【摘要】：巖崩事件作為一種破壞性強(qiáng)、危害性大、監(jiān)測(cè)難度高、影響范圍廣同時(shí)伴隨小型地震發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害,一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn),其失穩(wěn)機(jī)制更是研究此類(lèi)災(zāi)害的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。本文以頭寨巖崩災(zāi)害為例,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與室內(nèi)巖石樣品剪切試驗(yàn),以聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)、微震監(jiān)測(cè)技術(shù)以及高速攝像機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)作為監(jiān)測(cè)手段,對(duì)頭寨巖崩鎖固段動(dòng)力失穩(wěn)機(jī)理及震動(dòng)破裂加速度進(jìn)行研究,通過(guò)重正化群理論計(jì)算頭寨巖崩失穩(wěn)的臨界加速度并分析其失穩(wěn)破壞模式。結(jié)果表明:(1)對(duì)頭寨巖崩的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征進(jìn)行研究,頭寨巖崩具有高速(最大速度達(dá)87m/s)、遠(yuǎn)程(最遠(yuǎn)運(yùn)移距離為3.5km)、低視摩擦角(H/L=0.237)的運(yùn)動(dòng)特征。其中對(duì)頭寨堆積體及碎屑流波及范圍進(jìn)行調(diào)查,在剪出口上游發(fā)現(xiàn)一面積約為150m~2的新鮮峨眉山玄武巖鎖固段露頭,呈階梯狀,說(shuō)明鎖固段失穩(wěn)證據(jù)充分。對(duì)頭寨巖崩堆積體巨塊石的等效直徑以及堆積位置并對(duì)細(xì)顆粒的級(jí)配特征調(diào)查發(fā)現(xiàn),巨塊石多集中分布于堆積體中下部,等效直接多為1~2m,并有少量等效粒徑為6~7m的巨塊石分布在堆積扇位置。同時(shí)細(xì)顆粒篩分試驗(yàn)表明,從剪出口位置到堆積扇位置,細(xì)顆粒級(jí)配特征基本相同。同時(shí),頭寨巖崩的發(fā)生伴隨震級(jí)約為3.5級(jí)的地震事件,以上研究均表明頭寨巖崩的發(fā)生過(guò)程所攜帶的能量巨大,并且在很大程度上是其源巖體動(dòng)力失穩(wěn)的結(jié)果,而非傳統(tǒng)意義上的下滑力超過(guò)抗滑力的緩慢蠕滑結(jié)果。(2)為查明鎖固段動(dòng)力失穩(wěn)機(jī)制,分別對(duì)5×5×5cm和13×13×13cm玄武巖和花崗巖巖石樣品進(jìn)行剪切試驗(yàn),并以聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)和微震監(jiān)測(cè)技術(shù)作為監(jiān)測(cè)手段。聲發(fā)射試驗(yàn)結(jié)果表明巖石樣品的破壞分為初始?jí)好�、彈性變形、塑性變形、非穩(wěn)定拓展四個(gè)階段。同時(shí),巖石樣品的破壞可以分為兩種情況,一種為巖石樣品僅產(chǎn)生一到兩次破壞,且破壞產(chǎn)生的能量均較大;另一種為巖石樣品產(chǎn)生多次破壞,且每次破壞產(chǎn)生的能量較小,即“爆胎型失穩(wěn)”和“慢撒氣型失穩(wěn)”。事實(shí)證明,只有“爆胎型”失穩(wěn)才能產(chǎn)生類(lèi)似巖崩的災(zāi)變型地質(zhì)災(zāi)害。微震監(jiān)測(cè)試驗(yàn)表明,巖石樣品破壞產(chǎn)生的最大加速度達(dá)40g,解釋了巖崩災(zāi)害發(fā)生伴隨地震這一現(xiàn)象。試驗(yàn)采用剪切縫寬度為“1cm”和剪切縫寬度為“5cm”兩種夾具,試驗(yàn)結(jié)果表明不同剪切縫寬度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響較大,結(jié)合頭寨巖崩現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果,剪切縫寬度為“5cm”的巖石樣品與頭寨巖崩的實(shí)際情況更為相符。通過(guò)高速攝像機(jī)監(jiān)測(cè)巖石樣品的破壞過(guò)程發(fā)現(xiàn),巖石樣品的破壞均從巖石樣品的端部開(kāi)始,并向另一側(cè)貫通,最終巖石樣品破壞。同時(shí)巖石樣品破壞產(chǎn)生的裂紋并非是統(tǒng)一的剪切破裂面,而是雁行張裂構(gòu)成的剪切破碎帶,與頭寨鎖固段的階梯狀地貌吻合。(3)通過(guò)直接計(jì)算方法并結(jié)合頭寨巖崩實(shí)際情況計(jì)算頭寨巖崩鎖固段失穩(wěn)的峰值加速度分別為1.4×10~4m/s~2(剪切縫寬度5cm)和3.4×10~5m/s~2(剪切縫寬度1cm)。采用重正化群理論計(jì)算巖石樣品破壞的臨界破壞概率,并結(jié)合頭寨巖崩的實(shí)際情況計(jì)算頭寨巖崩鎖固段失穩(wěn)破壞的臨界加速度為7.02×10~4m/s~2(剪切縫寬度1cm)和2.98×10~3m/s~2(剪切縫寬度5cm)。并建立了鎖固段破壞過(guò)程的破壞模式,提出鎖固段破壞機(jī)制為串聯(lián)式瞬時(shí)脆性失穩(wěn)機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P642.21
【圖文】：

云南昭通頭寨巖崩地理位置

育的巖層為二疊系峨眉山玄武巖，這套巖系廣泛分菱形分布，覆蓋面積達(dá) 30×104km2，二疊系峨眉山玄元，同時(shí)經(jīng)常成為大型高陡邊坡工程的工程邊坡。圖 2-2 頭寨巖崩全景

塞巖崩工程她質(zhì)圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王忠福;何思明;劉漢東;李冬冬;;不同巖崩碎屑顆粒尺寸運(yùn)移堆積特性試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2015年S2期

2 周輝;孟凡震;張傳慶;盧景景;徐榮超;;結(jié)構(gòu)面剪切過(guò)程中聲發(fā)射特性的試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2015年S1期

3 左自波;張璐璐;王建華;;降雨觸發(fā)不同級(jí)配堆積體滑坡模型試驗(yàn)研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2015年07期

4 泮曉華;薛雷;秦四清;李國(guó)梁;李培;王苗苗;;潛在鎖固型滑坡的類(lèi)型、形成條件和預(yù)判方法研究[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2014年06期

5 鄒宗興;唐輝明;熊承仁;劉曉;倪衛(wèi)達(dá);葛云峰;;高速巖質(zhì)滑坡啟動(dòng)彈沖加速機(jī)制及彈沖速度計(jì)算——以武隆縣雞尾山滑坡為例[J];巖土力學(xué);2014年07期

6 朱圻;程謙恭;王玉峰;車(chē)琪;;牛圈溝高速遠(yuǎn)程滑坡超前沖擊氣浪機(jī)制分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年06期

7 郝明輝;許強(qiáng);楊磊;楊興國(guó);周家文;;滑坡-碎屑流物理模型試驗(yàn)及運(yùn)動(dòng)機(jī)制探討[J];巖土力學(xué);2014年S1期

8 王品;徐則民;;頭寨大型高速遠(yuǎn)程滑坡碎屑流堆積體的粒度組成[J];山地學(xué)報(bào);2013年06期

9 王曉宏;周全;;利用重正化群方法研究強(qiáng)旋轉(zhuǎn)湍流的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2013年05期

10 姚路;馬勝利;;斷層同震滑動(dòng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M——巖石高速摩擦實(shí)驗(yàn)的意義、方法與研究進(jìn)展[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2013年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 鄒宗興;順層巖質(zhì)滑坡演化動(dòng)力學(xué)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2014年

2 顧成壯;強(qiáng)降雨下二蠻山高速滑坡形成機(jī)制及運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究[D];西南交通大學(xué);2014年

3 魏云杰;中國(guó)西南水電工程區(qū)峨眉山玄武巖巖體結(jié)構(gòu)特性及其工程應(yīng)用研究[D];成都理工大學(xué);2007年

4 劉遠(yuǎn)明;基于直剪試驗(yàn)的非貫通節(jié)理巖體擴(kuò)展貫通研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

5 劉紅帥;巖質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性分析方法研究[D];中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所;2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 王禮榮;頭寨巖崩啟動(dòng)機(jī)理研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

2 唐永亮;秦巴山區(qū)降雨誘發(fā)淺表層滑坡模型試驗(yàn)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2014年

3 劉建偉;變角剪切下巖石的聲發(fā)射—紅外特性及損傷演化規(guī)律[D];江西理工大學(xué);2014年

4 張京伍;云南頭寨大型高速巖質(zhì)滑坡啟程劇動(dòng)機(jī)理研究[D];西南交通大學(xué);2013年

5 陸麗豐;煤巖細(xì)觀剪切破壞及其聲發(fā)射特性的試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2011年

6 張偉;青川馬公窩鉛滑坡成因機(jī)理與運(yùn)動(dòng)特征研究[D];成都理工大學(xué);2009年

7 王志兵;頭寨滑坡的工程地質(zhì)特征及其演化過(guò)程[D];昆明理工大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2743644