隐伏型顺层边坡稳定性研究获进展

隐伏型顺层边坡广泛存在于自然边坡和工程边坡，由于顺向结构面没有出露而是向下隐入坡脚，坡体内容易集聚高能量孕育大型滑坡。随着新建川藏铁路雅安至林芝段、雅鲁藏布江下游水电开发等西部重大工程的建设，隐伏型顺层边坡稳定性评价与控制成为影响工程安全建设与运营的关键技术问题。

中国科学院武汉岩土力学研究所陈从新研究团队展开现场调查、室内试验、数值模拟和理论分析等工作，阐明边坡顺向结构面和岩体的损伤破裂过程，揭示隐伏型顺层边坡的滑剪破坏机制（图1），建立厚层隐伏型顺层边坡的柱状力学模型，推导该类边坡破坏的临界高度计算公式；在此基础上，基于条分法建立考虑坡脚堆积物的隐伏型顺层边坡力学模型（图2），提出相应的边坡破坏面搜索方法（图3），实现隐伏型顺层边坡稳定性的准确评价。该成果有效支撑了山西十余个花岗岩露天矿山边坡安全开采（图4），并应用于新建川藏铁路某特大桥桥址岸坡稳定性评价和桥基开挖边坡设计（图5）。

相关研究成果以Numerical and theoretical study of bi-planar failure in footwall slopes、Analysis of stability of concealed cataclinal slopes with talus deposits accumulated at their toes with respect to biplanar failure为题，分别发表在Engineering Geology、International Journal of Geomechanics上。研究工作得到国家自然科学基金和湖北省自然科学基金的资助。

图1.隐伏型顺层边坡滑剪破坏机制及其破坏示意图

图2.坡脚存在堆积物的隐伏型顺层边坡模型

图3.边坡最小安全系数（临界滑动破坏面）搜索结果

图4.山西浑源县花岗岩露天矿山边坡

图5.新建川藏铁路某特大桥桥址岸坡

来源：中国科学院武汉岩土力学研究所

【来源：中科院之声】