面相交的底結(jié)構(gòu)面，形成的典型空間五面體類楔形體幾何形狀和受力簡圖如圖1所示．該類楔形體由左結(jié)構(gòu)面ABOD(簡稱結(jié)構(gòu)面1)、右結(jié)構(gòu)面CBOE(簡稱結(jié)構(gòu)面2)、底結(jié)構(gòu)面ODE(簡稱結(jié)構(gòu)面3)、坡頂面ABC和坡面ADCE組成．作用在該類楔形體上的荷載包括重力W、結(jié)構(gòu)面1上的法向力N1和摩阻力T1、結(jié)構(gòu)面2上的N2和T2、結(jié)構(gòu)面3上的N3和T3、以及外部荷載E(水壓力、地震作用或加固力等)．上述荷載中，W、N1、N2、N3和E的作用方向是確定的，其作用方向的單位方向向量分別簡記為w、n1、n2、n3和e．為便于分析，將作用在該類楔形體上的重力和外部荷載合并為主動力合力

R=R·r=W·w+E·e

(1)

式中：r為主動力合力的方向向量．

Hoek和Bray[1]針對標準的空間楔形體提出了3種滑動模式：①脫離巖體，楔形體與兩個結(jié)構(gòu)面都失去接觸，此時兩結(jié)構(gòu)面上的法向力均小于或等于0；②單面滑動，楔形體與一個結(jié)構(gòu)面保持接觸，此時兩結(jié)構(gòu)面上的法向力一個大于0，另一個小于或等于0；③雙面滑動，楔形體與兩結(jié)構(gòu)面均保持接觸，此時兩結(jié)構(gòu)面上的法向力均大于0．姜清輝，劉獻華，位偉，等[11]指出，在進行實際問題分析時，為保證工程安全，巖體結(jié)構(gòu)面的抗拉強度通常是被忽略的，因此允許法向力取負值可能導(dǎo)致滑動模式判斷錯誤，根據(jù)塊體運動學(xué)原理進行分析則更加合理．

圖1所示的空間五面體類楔形體其滑動模式分為4種：①脫離巖體，楔形體與3個結(jié)構(gòu)面都失去接觸；②單面滑動，楔形體與某結(jié)構(gòu)面保持接觸，與另兩個結(jié)構(gòu)面失去接觸；③雙面滑動，楔形體與兩結(jié)構(gòu)面保持接觸，與另一結(jié)構(gòu)面失去接觸；④三面滑動，楔形體與三結(jié)構(gòu)面均保持接觸．記類楔形體的空間運動向量為S，采用類似Hoek和Bray提出的滑動方向假定，根據(jù)塊體運動學(xué)原理：

1)當(dāng)類楔形體脫離巖體運動時，必須滿足下列運動學(xué)條件：

S·n1>0，S·n2>0，S·n3>0

(2)

由于類楔形體脫離巖體運動，3個結(jié)構(gòu)面上的法向力均為0，S的方向與主動力合力R的方向一致，于是有

r·n1>0，r·n2>0，r·n3>0

(3)

2)單面滑動，以類楔形體只沿結(jié)構(gòu)面1滑動為例，其必須滿足下列運動學(xué)條件：

r·n1≤0，S·n2>0，S·n3>0

(4)

此時，類楔形體運動向量S假定為與主動力合力R在結(jié)構(gòu)面1上的投影方向一致，即

(5)

3)雙面滑動，以類楔形體沿結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面2滑動為例，其必須滿足下列運動學(xué)條件：

r·n1≤0，r·n2≤0，S·n3>0

(6)

此時，類楔形體運動方向假定為結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面2的交線方向，其運動向量S由結(jié)構(gòu)面1單位內(nèi)法向向量n1與結(jié)構(gòu)面2單位內(nèi)法向向量n2叉乘決定，即

(7)

4)三面滑動，類楔形體滑動時與結(jié)構(gòu)面1、結(jié)構(gòu)面2和結(jié)構(gòu)面3均保持接觸，必須滿足下列運動學(xué)條件：

r·n1≤0，r·n2≤0，r·n3≤0

(8)

此時，類楔形體運動方向假定為結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面2的交線在結(jié)構(gòu)面3上的投影，其運動向量S可計算如下：

(9)

針對實際工程中存在的空間五面體類楔形體，若已知主動力合力矢量和3個結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀信息，即可根據(jù)上述的塊體運動學(xué)條件篩選出可能發(fā)生的滑動模式．

2 空間五面體類楔形體的穩(wěn)定性分析方法

2.1 單面滑動的安全系數(shù)

當(dāng)類楔形體沿結(jié)構(gòu)面i作單面滑動時，類楔形體受力包括了主動力合力R、結(jié)構(gòu)面上的法向力Ni和摩阻力Ti．此時類楔形體運動向量S根據(jù)公式(5)計算確定．為便于描述，引入

mab=a·b

(10)

表示方向向量a和b的點乘乘積．根據(jù)靜力平衡方程可以得到結(jié)構(gòu)面上的法向力Ni和類楔形體下滑力Q為

Ni=-mrniR，Q=mrsR

(11)

結(jié)構(gòu)面上的摩阻力值可根據(jù)摩爾-庫侖準則求得：

Ti=CiAi+Nitanφi

(12)

式中：Ci和φi為結(jié)構(gòu)面i的粘聚力和內(nèi)摩擦角；Ai為對應(yīng)結(jié)構(gòu)面i的面積；Ti的方向與S相反．

最終安全系數(shù)由抗滑力與下滑力的比值確定，即：

(3)

2.2 雙面滑動的安全系數(shù)

當(dāng)類楔形體沿結(jié)構(gòu)面i和結(jié)構(gòu)面j作雙面滑動時，類楔形體受力包括了主動力合力R、結(jié)構(gòu)面i上的法向力Ni和摩阻力Ti、結(jié)構(gòu)面j上的法向力Nj和摩阻力Tj．此時，類楔形體運動方向S為結(jié)構(gòu)面i和結(jié)構(gòu)面j的交線方向，可類似地根據(jù)公式(7)計算確定．摩阻力Ti和Tj的值根據(jù)摩爾-庫侖準則求得，其方向采用與Hoek-Bray法一致的假設(shè)，認為摩阻力的方向沿兩結(jié)構(gòu)面交線方向與運動方向相反．

將類楔形體的受力在ni、nj兩個方向進行投影，可以得到下面的方程組

(14)

聯(lián)立求解該方程，可以得到

(15)

沿交線的下滑力Q為類楔形體主動力合力R在S方向上的投影：

Q=mrsR

(16)

則類楔形體的安全系數(shù)K為：

(17)

2.3 三面滑動破壞安全系數(shù)表達式

當(dāng)類楔形體沿結(jié)構(gòu)面i和結(jié)構(gòu)面j作雙面滑動時，類楔形體受力包括了主動力合力R、結(jié)構(gòu)面1上的法向力N1和摩阻力T1、結(jié)構(gòu)面2上的法向力N2和摩阻力T2、結(jié)構(gòu)面3上的法向力N3和摩阻力T3．此時，類楔形體運動方向S為為結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面2的交線在結(jié)構(gòu)面3上的投影，可根據(jù)公式(9)計算確定，運動方向S在各結(jié)構(gòu)面上的投影分別為s1、s2和s3．摩阻力T1、T2和T3的值根據(jù)摩爾-庫侖準則求得，其方向假定為與運動方向在各結(jié)構(gòu)面上的投影方向相反．

將類楔形體的受力在n1、n2和n3三個方向進行投影，可以得到下面的方程組

(18)

將摩阻力計算公式(12)代入式(18)，聯(lián)立求解方程組后即可得到N1、N2和N3．沿運動方向S的下滑力Q為類楔形體主動力合力R在S方向上的投影(16)，則類楔形體的安全系數(shù)K為：

K=

(19)

2.4 空間五面體類楔形體穩(wěn)定性評價

針對實際工程中存在的空間五面體類楔形體，如果根據(jù)塊體運動學(xué)條件篩選出的潛在滑動模式包含多個，則對每一種可能發(fā)生的潛在滑動模式進行安全系數(shù)的計算，并對計算結(jié)果進行比較．顯然，最危險的滑動模式下計算獲得的安全系數(shù)最小，以最危險滑動模式對應(yīng)的安全系數(shù)進行類楔形穩(wěn)定性的評價標準．

3 底結(jié)構(gòu)面對楔形體的滑動模式和穩(wěn)定性評價結(jié)果影響的數(shù)值模型研究

采用Matlab軟件對本文建立的空間五面體類楔形體穩(wěn)定性分析方法進行程序?qū)崿F(xiàn)．執(zhí)行經(jīng)典的標準楔形體穩(wěn)定性分析時，楔形體模型中無法實現(xiàn)底結(jié)構(gòu)面，那么底結(jié)構(gòu)面的存在與否必然對其滑動模式造成一定的影響，進而影響穩(wěn)定性的評價結(jié)果．鑒于此，以空間五面體類楔形體穩(wěn)定性分析Matlab程序為工具，建立數(shù)值模型以分析底結(jié)構(gòu)面的引入對楔形體的滑動模式和穩(wěn)定性評價結(jié)果影響．

3.1 經(jīng)典單面滑動楔形體引入底結(jié)構(gòu)面后的滑動模式和穩(wěn)定性

經(jīng)典楔形體高度取100 m，巖石容重取26 kN/m3，其受控的地質(zhì)產(chǎn)狀條件信息為：結(jié)構(gòu)面1傾向105°，傾角45°；結(jié)構(gòu)面2傾向55°，傾角80°；坡面傾向180°，傾角65°；坡頂面傾向180°，傾角12°．結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面2的抗剪強度參數(shù)均為內(nèi)摩擦角20°，粘聚力5 kPa．采用Hoek-Bray法進行分析，此楔形體的滑動模式為沿左結(jié)構(gòu)面1發(fā)生滑動破壞，安全系數(shù)值為0.428．

加入一個結(jié)構(gòu)面3(底結(jié)構(gòu)面)形成類楔形體如圖2所示，傾向為180°，傾角范圍分別取10°、20°和30°，采用空間五面體類楔形體穩(wěn)定性分析Matlab程序進行穩(wěn)定性分析，獲得的潛在滑動模式及其對應(yīng)安全系數(shù)見表1．

圖2 經(jīng)典單面滑動楔形體引入底結(jié)構(gòu)面后的滑動模式分析模型

表1 經(jīng)典單面滑動楔形體引入底結(jié)構(gòu)面后的潛在滑動模式及其安全系數(shù)

由表1可知，考慮結(jié)構(gòu)面3之后，原楔形體變成類楔形體，其滑動模式發(fā)生改變．當(dāng)結(jié)構(gòu)面3傾角由30°減小到20°時，潛在滑動模式為沿結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面3的雙面滑動情形，且其安全系數(shù)值逐漸增加；當(dāng)結(jié)構(gòu)面3傾角由20°減小到10°時，潛在滑動模式包括沿結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面3的雙面滑動、沿結(jié)構(gòu)面3的單向滑動兩種情形，最危險的滑動模式變化為類楔形體沿著結(jié)構(gòu)面3作單面滑動．隨著結(jié)構(gòu)面3的傾角減小，該類楔形體沿結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面3雙面滑動的可能性不斷降低，然而當(dāng)傾角繼續(xù)降低到10°時，該類楔形體獲得了符合運動學(xué)條件下新的潛在滑動模式，該模式與原滑動模式相比更加危險．

3.2 底結(jié)構(gòu)面引入后經(jīng)典雙面滑動楔形體的滑動模式和穩(wěn)定性

將上節(jié)中的經(jīng)典楔形體結(jié)構(gòu)面2的產(chǎn)狀信息修改為傾向235°，傾角70°，其余產(chǎn)狀條件和結(jié)構(gòu)面抗剪強度參數(shù)保持不變．采用Hoek-Bray法進行分析，此楔形體的滑動模式為沿結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面2發(fā)生雙面滑動破壞，安全系數(shù)值為0.337．加入一個結(jié)構(gòu)面3(底結(jié)構(gòu)面)形成類楔形體如圖3所示，傾向為180°，傾角范圍分別取10°，20°和30°，采用空間五面體類楔形體穩(wěn)定性分析Matlab程序進行穩(wěn)定性分析，獲得的潛在滑動模式及其對應(yīng)安全系數(shù)見表2．

表2 經(jīng)典雙面滑動楔形體引入底結(jié)構(gòu)面后的潛在滑動模式及其安全系數(shù)

圖3 經(jīng)典雙面滑動楔形體引入底結(jié)構(gòu)面后的滑動模式分析模型

由表2可知，經(jīng)典的雙面滑動楔形體在引入底結(jié)構(gòu)面之后其形態(tài)和滑動模式也發(fā)生改變．考慮的結(jié)構(gòu)面3傾角范圍內(nèi)，類楔形體的潛在滑動模式均有3種可能情形：沿結(jié)構(gòu)面2和結(jié)構(gòu)面3的雙面滑動、沿結(jié)構(gòu)面1和結(jié)構(gòu)面3的雙面滑動和沿結(jié)構(gòu)面1、結(jié)構(gòu)面2和結(jié)構(gòu)面3的三面滑動．當(dāng)結(jié)構(gòu)面3傾角過小時，潛在滑動模式將增加沿結(jié)構(gòu)面3單向滑動的情形．當(dāng)雙面滑動和三面滑動的可能性均存在時，兩種雙面滑動模式下的安全系數(shù)值均比三面滑動模式的安全系數(shù)值低．當(dāng)單面滑動、雙面滑動和三面滑動的可能性均存在時，單面滑動模式下的安全系數(shù)值最低．

兩個數(shù)值算例的計算結(jié)果表明：經(jīng)典的空間四面楔形體在引入底結(jié)構(gòu)面轉(zhuǎn)化為空間五面體類楔形體之后，其潛在滑動模式將發(fā)生明顯的改變，而且原滑動模式一般情況下不再具有發(fā)生可能，或至少不再是最危險滑動模式，最危險滑動模式取決于底結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀．除此之外，如果三面滑動和雙面滑動、單面滑動等多種潛在滑動模式并存，那么一般情況下三面滑動不會是最危險的滑動模式．

4 工程實例分析

4.1 邊坡實際現(xiàn)狀

某水電站進出水口左側(cè)圓弧段岸坡坡高為46 m(高程1 023.00至1 069.00)，其中高程1 047.80以下為直立邊坡，高程1 047.80至1 069.00坡度約為65°．邊坡內(nèi)部主要存在的結(jié)構(gòu)面為斷層f1和f10．?dāng)鄬觙1寬1.5 m左右，產(chǎn)狀為NE25°NW∠80°，起伏粗糙，由斷層泥、碎裂巖組成，斷層帶內(nèi)巖體強蝕變．?dāng)鄬觙10寬約30～50 cm，產(chǎn)狀為NW295°NE∠29°，平直粗糙，由斷層泥、糜棱巖組成．邊坡主要支護措施為：貼坡混凝土+錨筋樁+預(yù)應(yīng)力錨索．邊坡支護初步完成之后，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)邊坡轉(zhuǎn)彎段整體有向NW向變形的趨勢，1069平臺產(chǎn)生多條裂縫，邊坡表面已噴砼，表層局部出現(xiàn)開裂，少量錨索出現(xiàn)穩(wěn)壓不足，塌孔等現(xiàn)象．項目實施單位為保障邊坡安全，增設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索12根后，邊坡變形基本穩(wěn)定，其現(xiàn)狀如圖4所示．

圖4 某水電站進出水口左側(cè)岸坡現(xiàn)狀圖

4.2 經(jīng)典楔形體穩(wěn)定性分析方法解決該問題上存在的不足

由于該岸坡的失穩(wěn)模式和穩(wěn)定性受兩條斷層控制，因此必須采用可考慮空間失穩(wěn)的巖體穩(wěn)定性分析方法．然而經(jīng)典的楔形體穩(wěn)定性分析方法在解決該問題時呈現(xiàn)明顯的不足．

首先，楔形體滑動的邊界條件并不成立．楔形體滑動發(fā)生時，楔形體滑面交線應(yīng)在邊坡臨空面上出露，然而本工程并不滿足這一假定．根據(jù)兩條斷層的產(chǎn)狀特征和坡面情況推算，滑面交線在邊坡臨空面出露的高程應(yīng)在1 018.00 m高程位置．本工程邊坡的坡底高程為1 023.00 m，該高程位置兩條斷層所圍截面面積為110 m2，因此本邊坡并不完全契合楔形體滑動的邊界條件．

其次，楔形體滑動的假定與監(jiān)測到的變形情況不相符．在楔形體滑動假定下，形成的楔形體將沿斷層f1和f10的交線方向進行滑動．兩條斷層交線的傾角為28.9°，傾向為19.42°，這意味著邊坡整體變形趨勢應(yīng)該為NE方向．然而，這與監(jiān)測獲得的邊坡向NW向變形并不相符．

最后，楔形體滑動假定的受力計算結(jié)果與邊坡現(xiàn)狀不相符．根據(jù)項目單位提供的結(jié)構(gòu)面抗剪參數(shù)，f1和f10斷層均為粘聚力c=0 kPa，φ=21.8°．運用理正軟件楔形體穩(wěn)定性分析模塊進行計算，不采取任何防護措施且不考慮水壓力、施工荷載等其他荷載條件下，楔形體的安全系數(shù)值僅為0.754．根據(jù)測算，邊坡由1 023.00 m高程至1 069.00 m高程被兩條斷層切割形成的潛在失穩(wěn)體體積為4.84×104m3，巖體重度為26 kN/m3．如果以使邊坡保持極限平衡狀態(tài)為標準，需要采取工程措施補充152.52 MN的抗滑力．邊坡已施加的預(yù)應(yīng)力錨索荷載總計48 MN，其中沿S180°和E90°方向分別施加24 MN，傾角均為向上10°，目前邊坡變形已經(jīng)處于收斂狀態(tài)．

綜上所述，雖然邊坡被兩條斷層所切割，但是并不會沿斷層交線發(fā)生楔形體滑動，在計算分析時必須考慮兩斷層所圍區(qū)域范圍內(nèi)巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)面的影響．

4.3 空間五面體類楔形體穩(wěn)定性分析方法的計算結(jié)果

根據(jù)地質(zhì)資料，該區(qū)域巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)面傾向與坡面一致，傾角為20°左右，結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角23°，粘聚力300 kPa．結(jié)合前述斷層的抗剪強度參數(shù)，采用內(nèi)部結(jié)構(gòu)面信息設(shè)定底結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀和力學(xué)性質(zhì)，則類楔形體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀條件和力學(xué)參數(shù)如表3所示，其高度為48 m，巖體重度為26 kN/m3．

表3 進出水口左側(cè)岸坡類楔形體的幾何和力學(xué)參數(shù)

采用編制的空間五面體類楔形體穩(wěn)定性分析MATLAB程序進行計算分析，建立的模型圖如圖5所示．

圖5 某水電站進出水口左側(cè)岸坡類楔形體分析模型圖

計算結(jié)果表明，在考慮預(yù)應(yīng)力錨索支護的情況下此時邊坡有3種潛在的滑動失穩(wěn)模式：當(dāng)邊坡沿f10斷層和1 023 m高程底結(jié)構(gòu)面雙面滑動時，安全系數(shù)為1.261；當(dāng)邊坡沿f1斷層和1 023 m高程底結(jié)構(gòu)面處雙面滑動時，安全系數(shù)為2.068；當(dāng)邊坡沿f10斷層、f1斷層和1 023 m高程底結(jié)構(gòu)面處三面滑動時，安全系數(shù)為1.872．邊坡的最危險滑動模式為沿f10斷層和1 023 m高程底結(jié)構(gòu)面雙面滑動，對應(yīng)的變形位移方向為NW方向，這與邊坡變形監(jiān)測獲得的變形跡象是相符的．采用目前的支護措施，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)．

5 結(jié) 論

鑒于經(jīng)典楔形體穩(wěn)定性分析方法在評價巖質(zhì)邊坡復(fù)雜結(jié)構(gòu)面組合下形成的類楔形體穩(wěn)定性時存在的局限，本文以空間五面體類楔形體為研究對象，沿用并拓展Hoek-Bray法的滑動模式和滑面阻滑力方向假定，分析其潛在滑動模式及應(yīng)滿足的塊體運動學(xué)條件，通過比較不同潛在滑動模式的安全系數(shù)獲得最危險的潛在滑動模式并以其為標準進行類楔形的穩(wěn)定性評價，并采用數(shù)值算例和工程案例進行了方法的應(yīng)用研究．研究結(jié)果表明：經(jīng)典的空間四面楔形體在引入底結(jié)構(gòu)面轉(zhuǎn)化為空間五面體類楔形體之后，其潛在滑動模式將發(fā)生明顯的改變，原滑動模式的塊體運動學(xué)條件一般無法滿足，最危險滑動模式一般為底結(jié)構(gòu)面或底結(jié)構(gòu)面與其余結(jié)構(gòu)面的組合．某水電站進出水口左側(cè)岸坡的計算實例表明，考慮底結(jié)構(gòu)面后的滑動模式與實際監(jiān)測變形有很好的對應(yīng)性，穩(wěn)定性計算結(jié)果與邊坡現(xiàn)狀基本一致．