探讨倾倒变形对制动机制的影响

与边坡平面滑动破坏不同，平面滑动破坏模式一旦发生较大位移，整个边坡会瞬间失稳，释放巨大的动能，产生高速运动，造成很大的破坏。而对倾倒边坡来说，常有较大的变形或位移发生，出现裂缝甚至层间错动，但并没有产生严重的破坏后果。Heok认为，处于极限平衡的边坡是一种亚稳定的边坡，一旦岩块产生旋转，岩块倾角随之变化，阻止其进一步翻转的摩擦力也将增加。当岩柱翻转到2(β—α)时，将使岩块侧面的棱面接触转换为连续的面接触，同时阻止岩块进一步翻转所需的摩擦角也将急剧减小，甚至可能小于初始平衡所需要的摩擦角，倾倒变形会随之停止，由失稳状态重新回到稳态。

倾倒岩柱产生旋转变形后，随着岩柱发生变化，倾角变小，当恢复连续的面与面接触时，岩体运动停止。从DDA模拟Goodman和Bray的例子的变形运动计算过程中，可以清楚地看到先是倾倒体底部块体产生滑动，中部岩柱产生旋转，块体之间产生裂缝，岩块间由面与面接触变为点对面接触。随着滑动块体下滑，岩柱旋转角度的增加，岩柱间裂缝又逐渐变小，重新恢复面与面接触，最后运动停止，倾倒边坡重新回到稳定状态。倾倒变形最终停止时，岩柱的翻转角为8.812°，与2(β—α)=11.6°之间小于3°的差别，证实倾倒边坡在变形过程中确实是存在制动机制。(www.xing528.com)

在许多实际倾倒变形边坡中，可以观察到大量的表面位移和张裂缝的形成，在勘探平洞中可以看到倾倒变形体底部与基岩有较大位移而产生的层间错动，但从岩体分离量还是比较有限，岩体仍然是稳定的。倾倒边坡能够产生较大的变形，但变形量并不能作为倾倒边坡可能失稳的依据，安全系数的选择取决于允许边坡有多大的变形量。