【摘要】：大量實(shí)際工程表明,巖體破壞主要是由于巖體結(jié)構(gòu)面破壞引起的。巖體結(jié)構(gòu)面剪切特性,尤其是結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度應(yīng)力效應(yīng)和尺寸效應(yīng)對(duì)于巖體結(jié)構(gòu)面物理力學(xué)性質(zhì)有著重要影響,對(duì)此,國內(nèi)外眾多學(xué)者也進(jìn)行了大量研究,但是對(duì)于三維不規(guī)則結(jié)構(gòu)面研究相對(duì)較少。因此本文主要開展了天然三維不規(guī)則巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度的應(yīng)力效應(yīng)和尺寸效應(yīng)研究。本文結(jié)合三維掃描技術(shù)和3D打印技術(shù),制作與原巖結(jié)構(gòu)面一致的結(jié)構(gòu)面面板,利用自制的一體化模具制作了46組結(jié)構(gòu)面模型試樣,通過多功能巖土體接觸破損測(cè)試系統(tǒng)開展了室內(nèi)直剪試驗(yàn),分析了法向應(yīng)力、結(jié)構(gòu)面粗糙度以及尺寸對(duì)結(jié)構(gòu)面峰值及殘余抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律。主要工作和結(jié)論如下:1.采用MetraSCAN?手持式三維激光掃描儀掃描原巖獲取其表面形態(tài),并通過3D打印機(jī)打印出結(jié)構(gòu)面面板,結(jié)合自行研制的一體化模具制得3種不同尺寸以及粗糙度的結(jié)構(gòu)面模型試樣。2.通過不同法向應(yīng)力下的結(jié)構(gòu)面破壞模式試驗(yàn)可知,結(jié)構(gòu)面在低法向應(yīng)力下主要發(fā)生爬坡和爬坡啃斷破壞,在中高法向應(yīng)力下主要以啃斷以及完全啃斷破壞為主。3.通過對(duì)3種不同粗糙度結(jié)構(gòu)面在全應(yīng)力范圍內(nèi)開展直剪試驗(yàn)可知,同一粗糙度的結(jié)構(gòu)面,隨著法向應(yīng)力的增大,結(jié)構(gòu)面峰值和殘余抗剪強(qiáng)度也隨之增大;在低法向應(yīng)力范圍內(nèi),結(jié)構(gòu)面在同一法向應(yīng)力作用下其峰值和殘余抗剪強(qiáng)度隨著JRC值的增大而增大,而在高法向應(yīng)力范圍內(nèi)無明顯規(guī)律;結(jié)構(gòu)面峰值剪切位移均隨著法向應(yīng)力的增大而增大。4.通過室內(nèi)直剪試驗(yàn),結(jié)合Photoshop軟件處理,獲得不同法向應(yīng)力下結(jié)構(gòu)面剪損面積的變化規(guī)律,由試驗(yàn)結(jié)果可知,結(jié)構(gòu)面的上盤剪損面積總體要小于下盤剪損面積,且剪損面積占比隨著法向應(yīng)力的增大而增大。5.通過對(duì)同一粗糙度3種不同尺寸的結(jié)構(gòu)面在3種不同法向應(yīng)力級(jí)別下進(jìn)行直剪試驗(yàn)可知,結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)并不明顯。
【圖文】：

圖 1.1 天然巖體結(jié)構(gòu)面的工程實(shí)踐表明，巖體的破壞主要是由于結(jié)構(gòu)面的破壞，結(jié)構(gòu)面的破因素。結(jié)構(gòu)面的破壞在實(shí)際中主要表現(xiàn)為山體滑坡等自然災(zāi)害，近年致的自然災(zāi)害在國內(nèi)外也是時(shí)有發(fā)生，例如： 年 7 月 17 日 14 點(diǎn) 45 左右，在四川省阿壩州茂縣突發(fā)山體滑坡，塌，現(xiàn)場(chǎng)多處道路被掩埋阻斷，事故造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，如圖2 月 20 日 11 時(shí) 40 分，廣東省深圳市光明新區(qū)發(fā)生山體滑坡，此次災(zāi) 38 萬平方米，大量建筑物不同程度受損，，如圖 1.3 所示。2017 年 28，貴州省畢節(jié)市納雍縣發(fā)生一起山體滑坡，截至 8 月 31 日 9 時(shí)統(tǒng)計(jì)已造成 500 余人受災(zāi)，27 人死亡，8 人失蹤，8 人受傷，250 余間房失 8400 余萬元，如圖 1.4 所示。

四川茂縣山體滑坡事件
【學(xué)位授予單位】：浙江科技學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU45

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王曉毅;王姣;張永權(quán);陳鳳;吳軍杰;;基于多功能起伏結(jié)構(gòu)面制樣模具的異性結(jié)構(gòu)面剪切強(qiáng)度研究[J];煤田地質(zhì)與勘探;2016年06期

2 王曉晨;李術(shù)才;劉人太;鄭卓;李夏;;鋸齒結(jié)構(gòu)面注漿剪切特性研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2016年S2期

3 周志文;;極限平衡法下非貫通結(jié)構(gòu)面巖坡穩(wěn)定性分析[J];江西水利科技;2017年04期

4 袁廣祥;王洪建;黃志全;李建勇;黃向春;萬軍利;;花崗巖體鉆孔中結(jié)構(gòu)面的分布規(guī)律——以深圳大亞灣花崗巖體為例[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2017年04期

5 魏龍生;侯克鵬;杜俊;;功效系數(shù)法在邊坡優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面分析中的應(yīng)用[J];礦冶;2015年06期

6 楊石扣;任旭華;張繼勛;;基于有限結(jié)構(gòu)面的三維復(fù)雜塊體切割研究[J];巖土力學(xué);2016年08期

7 袁廣祥;張路青;楊志法;;彎曲結(jié)構(gòu)面幾何條件的圖解方法及其應(yīng)用[J];巖土工程技術(shù);2009年01期

8 譚洵;吉鋒;裴向軍;黃江;;結(jié)構(gòu)面爬坡剪斷耦合作用影響因子與影響規(guī)律[J];巖土力學(xué);2015年S2期

9 于嘯;;基于優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面理論區(qū)域穩(wěn)定性分析[J];城市地理;2017年18期

10 郭牡丹;朱浮聲;王述紅;榮曉洋;;基于結(jié)構(gòu)面特征的優(yōu)勢(shì)組劃分方法[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張龍波;沈明榮;;結(jié)構(gòu)面在加載和卸載條件下的強(qiáng)度特性研究[A];第八屆全國工程地質(zhì)大會(huì)論文集[C];2008年

2 陳慶壽;何思為;;含兩組結(jié)構(gòu)面模型的超動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試[A];第三屆全國巖石動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集[C];1992年

3 沈俊;夏正中;;預(yù)錨結(jié)構(gòu)面抗剪性能研究[A];重慶巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)第一屆學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1992年

4 張佳川;;節(jié)理巖體按結(jié)構(gòu)面性質(zhì)分區(qū)的聚類分析與模糊綜合評(píng)判[A];全國第三次工程地質(zhì)大會(huì)論文選集（下卷）[C];1988年

5 李榮強(qiáng);夏靜;;不連續(xù)結(jié)構(gòu)面抗剪性能的夾層效應(yīng)研究[A];第四屆全國工程地質(zhì)大會(huì)論文選集（二）[C];1992年

6 沈明榮;;不規(guī)則齒形結(jié)構(gòu)面的力學(xué)特性研究[A];第二屆全國青年巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1993年

7 成彬芳;周瑞光;;預(yù)測(cè)巖體強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)效應(yīng)[A];中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)第三次大會(huì)論文集[C];1994年

8 曹文貴;程曄;;含充填物結(jié)構(gòu)面變形的大變形有限元模擬方法研究[A];巖石力學(xué)新進(jìn)展與西部開發(fā)中的巖土工程問題——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)第七次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2002年

9 王小委;陳洪凱;;墜落式危巖主控結(jié)構(gòu)面端部塑性區(qū)分析[A];第22屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅱ冊(cè)[C];2013年

10 周劍;張路青;胡瑞林;王學(xué)良;;大型結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響下應(yīng)力波傳播規(guī)律研究[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(中)[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王智德;云南普宣高速公路順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析與開挖控制[D];武漢理工大學(xué);2015年

2 楊潔;結(jié)構(gòu)面剪切滲流試驗(yàn)及其模型研究[D];武漢大學(xué);2018年

3 趙家成;非連續(xù)結(jié)構(gòu)面破壞過程試驗(yàn)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2013年

4 冒海軍;板巖水理特性試驗(yàn)研究與理論分析[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2006年

5 吉鋒;順層邊坡硬性結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度參數(shù)及工程技術(shù)研究[D];成都理工大學(xué);2008年

6 趙宇飛;加錨結(jié)構(gòu)面剪切特性及錨固巖體綜合力學(xué)模型研究[D];中國水利水電科學(xué)研究院;2013年

7 朱福巍;節(jié)理巖體細(xì)觀損傷模型的理論研究與數(shù)值方法[D];北京交通大學(xué);2011年

8 王小江;巖石結(jié)構(gòu)面力學(xué)及水力特性實(shí)驗(yàn)研究[D];武漢大學(xué);2013年

9 冷彪;基于數(shù)碼成像的隧道掌子面地質(zhì)信息系統(tǒng)研究[D];西南交通大學(xué);2009年

10 何劉;交通工程邊坡在振動(dòng)力作用下行為特征研究[D];西南交通大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉燕強(qiáng);巖石結(jié)構(gòu)面剪切全過程的可視化試驗(yàn)方法及試驗(yàn)驗(yàn)證[D];紹興文理學(xué)院;2019年

2 熊志強(qiáng);基于Barton曲線結(jié)構(gòu)面剪切特性試驗(yàn)研究[D];浙江科技學(xué)院;2019年

3 陳超;基于天然三維不規(guī)則巖石結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度的應(yīng)力及尺寸效應(yīng)研究[D];浙江科技學(xué)院;2019年

4 苑小輝;基于概率統(tǒng)計(jì)的節(jié)理化巖質(zhì)邊坡變形與穩(wěn)定性研究[D];南京大學(xué);2019年

5 熊貴明;含有結(jié)構(gòu)面干熱巖井筒變形破壞規(guī)律模擬分析[D];太原理工大學(xué);2019年

6 王張鵬;TBM隧洞圍巖結(jié)構(gòu)面測(cè)量方法與關(guān)鍵塊體分析研究[D];長江科學(xué)院;2019年

7 雷嬌;結(jié)構(gòu)面剪切-滲流耦合特性及其充填物作用影響的試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2018年

8 宋磊博;基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)面的細(xì)觀形貌特征研究[D];東北大學(xué);2015年

9 張宇;非貫通結(jié)構(gòu)面剪切破壞機(jī)制及抗剪強(qiáng)度模型研究[D];成都理工大學(xué);2018年

10 張聲輝;露天邊坡爆破地震波在不同傾角結(jié)構(gòu)面處的傳播規(guī)律[D];江西理工大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2637579