頭寨巖崩鎖固段失穩(wěn)機理
發(fā)布時間:2021-07-26 16:23
巖崩災害是一種破壞力極強的地質(zhì)災害,具有運移距離遠、速度快、監(jiān)測難度大和影響性強的特點。巖崩事件一直是國內(nèi)外學者的研究重點,其孕育機理和失穩(wěn)模式也是此類災害的難點和關(guān)鍵。本文以云南省頭寨巖崩災害為例,通過現(xiàn)場測量調(diào)查和巖石剪切試驗,結(jié)合微震監(jiān)測技術(shù)、聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)以及高速攝像設(shè)備對試驗結(jié)果進行綜合分析。通過巖石破裂面三維形態(tài)掃描以及巖石剪切數(shù)值模擬來驗證試驗的分析結(jié)果,進一步深化對頭寨巖崩災害的鎖固機理和失穩(wěn)模式的認識,也為災害的監(jiān)測、預防提供一份支持。綜合分析結(jié)果表明:(1)頭寨巖崩滑源區(qū)剪出口上部存在強度高,整體性好的鎖固區(qū)段,長度在150 m左右;磪^(qū)上部斜坡巖體柱狀節(jié)理、構(gòu)造裂隙發(fā)育,受風化侵蝕嚴重,失去自穩(wěn)能力向下擠壓鎖固段。頭寨溝顆粒級配以及巨石分布、形態(tài)調(diào)查結(jié)果表明鎖固段上部巖體受風化侵蝕碎裂以及運移過程巨石撞擊在山谷兩側(cè)碎裂是造成頭寨溝中塊石分布以10-100 mm為主的兩個主要原因。(2)巖石剪切試驗結(jié)果表明巖石剪切最大加速度隨剪切速度和軸壓的增大而增大。巖石剪切過程中最大加速度并非一定出現(xiàn)在巖石被宏觀裂隙貫通、完全破壞時,也可能發(fā)生在過程中某條裂隙生成時。巖石在受...
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
頭寨溝巖崩碎屑流堆積圖
柱狀節(jié)理不同。頭寨溝溪流的溯源侵蝕作用使得近地表的巖體變小,引起壓性結(jié)構(gòu)面的卸荷回彈,結(jié)構(gòu)面裂隙增大也為降水及滲流創(chuàng)造了條件,促進了巖體風化。頭寨溝滑坡體發(fā)育在軸向北東的盤河向斜北西翼,向斜距離盤河大約1.1km,向斜核部為T1y(三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組),兩翼依次為T1f(三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組)、P2x(上二疊系宣威組)、P2β(二疊系峨眉山玄武巖組)。向斜的北西翼出露較寬,相反因為盤河斷裂的切割作用,使得南東翼出露較窄。頭寨溝巖崩發(fā)生在盤河向斜北西翼地層中,由北西至南東,最后堆積于盤河河漫灘。如圖2-2所示為頭寨溝巖崩地質(zhì)縱剖面圖。圖2-2頭寨溝巖崩地質(zhì)縱剖面圖[1]
昆明理工大學學術(shù)學位碩士論文16降水量956.6mm,月平均降水量79.7mm;滑坡區(qū)年平均降水量1726.8mm,月平均降水量143.9mm。其中雨季為每年的5-10月份,降水充足。旱季為11月-翌年4月份,降水較少。圖2-4頭寨溝滑坡源區(qū)、山坡降水量統(tǒng)計圖表2-11991年頭寨溝月降水量監(jiān)測統(tǒng)計月份123456789101112降水量3233.99.234.481.585.267.6248.9222.557.152.527圖2-4數(shù)據(jù)顯示頭寨溝滑坡源區(qū)降水量明顯高于山坡降水量,且雨季的差值更大,全年累計約為山坡降水量的一倍,表明頭寨溝巖崩滑源區(qū)溪流的溯源侵蝕作用更強。從表1可以看出,頭寨巖崩發(fā)生前的8、9月份降水量偏多,分別為248.9mm和222.5mm,超過同年其他月份4-7倍,但9月16日昭通地區(qū)日降水量達43mm,未達到暴雨程度,且隨后幾日的降水量也未出現(xiàn)激增。強降水不是頭寨溝巖崩的主要激發(fā)因素,但是雨季充足的降水加劇了水流的溯源侵蝕作用,同時由于斜坡表面大量發(fā)育的植被以及巖體裂隙的擴張為降雨入滲提供了便利條件,使得表層玄武巖受風化侵蝕嚴重,接近土壤的形態(tài)。由于地質(zhì)運動使得玄武巖內(nèi)部裂隙、缺陷較為發(fā)育,通過構(gòu)造裂隙滲透進更深區(qū)域玄武巖體中,使得滑源區(qū)坡體整體上風化較為嚴重,出現(xiàn)蠕變和重力變形并擠壓其下部鎖固段,為整個巖崩災害的發(fā)生提供了先決條件。頭寨溝巖崩滑源區(qū)地下水以基巖裂隙潛水為主,其次是松散層的孔隙水。玄武巖體中基巖裂隙潛水主要分布在柱狀節(jié)理和構(gòu)造裂隙中,由降水補給受降雨影響強烈,為地下水富水帶;聟^(qū)地形陡峻便于排水,地表常年流水,含水層受降水影響不大。斜坡表層松源區(qū)降水量山坡降水量
【參考文獻】:
期刊論文
[1]預制裂隙透明巖樣的破裂特性研究[J]. 崔慶文,王飛燕,賈蓬. 山西建筑. 2018(04)
[2]初始裂隙傾角對巖石破壞模式及峰值強度的影響[J]. 王國艷,于廣明,李剛,高麗燕. 中國礦業(yè). 2017(10)
[3]不同加載速率下花崗巖破裂聲發(fā)射試驗研究[J]. 張孟舉,趙伏軍,陳珂,張柏. 礦業(yè)工程研究. 2016(04)
[4]花崗巖單軸循環(huán)加卸載試驗及聲發(fā)射特性研究[J]. 李春陽,周宗紅,劉松. 煤礦機械. 2016(11)
[5]考慮三維形貌特征粗糙裂隙加卸載滲流規(guī)律研究[J]. 孫可明,辛利偉,翟誠,張樹翠,李天舒. 巖土力學. 2016(S2)
[6]單軸壓縮荷載下不同傾角三維通透裂隙擴展機理研究[J]. 杜貽騰,李廷春,張仕林,呂連勛. 山東科技大學學報(自然科學版). 2016(03)
[7]巖石剪切破壞裂紋演化特征量化分析[J]. 程立朝,許江,馮丹,田傲雪,劉義鑫. 巖石力學與工程學報. 2015(01)
[8]花崗巖脆性破壞特征與機制試驗研究[J]. 周輝,孟凡震,劉海濤,張傳慶,盧景景,徐榮超. 巖石力學與工程學報. 2014(09)
[9]巖石拉伸剪切破裂試驗研究[J]. 李守定,李曉,郭靜蕓,赫建明,劉艷輝. 工程地質(zhì)學報. 2014(04)
[10]分形理論的應用及巖石破裂面的分形研究[J]. 趙曼,丁濤. 四川建材. 2014(01)
碩士論文
[1]巖石三維裂紋擴展機制的物理與數(shù)值試驗研究[D]. 吳憲鍇.大連理工大學 2016
[2]高山河谷地區(qū)地應力分布特征及對節(jié)理圍巖工程穩(wěn)定性的影響[D]. 李邦翔.山東大學 2015
本文編號:3303910
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
頭寨溝巖崩碎屑流堆積圖
柱狀節(jié)理不同。頭寨溝溪流的溯源侵蝕作用使得近地表的巖體變小,引起壓性結(jié)構(gòu)面的卸荷回彈,結(jié)構(gòu)面裂隙增大也為降水及滲流創(chuàng)造了條件,促進了巖體風化。頭寨溝滑坡體發(fā)育在軸向北東的盤河向斜北西翼,向斜距離盤河大約1.1km,向斜核部為T1y(三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組),兩翼依次為T1f(三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組)、P2x(上二疊系宣威組)、P2β(二疊系峨眉山玄武巖組)。向斜的北西翼出露較寬,相反因為盤河斷裂的切割作用,使得南東翼出露較窄。頭寨溝巖崩發(fā)生在盤河向斜北西翼地層中,由北西至南東,最后堆積于盤河河漫灘。如圖2-2所示為頭寨溝巖崩地質(zhì)縱剖面圖。圖2-2頭寨溝巖崩地質(zhì)縱剖面圖[1]
昆明理工大學學術(shù)學位碩士論文16降水量956.6mm,月平均降水量79.7mm;滑坡區(qū)年平均降水量1726.8mm,月平均降水量143.9mm。其中雨季為每年的5-10月份,降水充足。旱季為11月-翌年4月份,降水較少。圖2-4頭寨溝滑坡源區(qū)、山坡降水量統(tǒng)計圖表2-11991年頭寨溝月降水量監(jiān)測統(tǒng)計月份123456789101112降水量3233.99.234.481.585.267.6248.9222.557.152.527圖2-4數(shù)據(jù)顯示頭寨溝滑坡源區(qū)降水量明顯高于山坡降水量,且雨季的差值更大,全年累計約為山坡降水量的一倍,表明頭寨溝巖崩滑源區(qū)溪流的溯源侵蝕作用更強。從表1可以看出,頭寨巖崩發(fā)生前的8、9月份降水量偏多,分別為248.9mm和222.5mm,超過同年其他月份4-7倍,但9月16日昭通地區(qū)日降水量達43mm,未達到暴雨程度,且隨后幾日的降水量也未出現(xiàn)激增。強降水不是頭寨溝巖崩的主要激發(fā)因素,但是雨季充足的降水加劇了水流的溯源侵蝕作用,同時由于斜坡表面大量發(fā)育的植被以及巖體裂隙的擴張為降雨入滲提供了便利條件,使得表層玄武巖受風化侵蝕嚴重,接近土壤的形態(tài)。由于地質(zhì)運動使得玄武巖內(nèi)部裂隙、缺陷較為發(fā)育,通過構(gòu)造裂隙滲透進更深區(qū)域玄武巖體中,使得滑源區(qū)坡體整體上風化較為嚴重,出現(xiàn)蠕變和重力變形并擠壓其下部鎖固段,為整個巖崩災害的發(fā)生提供了先決條件。頭寨溝巖崩滑源區(qū)地下水以基巖裂隙潛水為主,其次是松散層的孔隙水。玄武巖體中基巖裂隙潛水主要分布在柱狀節(jié)理和構(gòu)造裂隙中,由降水補給受降雨影響強烈,為地下水富水帶;聟^(qū)地形陡峻便于排水,地表常年流水,含水層受降水影響不大。斜坡表層松源區(qū)降水量山坡降水量
【參考文獻】:
期刊論文
[1]預制裂隙透明巖樣的破裂特性研究[J]. 崔慶文,王飛燕,賈蓬. 山西建筑. 2018(04)
[2]初始裂隙傾角對巖石破壞模式及峰值強度的影響[J]. 王國艷,于廣明,李剛,高麗燕. 中國礦業(yè). 2017(10)
[3]不同加載速率下花崗巖破裂聲發(fā)射試驗研究[J]. 張孟舉,趙伏軍,陳珂,張柏. 礦業(yè)工程研究. 2016(04)
[4]花崗巖單軸循環(huán)加卸載試驗及聲發(fā)射特性研究[J]. 李春陽,周宗紅,劉松. 煤礦機械. 2016(11)
[5]考慮三維形貌特征粗糙裂隙加卸載滲流規(guī)律研究[J]. 孫可明,辛利偉,翟誠,張樹翠,李天舒. 巖土力學. 2016(S2)
[6]單軸壓縮荷載下不同傾角三維通透裂隙擴展機理研究[J]. 杜貽騰,李廷春,張仕林,呂連勛. 山東科技大學學報(自然科學版). 2016(03)
[7]巖石剪切破壞裂紋演化特征量化分析[J]. 程立朝,許江,馮丹,田傲雪,劉義鑫. 巖石力學與工程學報. 2015(01)
[8]花崗巖脆性破壞特征與機制試驗研究[J]. 周輝,孟凡震,劉海濤,張傳慶,盧景景,徐榮超. 巖石力學與工程學報. 2014(09)
[9]巖石拉伸剪切破裂試驗研究[J]. 李守定,李曉,郭靜蕓,赫建明,劉艷輝. 工程地質(zhì)學報. 2014(04)
[10]分形理論的應用及巖石破裂面的分形研究[J]. 趙曼,丁濤. 四川建材. 2014(01)
碩士論文
[1]巖石三維裂紋擴展機制的物理與數(shù)值試驗研究[D]. 吳憲鍇.大連理工大學 2016
[2]高山河谷地區(qū)地應力分布特征及對節(jié)理圍巖工程穩(wěn)定性的影響[D]. 李邦翔.山東大學 2015
本文編號:3303910
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