發(fā)布時間：2018-02-26 03:10

  本文關(guān)鍵詞： 厚層軟基危巖體 破壞模式 穩(wěn)定性分析 極限平衡理論 離散元　出處：《廣西大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：危巖崩落是我國西南地區(qū)所面臨的主要地質(zhì)災(zāi)害之一,其具有分布范圍廣、爆發(fā)突然、難以預(yù)測等特點,給我國帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失及安全隱患問題。本文以重慶南川區(qū)甑子巖危巖體為例,結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查、三維激光掃描等技術(shù),詳細(xì)調(diào)查了該危巖體的基本結(jié)構(gòu)特征及其發(fā)育條件。發(fā)現(xiàn)該危巖體不但具有厚層軟基的特征,其后壁還有一深大拉張裂縫,加之受幾組軟弱結(jié)構(gòu)面組合,導(dǎo)致該區(qū)曾發(fā)生過多次危巖崩落現(xiàn)象。本文對該危巖體進(jìn)行了失穩(wěn)破壞模式分析,推測其可能存在兩種失穩(wěn)破壞模式,即為滑移失穩(wěn)破壞及傾倒失穩(wěn)變形破壞。進(jìn)而,對危巖體可能存在的兩種失穩(wěn)變形破壞模式均進(jìn)行了穩(wěn)定性計算。同時,采用了離散元數(shù)值模擬方法,研究了危巖體在天然狀態(tài)和基座軟化情況下的穩(wěn)定性,模擬結(jié)果顯示在天然工況下危巖體未發(fā)生明顯變形,保持整體穩(wěn)定。而在基座軟化工況下,該危巖體發(fā)生了整體失穩(wěn),其破壞模式為傾倒失穩(wěn)破壞。最后對危巖體的失穩(wěn)后的落石運(yùn)動路徑及影響范圍進(jìn)行了預(yù)測。該項研究對厚層軟基和巖溶地區(qū)危巖體的失穩(wěn)破壞模式以及研究方法進(jìn)行了補(bǔ)充,同時評價了甑子巖危巖體的穩(wěn)定性及危險范圍,為進(jìn)一步研究提供基礎(chǔ)。本文的主要研究成果包括以下幾個方面:(1)通過野外實際調(diào)查,并結(jié)合三維激光掃描技術(shù)詳細(xì)揭示了甑子巖危巖體的基本結(jié)構(gòu)特征。甑子巖危巖體主體是由堅硬厚層灰?guī)r組成,下部為軟弱頁巖基座,該軟弱基座可能在風(fēng)化或降雨作用下易軟化,導(dǎo)致強(qiáng)度降低;后緣有深大拉張裂縫,構(gòu)成了危巖體的后緣邊界;受多組結(jié)構(gòu)面切割,對危巖塊體的穩(wěn)定性有較大影響。(2)基于對危巖體基本結(jié)構(gòu)特征的調(diào)查研究,進(jìn)行了危巖體失穩(wěn)破壞模式的判別�？紤]到危巖體的結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征,由于差異風(fēng)化作用或地下水軟化作用,危巖體可能沿著軟弱基座發(fā)生滑移失穩(wěn)破壞;在天然狀態(tài)下,由于危巖體高陡且后緣拉裂縫貫通,因而可能發(fā)生傾倒失穩(wěn)破壞;分析表明該危巖體可能存在傾倒和滑移兩種失穩(wěn)變形破壞模式。(3)在對該危巖體失穩(wěn)模式判別的基礎(chǔ)之上,基于極限平衡理論初步評價了傾倒和滑移兩種失穩(wěn)模式的危巖穩(wěn)定性。研究表明甑子巖危巖體在天然狀態(tài)下發(fā)生傾倒崩塌時的穩(wěn)定系數(shù)為1.35,屬于基本穩(wěn)定狀態(tài),而發(fā)生滑移崩塌時的穩(wěn)定系數(shù)為1.50,處于穩(wěn)定狀態(tài),因而判定,在天然狀態(tài)下該危巖體是處于基本穩(wěn)定狀態(tài)的;而在降雨工況下,兩種失穩(wěn)模式下的危巖體均處于欠穩(wěn)定狀態(tài),并且發(fā)生滑移失穩(wěn)的可能性更大,分析原因,是由于危巖后緣拉裂縫發(fā)育,在降雨工況下大量雨水沿裂縫灌入巖體內(nèi)部,對危巖底部的軟弱基座浸泡軟化,導(dǎo)致基座巖體強(qiáng)度降低,加之裂縫水頭壓力升高,也對危巖產(chǎn)生一個水平推力,最終導(dǎo)致斜坡的滑移失穩(wěn)。在地震工況下,兩種失穩(wěn)模式下的危巖體均處于欠穩(wěn)定狀態(tài),且穩(wěn)定性系數(shù)相等,該工況下危巖發(fā)生失穩(wěn)的可能性最大。(4)采用離散元UDEC軟件進(jìn)一步研究了甑子巖危巖體的失穩(wěn)破壞模式及過程。根據(jù)模擬結(jié)果可以看出,天然工況下該危巖體未發(fā)生明顯的失穩(wěn)破壞,而在基座軟化情況下發(fā)生了傾倒失穩(wěn)破壞,表明軟弱基座對于該危巖體的穩(wěn)定性起著重要的控制作用,破壞起始于傾倒支點被壓碎進(jìn)而導(dǎo)致后緣裂縫被逐漸拉開,最終脫離后部母巖,發(fā)生整體性的傾倒破壞。(5)最后,對危巖體的運(yùn)動軌跡及威脅范圍進(jìn)行了預(yù)測,分別計算了塊體的運(yùn)動距離、彈跳高度以及瞬時速度,為落石的治理和避讓提供了可靠依據(jù)。
[Abstract]:In this paper , the basic structural characteristics of dangerous rock mass and its developmental condition have been investigated in detail . In this paper , the stability and the development condition of dangerous rock mass are investigated by means of field investigation and 3D laser scanning . ( 3 ) Based on the judgment of the failure mode of the dangerous rock mass , the stability coefficient of the dangerous rock mass under the natural condition is 1.35 , which belongs to the basic stable state , and the stability coefficient is 1 . 50 .

【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P642.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 王林峰;陳洪凱;唐紅梅;;危巖穩(wěn)定可靠度計算方法研究[J];人民長江;2012年23期

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3 樂琪浪;王洪德;薛星橋;高幼龍;金梟豪;張俊義;潘尚濤;;巫山縣望霞危巖體變形監(jiān)測及破壞機(jī)制分析[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2011年06期

4 黃波林;陳立德;劉廣寧;陳小婷;;巖體結(jié)構(gòu)對三峽庫區(qū)岸坡變形失穩(wěn)模式的影響[J];人民長江;2010年19期

5 顏天佑;李同春;鄭治;段金林;;索風(fēng)營水電站Dr2危巖體穩(wěn)定安全度有限元分析[J];河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年06期

6 董好剛;彭軒明;陳州豐;劉廣寧;霍志濤;;緩傾層狀高邊坡典型破壞模式及宏觀判據(jù)研究[J];長江科學(xué)院院報;2009年08期

7 陳洪凱;鮮學(xué)福;唐紅梅;王林峰;;危巖穩(wěn)定性分析方法[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報;2009年02期

8 陳洪凱;鮮學(xué)福;唐紅梅;;危巖穩(wěn)定性斷裂力學(xué)計算方法[J];重慶大學(xué)學(xué)報;2009年04期

9 張玉萍;唐紅梅;;危巖變形的灰色預(yù)測方法及應(yīng)用[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年01期

10 陳洪凱;;三峽庫區(qū)危巖鏈?zhǔn)揭?guī)律的地貌學(xué)解譯[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年01期

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本文編號：1536262