【摘要】：三峽庫區(qū)馬家溝滑坡抗滑樁施工完成以后,在水庫蓄水運(yùn)行過程中,樁身與樁后滑體間產(chǎn)生開裂現(xiàn)象(發(fā)育一條貫穿型裂縫)。以往關(guān)于馬家溝滑坡抗滑樁體系變形機(jī)制的研究,認(rèn)為樁后滑體的作用力是導(dǎo)致該滑坡抗滑樁產(chǎn)生變形的主要原因,但該觀點(diǎn)并不能合理地解釋抗滑樁與樁后滑體間的開裂變形現(xiàn)象。為了弄清馬家溝滑坡抗滑樁與樁后滑體間產(chǎn)生開裂變形的內(nèi)在機(jī)制,本文選取馬家溝滑坡抗滑樁嵌固段紅砂巖為研究對象,模擬水庫蓄水初期至抗滑樁與樁后滑體間產(chǎn)生開裂變形期間的真實(shí)蓄水運(yùn)行過程,進(jìn)行紅砂巖在此過程中不同時(shí)刻的(單)三軸壓縮試驗(yàn)以及劈裂試驗(yàn);建立馬家溝滑坡典型剖面的數(shù)值網(wǎng)格模型,基于飽和-非飽和滲流理論,采用GEO-STUDIO軟件對該滑坡在水庫蓄水初期至滑坡抗滑樁體系產(chǎn)生開裂變形期間的地下水滲流場進(jìn)行計(jì)算分析;基于流固耦合理論,采用FLAC3D軟件對該滑坡在水庫蓄水初期至滑坡抗滑樁體系產(chǎn)生開裂變形期間的變形過程進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算;最后基于上述研究結(jié)果,探討馬家溝滑坡抗滑樁與樁后滑體間產(chǎn)生開裂變形的內(nèi)在機(jī)制。研究所獲得的結(jié)果如下:(1)自主研發(fā)了能較真實(shí)地模擬濕干變化環(huán)境作用下的巖石抗拉強(qiáng)度測試裝置(SGPL-2016),為馬家溝滑坡抗滑樁嵌固段位置的紅砂巖在水庫蓄水初期至滑坡抗滑樁體系產(chǎn)生開裂變形期間的庫水浸泡作用下的抗拉強(qiáng)度測試提供了設(shè)備基礎(chǔ)。(2)水庫蓄水初期至滑坡抗滑樁與樁后滑體產(chǎn)生開裂變形期間,馬家溝滑坡嵌固段紅砂巖在庫水浸泡作用下的物理力學(xué)參數(shù)劣化明顯,與天然狀態(tài)試樣(未浸泡)相比,浸泡75天后的紅砂巖試樣的峰值抗壓強(qiáng)度(0 MPa、2 MPa、4MPa)分別降低67.96%、60.89%、59.34%,抗拉強(qiáng)度降低58.95%,黏聚力和內(nèi)摩擦角分別降低61.06%、13.71%。(3)水庫蓄水初期至滑坡抗滑樁與樁后滑體產(chǎn)生開裂變形期間,馬家溝滑坡前緣涉水段(滑坡前緣坡腳位置)的浸潤線受庫水位下降的影響較大,變化較明顯;庫水位下降初期,浸潤線與水平方向夾角較小,呈水平狀態(tài);隨著庫水位不斷降低,浸潤線與水平方向夾角不斷增大,滑坡體內(nèi)的地下水向外滲流產(chǎn)生較大的滲流力。(4)水庫蓄水初期至滑坡抗滑樁與樁后滑體產(chǎn)生開裂變形期間,一方面,抗滑樁嵌固段紅砂巖受庫水浸泡作用的影響,宏觀力學(xué)強(qiáng)度劣化明顯,使得抗滑樁嵌固效果減弱;另一方面,由于滑體滲透系數(shù)較小,使得庫水位下降過程中坡體內(nèi)地下水位下降速度明顯緩于坡外庫水位的下降速度,滑坡體內(nèi)外形成了較大的水位差并產(chǎn)生了指向坡外的較大的滲透力,在坡內(nèi)滲透力的作用下,樁前滑體的變形快速增大,抗滑樁的樁前支撐作用大大減弱,使得抗滑樁的變形也快速增大,且大于樁后滑體的變形,導(dǎo)致兩者變形不協(xié)調(diào),從而在抗滑樁與樁后滑體間產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。(5)馬家溝滑坡抗滑樁嵌固段紅砂巖在水庫蓄水運(yùn)行過程中受庫水浸泡作用影響強(qiáng)度劣化(弱化)是引起抗滑樁與樁后滑體間產(chǎn)生開裂的主要原因,而庫水下降作用引起的坡內(nèi)滲透力在此過程中起一定的促進(jìn)作用。因此,在水庫岸坡加固支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮庫水浸泡作用對嵌固段巖體(巖石)強(qiáng)度的影響,采用受庫水浸泡作用影響劣化(弱化)后的強(qiáng)度參數(shù)及變形參數(shù)進(jìn)行抗滑樁的設(shè)計(jì),而不應(yīng)僅考慮其在飽和狀態(tài)下的強(qiáng)度參數(shù)和變形參數(shù)。
【圖文】：

傾角約 10 ，主滑方向約 290 ，，基本垂直于下方吒溪河[82]，滑坡全貌見下圖 2.2。圖 2.1 馬家溝滑坡地理位置Fig 2.1 The geographical location of Majiagou slope2.1.2 工程地質(zhì)條件

試驗(yàn)抗滑樁Jc1綜合監(jiān)測孔GP01GPS監(jiān)測墩滑坡邊界GP03GP05GP02GP01J01GP04J02J03J04J05J01JC1JC2JC3主剖面線原有監(jiān)測墩圖 2.4 馬家溝滑坡監(jiān)測系統(tǒng)平面布置圖Fig 2.4 Monitoring system of layout for Majiagou slope宏觀裂縫分布特征過馬家溝滑坡的地表變形統(tǒng)計(jì)分析可知，在抗滑樁工程實(shí)施之前，有兩條較大的裂縫，寬約為 4~60cm，分別位于滑坡中部及滑坡后緣滑體存在著明顯的向下錯(cuò)動的跡象[82]。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P642.22

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉小紅;朱杰兵;曾平;汪斌;;干濕循環(huán)對岸坡粉砂巖劣化作用試驗(yàn)研究[J];長江科學(xué)院院報(bào);2015年10期

2 左s

本文編號：2593113