寒区危岩主控裂隙扩展演化机制研究

危岩的失稳往往主控于主控裂隙扩展。为清楚了解危岩稳定性变化情况,主要针对寒区危岩主控裂隙扩展演化机制进行研究。基于能量密度因子理论,建立危岩受冻胀荷载和自重荷载共同作用下的复合型裂隙开裂判据,运用Griffith准则,推导了在单次冻胀应力和危岩自重应力下裂隙扩展长度关系式,以新疆天山倾倒式危岩为例,探讨了该危岩主控裂隙扩展演化规律。结果表明,危岩主控裂隙扩展演化是从平稳增长向指数增长演化扩展。在计算的4个阶段中,前3个阶段裂隙平稳扩展,裂隙扩展长度增速相对恒定且扩展长度均值约每次2.0mm,最后一个阶段裂隙扩展呈指数趋势增长且扩展长度超过每次4.0mm,危岩失稳的风险极速增大。以此为深入研究寒区危岩稳定性评价、裂隙扩展趋势预测以及危岩防治提供一定的理论依据。