双向节理岩质边坡稳定性分析：灰色关联法揭示关键因素

"影响双向节理岩质边坡稳定性因素的灰色敏感性分析 (2014年)" 本文是一篇自然科学领域的论文，主要探讨了双向节理岩质边坡稳定性的关键因素及其影响权重。双向节理岩质边坡在地质工程中常见，其稳定性直接影响到工程的安全性。作者通过对实际工程破坏现象的系统分析，确定了五个主要影响边坡稳定性的因素： 1. 节理间距：节理是岩石中的裂缝，它们的存在会削弱岩石的整体性。节理间距越小，岩石被分割成的块体越多，稳定性越差。 2. 节理摩擦角：节理面与垂直方向之间的夹角决定了节理面间的摩擦力。较高的摩擦角可以增加边坡的稳定性，因为它能提供更好的抵抗剪切破坏的能力。 3. 节理倾角角度差：节理的两个相对面之间的倾角差异会影响应力分布和剪切强度。较大的角度差可能导致局部应力集中，从而降低稳定性。 4. 开挖坡脚：边坡的形状和开挖方式对稳定性至关重要。坡脚的陡峭程度会直接影响到边坡承受的重力分量，过陡的坡脚可能导致失稳。 5. 块体的内摩擦角：这是描述岩石内部颗粒间相互作用的参数，反映了岩石抵抗内部滑动的能力。较高的内摩擦角意味着更好的稳定性。 为了研究这些因素的影响，作者采用了UDEC（Uniaxial Deformation Discrete Element Code）离散元数值模拟方法，这是一种常用的地质力学建模工具，能够模拟复杂地质条件下的结构行为。结合强度折减法，该方法能够逐步降低边坡材料的强度，以判断其失稳的临界状态。 通过构建正交试验方案，作者系统地分析了这五个因素对双向节理岩质边坡稳定性的影响。灰色关联分析是一种数据挖掘技术，用于评估各因素对整体系统影响的相对重要性。结果显示，块体的内摩擦角和节理摩擦角对边坡稳定性的影响最大，而节理倾角差、节理间距和坡体开挖角度的影响相对较弱。 因此，工程实践中应特别关注块体的内摩擦角和节理摩擦角的选取，合理设计边坡开挖方案，以确保工程的安全性和经济性。这一研究成果为双向节理岩质边坡的稳定性评价提供了理论依据，对于地质灾害防治和边坡工程的设计具有重要的参考价值。