發(fā)布時間：2020-10-15 22:54

　　 結(jié)構(gòu)面的剪切力學(xué)性質(zhì)對巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性具有重要影響。目前,大部分學(xué)者從起伏角、剪切速率以及尺寸效應(yīng)等方面對鋸齒型巖體結(jié)構(gòu)面的剪切特性開展了大量研究,并取得了一定的研究成果。而臺階型巖體結(jié)構(gòu)面作為自然界四大典型結(jié)構(gòu)面之一,國內(nèi)外學(xué)者對其剪切特性的研究較少,且研究內(nèi)容比較單一,大多集中在單臺階結(jié)構(gòu)面的高長比方面。本文基于自主研制的多功能巖土體接觸破損測試系統(tǒng)以及吻合巖體結(jié)構(gòu)面一體化制作模具,制作了一百多組不同高長比的巖體結(jié)構(gòu)面試樣進(jìn)行室內(nèi)直剪試驗,并利用PFC數(shù)值模擬軟件進(jìn)行數(shù)值直剪試驗,分析了剪切速率、法向應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)面尺寸對結(jié)構(gòu)面破壞模式和抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律。主要工作和結(jié)論如下:1.自主研發(fā)了可用于測試速率效應(yīng)、應(yīng)力效應(yīng)以及尺寸效應(yīng)的多功能巖土體接觸破損測試系統(tǒng),并選用典型巖體結(jié)構(gòu)面試樣進(jìn)行了直剪試驗,其測試結(jié)果與現(xiàn)有結(jié)論基本一致。2.基于一體化澆筑、試樣性能均一穩(wěn)定以及快速制樣三大設(shè)計原則,研制了吻合巖體結(jié)構(gòu)面一體化制作模具,具有結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、造價低廉及結(jié)構(gòu)面易于振實(shí)等優(yōu)點(diǎn),并利用其制作了高長比分別為0、0.1、0.2、0.4和0.6的臺階型巖體結(jié)構(gòu)面試樣,開展了相應(yīng)的室內(nèi)直剪試驗。3.臺階型巖體結(jié)構(gòu)面破壞模式主要有壓切破壞和剪斷破壞兩類,在直剪過程中受到臺階高長比、剪切速率以及法向應(yīng)力的影響。當(dāng)臺階高長比相對較小,且剪切速率與法向應(yīng)力較低時,結(jié)構(gòu)面破壞模式表現(xiàn)為壓切破壞,其余情況下破壞模式大多為剪斷破壞。4.對于平直結(jié)構(gòu)面和破壞模式為剪斷破壞的臺階型巖體結(jié)構(gòu)面而言,其抗剪強(qiáng)度均隨剪切速率的增加逐漸降低,且變化速率逐漸減小。5.平直結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度隨法向應(yīng)力的增大呈線性增長,應(yīng)力效應(yīng)不顯著;臺階型巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度隨法向應(yīng)力的增大呈非線性增長,且增長速率逐漸降低,具有明顯的應(yīng)力效應(yīng)特征;對于尺寸較大的臺階型巖體結(jié)構(gòu)面而言,其抗剪強(qiáng)度也具有明顯的應(yīng)力效應(yīng)特征。6.通過對高長比0.2的不同尺寸臺階型巖體結(jié)構(gòu)面進(jìn)行直剪試驗可得,臺階型巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度隨著結(jié)構(gòu)面尺寸的增大逐漸降低,具有明顯的尺寸效應(yīng)特征。7.利用顆粒流模擬軟件建立臺階型巖體結(jié)構(gòu)面數(shù)值模型,并對其進(jìn)行了不同法向應(yīng)力下的直剪試驗,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度隨法向應(yīng)力的增大呈非線性增長,且增長速率逐漸降低,與室內(nèi)試驗結(jié)論基本一致。
【學(xué)位單位】：浙江科技學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU45
【部分圖文】：

圖 1.1 巖體結(jié)構(gòu)面圖程實(shí)踐表明，結(jié)構(gòu)面的破壞是巖體結(jié)構(gòu)破壞的主要成因，由結(jié)然災(zāi)害在我國有很多的實(shí)例，例如：2008 年 10 月 24 日，云州發(fā)生滑坡泥石流災(zāi)害，共造成 36 人死亡、31 人失蹤、20 人失 97188 萬元；2012 年 10 月 4 日，云南省彝良縣龍海鄉(xiāng)發(fā)生9 人死亡，其中 18 人為學(xué)生，油房小學(xué)教學(xué)樓全部被掩埋；20廣西桂林疊彩山發(fā)生山體滑坡，導(dǎo)致 7 人死亡，25 人受傷；20北省興山縣發(fā)生山體崩塌，造成了 4 死 5 傷；2016 年 9 月 28 山體滑坡，造成了 7 人遇難，20 人失蹤。崩塌等自然災(zāi)害的發(fā)生與巖體結(jié)構(gòu)面是否破壞密切相關(guān)。因此室內(nèi)直剪試驗等手段對巖體結(jié)構(gòu)面的剪切特性進(jìn)行了大量研究抗剪強(qiáng)度。

學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 齒型、臺階型、波浪型以及平直型巖體結(jié)構(gòu)面是自然界比較常見的四種結(jié)構(gòu)面，其中鋸齒型和臺階型巖體結(jié)構(gòu)面相比于另外兩類結(jié)構(gòu)面更為常.2 所示為加拿大[7]某河岸頂部鋸齒狀滑動面，圖 1.3 為國內(nèi)某水電站左滑動面。研究表明，鋸齒型巖體結(jié)構(gòu)面一般是由多組巖橋相互貫通形成

.2 所示為加拿大[7]某河岸頂部鋸齒狀滑動面，圖 1.3 為國內(nèi)某水電站左滑動面。研究表明，鋸齒型巖體結(jié)構(gòu)面一般是由多組巖橋相互貫通形成圖 1.2 加拿大某河岸頂部鋸齒狀結(jié)構(gòu)面
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2842361