本文關(guān)鍵詞：基于卸荷效應(yīng)影響的含軟弱夾層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

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【摘要】：巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性問(wèn)題一直是影響礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用、邊坡工程防治的重大難題,由于實(shí)際巖體中往往含有節(jié)理、裂隙、不連續(xù)結(jié)構(gòu)面等軟弱夾層,同時(shí)受構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)、地震、人工爆破、地下水、開(kāi)挖卸荷等外來(lái)擾動(dòng)作用,造成巖體損傷、失穩(wěn)破壞的過(guò)程十分復(fù)雜。本文在查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究資料的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)變形監(jiān)測(cè)等多種方法,對(duì)開(kāi)挖條件下含軟弱夾層的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究。1、本文詳細(xì)分析了軟弱夾層的概念、組成、分類及工程特性,總結(jié)了地形地貌特征、巖體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造作用、自然風(fēng)化、震動(dòng)效應(yīng)、水的作用對(duì)含軟弱夾層邊坡穩(wěn)定性的影響,歸納幾種含軟弱夾層邊坡常見(jiàn)破壞類型,探討了軟弱夾層對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響機(jī)理。2、針對(duì)逐層開(kāi)挖的多臺(tái)階邊坡,分別從邊坡的應(yīng)力場(chǎng)、巖體力學(xué)參數(shù)、卸荷變形范圍三個(gè)方面分析了巖體的卸荷效應(yīng),并總結(jié)了開(kāi)挖條件下巖體裂紋從萌生到擴(kuò)展以及最終形成滑動(dòng)貫通面的四個(gè)階段及相關(guān)裂隙擴(kuò)展公式;同時(shí)在運(yùn)用極限平衡法的基礎(chǔ)上結(jié)合多臺(tái)階邊坡的幾何構(gòu)造特點(diǎn),給出了多臺(tái)階邊坡失穩(wěn)破壞的最小安全系數(shù)計(jì)算公式。3、將正交試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合,選取傾角、厚度、軟弱夾層數(shù)量、軟弱夾層的位置、粘聚力、內(nèi)摩擦角等六個(gè)因素,運(yùn)用強(qiáng)度折減軟件RFPA-SRM建立28個(gè)數(shù)值模型,得到各個(gè)模型的X、Y方向的最大位移變化規(guī)律和邊坡安全系數(shù)。結(jié)果表明:軟弱夾層傾角、軟弱夾層底部距離坡腳距離和軟弱夾層數(shù)量對(duì)邊坡的位移和安全系數(shù)具有顯著影響,是影響邊坡穩(wěn)定性的最主要因素;軟弱夾層厚度、內(nèi)摩擦角和粘聚力對(duì)邊坡的穩(wěn)定性也有重要影響,但不特別顯著。4、結(jié)合金川石英石礦采礦工程項(xiàng)目,建立了符合地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的含軟弱夾層邊坡模型,在連續(xù)采動(dòng)卸荷的基礎(chǔ)上,分析了露天礦邊坡的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)、聲發(fā)射等方面的時(shí)空演化規(guī)律,同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了分析驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：開(kāi)挖卸荷 軟弱夾層 多臺(tái)階邊坡 巖體裂紋 數(shù)值模擬 變形監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU457
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 選題背景及研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 含軟弱夾層的巖質(zhì)邊坡研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 巖體開(kāi)挖卸荷效應(yīng)的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 多臺(tái)階邊坡的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文的主要內(nèi)容及技術(shù)路線18-22
• 第2章 軟弱夾層對(duì)巖質(zhì)邊坡影響機(jī)理分析22-38
• 2.1 引言22
• 2.2 軟弱夾層的概念、物質(zhì)組成及分類22-25
• 2.2.1 概念22-23
• 2.2.2 物質(zhì)組成23-24
• 2.2.3 分類24-25
• 2.3 軟弱夾層的工程特性25-32
• 2.3.1 物理性質(zhì)26-27
• 2.3.2 強(qiáng)度性質(zhì)27-29
• 2.3.3 化學(xué)性質(zhì)29-30
• 2.3.4 流變特性30-32
• 2.4 含軟弱夾層巖質(zhì)邊坡的破壞類型32-33
• 2.5 含軟弱夾層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性影響因素33-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第3章 多臺(tái)階邊坡的開(kāi)挖效應(yīng)及失穩(wěn)破壞研究38-52
• 3.1 引言38
• 3.2 多臺(tái)階邊坡的開(kāi)挖卸荷效應(yīng)38-40
• 3.2.1 多臺(tái)階邊坡的來(lái)源38-39
• 3.2.2 開(kāi)挖邊坡的力學(xué)性質(zhì)39-40
• 3.2.3 開(kāi)挖邊坡的卸荷效應(yīng)40
• 3.3 開(kāi)挖邊坡的卸荷特性40-43
• 3.3.1 應(yīng)力分布特征40-41
• 3.3.2 巖體力學(xué)參數(shù)41-42
• 3.3.3 變形影響范圍42-43
• 3.4 開(kāi)挖邊坡的巖體裂隙擴(kuò)展規(guī)律43-47
• 3.4.1 裂隙起裂階段44
• 3.4.2 穩(wěn)定擴(kuò)展階段44-45
• 3.4.3 巖橋貫通階段45-46
• 3.4.4 殘余強(qiáng)度階段46-47
• 3.5 多臺(tái)階邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)47-50
• 3.5.1 多臺(tái)階邊坡失穩(wěn)破壞計(jì)算原理47-48
• 3.5.2 多臺(tái)階邊坡失穩(wěn)破壞計(jì)算分析48-50
• 3.6 本章小結(jié)50-52
• 第4章 含軟弱夾層的多臺(tái)階邊坡數(shù)值模擬研究52-74
• 4.1 引言52
• 4.2 有限元強(qiáng)度折減原理在RFPA中的運(yùn)用52-54
• 4.2.1 有限元強(qiáng)度折減法52-53
• 4.2.2 RFPA-SRM軟件介紹53-54
• 4.3 數(shù)值模擬研究54-55
• 4.3.1 建立模型54
• 4.3.2 網(wǎng)格劃分及參數(shù)確定54-55
• 4.4 影響因素規(guī)律分析55-71
• 4.4.1 軟弱夾層傾角對(duì)多臺(tái)階邊坡的影響55-59
• 4.4.2 軟弱夾層底部到坡腳的距離對(duì)多臺(tái)階邊坡的影響59-63
• 4.4.3 軟弱夾層厚度對(duì)多臺(tái)階邊坡的影響63-66
• 4.4.4 軟弱夾層數(shù)量對(duì)多臺(tái)階邊坡的影響66-69
• 4.4.5 軟弱夾層粘聚力和內(nèi)摩擦角對(duì)多臺(tái)階邊坡的影響69-71
• 4.5 本章小結(jié)71-74
• 第5章 露天礦多臺(tái)階邊坡穩(wěn)定性分析74-88
• 5.1 引言74-75
• 5.2 工程背景及地質(zhì)概況75-77
• 5.2.1 工程地質(zhì)條件75-76
• 5.2.2 水文及地層特征76-77
• 5.3 露天礦邊坡失穩(wěn)破壞數(shù)值模擬研究77-83
• 5.3.1 建立模型77-78
• 5.3.2 力學(xué)參數(shù)78
• 5.3.3 模擬結(jié)果分析78-83
• 5.4 露天礦邊坡的變形監(jiān)測(cè)研究83-87
• 5.4.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置83
• 5.4.2 測(cè)斜儀的布置和埋深83-84
• 5.4.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析84-87
• 5.5 本章小結(jié)87-88
• 第6章 結(jié)論和展望88-90
• 6.1 結(jié)論88-89
• 6.2 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作95-96
• 致謝96

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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2 任志丹;含軟弱夾層邊坡的穩(wěn)定性分析[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 孫東媛;軟弱夾層對(duì)隧道動(dòng)力可靠性的影響研究[D];大連理工大學(xué);2015年

4 楊崢;含反傾軟弱夾層斜坡動(dòng)力變形破壞特征及響應(yīng)規(guī)律的大型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[D];成都理工大學(xué);2015年

5 周弨;地震作用下斜坡巖體軟弱夾層中空隙氣體效應(yīng)的研究[D];成都理工大學(xué);2015年

6 趙萌燁;含軟弱夾層高幫煤巷破壞機(jī)理及支護(hù)對(duì)策研究[D];西安科技大學(xué);2015年

7 柴佳樂(lè);基于卸荷效應(yīng)影響的含軟弱夾層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析[D];青島理工大學(xué);2016年

8 張德佳;含軟弱夾層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析及加固效應(yīng)研究[D];重慶交通大學(xué);2010年

9 肖定軍;爆破作用下巖體軟弱夾層運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究[D];西南科技大學(xué);2009年

10 王育良;不同位置軟弱夾層對(duì)巷道穩(wěn)定性影響研究[D];安徽理工大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：943395