砂巖與泥巖互層結(jié)構(gòu)的岸坡是三峽庫區(qū)常見的岸坡類型之一。三峽水庫水位在145-175m高程間的周期性變化,使得岸坡巖土體經(jīng)受周期性的干濕循環(huán)作用。由于砂巖和泥巖的水理性質(zhì)不同,且泥巖的抗風(fēng)化能力明顯低于砂巖,在庫水作用下,泥巖易發(fā)生軟化甚至崩解,從而可能引起砂泥巖互層岸坡發(fā)生崩塌破壞。本文依托國家科技支撐計(jì)劃課題專題“西南山區(qū)典型高邊坡災(zāi)變機(jī)理與過程控制研究”（編號2015BAK09B01-1）,通過理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)等方法,研究了單側(cè)浸水、干濕循環(huán)、上覆加載等條件下泥巖的崩解特性,分析三峽庫區(qū)典型砂泥巖互層岸坡的崩塌機(jī)制及穩(wěn)定性,并運(yùn)用提出的穩(wěn)定性判別方法對工程實(shí)例進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn),具體的研究內(nèi)容和主要研究成果如下:（1）基于巖層結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系劃分了砂泥巖互層岸坡的結(jié)構(gòu)類型,歸納了不同結(jié)構(gòu)類型砂泥巖互層岸坡的破壞形式,選取三峽庫區(qū)典型砂泥巖互層岸坡研究其崩塌機(jī)制。砂泥巖互層岸坡結(jié)構(gòu)類型劃分為:順傾層狀結(jié)構(gòu)、反傾層狀結(jié)構(gòu)、斜向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)、陡傾層狀結(jié)構(gòu)和近水平層狀結(jié)構(gòu)等五類。以近水平層狀結(jié)構(gòu)為三峽庫區(qū)典型砂泥巖互層岸坡研究,概括其崩塌機(jī)制為:泥巖軟化崩解產(chǎn)生的泥巖空腔會使上部砂巖懸空,懸空的... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三峽庫區(qū)岸坡變形破壞圖

2圖1.2砂泥巖互層邊坡三峽庫區(qū)砂泥巖互層岸坡中泥巖層物理、化學(xué)、力學(xué)性質(zhì)的變化，除了受到長期浸水作用和干濕循環(huán)的作用，也會受到岸坡應(yīng)力的影響，即上覆土體荷載的作用。在之前的研究中，盡管有學(xué)者已經(jīng)對泥巖的崩解性進(jìn)行了大量的理論研究和試驗(yàn)探索[1]，但主要內(nèi)容仍然停留在對表層泥巖短期浸水過程中崩解現(xiàn)象的觀察和殘余崩解物的描述，或者通過周期性干濕循環(huán)條件下對泥巖試樣進(jìn)行室內(nèi)崩解試驗(yàn)來研究泥巖的崩解特性，并未研究泥巖單側(cè)浸水、岸坡應(yīng)力和周期性干濕循環(huán)共同作用下的崩解特性。因此，為了研究三峽庫區(qū)砂泥巖互層岸坡的崩塌機(jī)制及穩(wěn)定性分析，采用合理的方法來模擬砂泥巖互層岸坡所受單側(cè)浸水、岸坡應(yīng)力以及干濕循環(huán)作用是很有必要的。本文以三峽庫區(qū)消落帶處的泥巖為研究對象，首先通過合理的室內(nèi)試驗(yàn)，模擬水庫運(yùn)行時期岸坡消落帶泥巖所處的單側(cè)浸水、干濕循環(huán)、岸坡應(yīng)力環(huán)境，進(jìn)行泥巖的單側(cè)崩解試驗(yàn)，研究水庫運(yùn)行期間泥巖的崩解特性；然后通過查閱文獻(xiàn)總結(jié)三峽庫區(qū)典型砂泥巖互層岸坡的崩塌機(jī)制；再根據(jù)上覆荷載下的砂巖臨界懸空長度和砂巖抗裂系數(shù)對砂泥巖互層岸坡的整體穩(wěn)定性進(jìn)行分析；最后通過工程實(shí)例進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)證，為三峽水庫運(yùn)行期三峽庫區(qū)砂泥巖互層岸坡的穩(wěn)定性評價與判別提供一定的依據(jù)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1水位升降作用對岸坡失穩(wěn)的影響梁學(xué)戰(zhàn)[2]通過調(diào)查三峽水庫運(yùn)行期間的水位漲跌，調(diào)研附近的地質(zhì)情況，采取現(xiàn)場勘察和觀測以及試驗(yàn)理論分析等方式，著重分析地下水位在水庫周期性變化的過程中對巖土體的影響。將三峽水庫周期性水位變化下的岸坡破壞機(jī)制分為緩變和突變兩種，認(rèn)為三峽庫區(qū)水位周期性升降作用是岸坡失穩(wěn)破壞的關(guān)鍵。鄧華[3]通過三峽庫區(qū)的地表覆被遙感以及DEM數(shù)據(jù)，采用

9Ⅲ順向?qū)訝畎镀?°＜β≤30°10°≤α≤20°20°＜α≤45°α＞45°Ⅲ1緩傾外順向?qū)訝畎镀垄?中傾外順向?qū)訝畎镀垄?陡傾外順向?qū)訝畎镀垄裟嫦驅(qū)訝畎镀?50°＜β≤180°10°≤α≤20°20°＜α≤45°α＞45°Ⅳ1緩傾內(nèi)逆向?qū)訝畎镀垄?中傾內(nèi)逆向?qū)訝畎镀垄?陡傾內(nèi)逆向?qū)訝畎镀滦毕驅(qū)訝畎镀?20°＜β＜150°30°＜β＜60°0°≤α≤90°Ⅴ1斜向傾內(nèi)層狀岸坡Ⅴ1斜向傾外層狀岸坡2.2.2砂泥巖互層邊坡結(jié)構(gòu)類型劃分砂泥巖互層的邊坡結(jié)構(gòu)類型是我國西南地區(qū)四川盆地、三峽庫區(qū)常見的邊坡結(jié)構(gòu)類型。砂泥巖互層邊坡由于其獨(dú)特的互層結(jié)構(gòu)形式而具有與一般邊坡結(jié)構(gòu)類型不同的失穩(wěn)破壞機(jī)制，可根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)和坡體結(jié)構(gòu)的分類將砂泥巖互層結(jié)構(gòu)類型的邊坡分為五類：順傾層狀結(jié)構(gòu)、反傾層狀結(jié)構(gòu)、斜向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)、陡傾層狀結(jié)構(gòu)和近水平層狀結(jié)構(gòu)[13]。本文主要研究的是三峽庫區(qū)近水平層狀結(jié)構(gòu)的砂泥巖互層岸坡。2.3砂泥巖互層邊坡的破壞形式2.3.1順傾層狀結(jié)構(gòu)邊坡的破壞形式順傾層狀結(jié)構(gòu)邊坡受到地質(zhì)構(gòu)造的影響較大，巖層由于褶皺會形成層間錯動帶并產(chǎn)生軟弱夾層，巖體的穩(wěn)定性與層面、軟弱夾層以及邊坡的結(jié)構(gòu)面有關(guān)。當(dāng)巖層傾角等于或小于邊坡傾角，為緩傾邊坡，易產(chǎn)生滑移-拉裂破壞，巖體沿著層間軟弱夾層發(fā)生整體滑移變形，如圖2.1所示。當(dāng)巖層傾角大于邊坡傾角時，為陡傾邊坡，易發(fā)生滑移-彎曲的破壞模式，如圖2.2所示。圖2.1順傾層狀結(jié)構(gòu)邊坡滑移拉裂破壞


本文編號：3017495