位于四川盆地的川東地區(qū)廣泛分布著灰?guī)r,后期由于地殼抬升、河流下切強烈,地勢差異明顯,形成陡高邊坡即陡崖。該地區(qū)陡崖上發(fā)育大量的危巖,易形成崩塌,是庫區(qū)常見的的地質(zhì)災(zāi)害,嚴(yán)重影響人民的生命和財產(chǎn)安全,本文對三峽庫區(qū)灰?guī)r地區(qū)陡高邊坡演化機制的研究有助于推動防災(zāi)減災(zāi)學(xué)科與地貌學(xué)科的發(fā)展,同時對灰?guī)r地區(qū)陡崖的防治具有重要的指導(dǎo)意義。本文以三峽庫區(qū)巫峽望霞陡崖演化為例,運用地貌學(xué)、斷裂力學(xué)分析了該地區(qū)陡高邊坡的地貌演化過程和演化力學(xué)機制,并用FLAC 3D軟件對巫峽望霞二級陡崖形成、演化及陡崖上的危巖形成演化過程進行數(shù)值模擬,可得到如下幾個成果:(1)望霞陡崖地貌具有階梯狀層狀地貌特征,存在兩級顯著的夷平面,兩級陡崖短期內(nèi)局部后退,較長時間尺度表現(xiàn)為兩級陡崖平行后退,新構(gòu)造運動、長江水系歸并重組的過程中對川東的地貌進行了明顯的改造,龐大的長江水系的侵蝕作用對川東地區(qū)的地貌的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。向源侵蝕使長江水系歸并,下蝕作用切露陡崖不同的巖層,在外力地質(zhì)作用下加劇陡崖邊坡的演化。(2)由軟、硬巖性組合的的兩級陡崖上發(fā)育了大量的危巖,由于多因素影響,側(cè)向卸荷、軟、硬巖組合及外力地質(zhì)作用使望霞陡崖上危巖體形成具有三種典型結(jié)構(gòu)面,即水平狀原生結(jié)構(gòu)面、頂部坡肩卸荷拉裂面、底部軟、硬巖界面的拉裂面,使危巖體具有類砌體結(jié)構(gòu)面特征,其破壞具有塔狀壓裂座潰破壞、板狀傾倒式破壞及塑流-拉裂破壞三種典型破壞模式。(3)通過斷裂力學(xué)基本理論分析了三峽庫區(qū)灰?guī)r地區(qū)危巖斷裂破壞的力學(xué)機制,提出了危巖穩(wěn)定性斷裂力學(xué)判定方法,并以巫山縣望霞危巖為例進行了算例分析,認(rèn)為該判定方法較符合實際。(4)采用FLAC 3D軟件模擬了望霞第二級陡崖的演化過程和望霞危巖體在風(fēng)化、分步開挖、地下水等3個條件下的變形演化過程,河流下切使陡高邊坡側(cè)向卸荷應(yīng)力重分布,河流下切過程中,河谷邊坡臨空面周圍出現(xiàn)應(yīng)力分異,主應(yīng)力跡線在臨空面周圍有明顯偏轉(zhuǎn),離臨空面越近,最大主應(yīng)力越與其平行,最小主應(yīng)力則與其正交,開挖過程中臨空面周圍發(fā)生卸荷回彈,回彈量表現(xiàn)為越靠近坡腳值越大,最大值為28mm。望霞危巖變形加劇最重要的原因是開挖作用,同時受到暴雨影響加劇了其失穩(wěn)破壞。得到的最大位移是0.72622m,最小主應(yīng)力的最大值由初始的9.3585MPa變?yōu)?4.898MPa,最大主應(yīng)力的最大值由初始的3.5095MPa變?yōu)?.1306MPa。(5)通過模擬分析望霞第二級陡崖和危巖體的形成演化過程,可得到望霞陡高邊坡演化過程大致如下:地殼抬升,河流下切地層,望霞陡高邊坡側(cè)向卸荷,陡崖形成,側(cè)向卸荷導(dǎo)致邊坡應(yīng)力重分布,呈現(xiàn)坡肩拉應(yīng)力集中,形成大量陡傾卸荷裂隙結(jié)構(gòu)面,在外力地質(zhì)作用如風(fēng)化、地下水及煤礦開挖作用下會加劇裂隙擴張,軟弱基座巖體應(yīng)力集中,在上覆硬巖重壓作用下發(fā)生向臨空面方向的塑流擠出,坡腳巖體垮落,導(dǎo)致上部硬巖座落,發(fā)生塑流—拉裂破壞。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TV223
【部分圖文】：

政區(qū)劃上隸屬于重慶市與湖北省，包括重慶市的15個縣（區(qū)）和湖北省的4個縣（區(qū)）；東邊和湖南相鄰，南邊與貴州相接，西邊緊挨四川，北邊和陜西相連。其地理位置如圖2-1。圖2-1 三峽庫區(qū)地理位置圖（紅線為淹沒線）三峽庫區(qū)的交通是很便利的，成渝、川黔、襄渝鐵路干線和達(dá)萬鐵路以及川黔、川湘、川鄂、成渝、漢渝和渝萬等公路干線構(gòu)成了四通八達(dá)的陸上交通網(wǎng)絡(luò)，長江黃金水道溝通川、漢、寧、滬，水路交通極為方便，船舶自重慶沿江而下，經(jīng)三峽庫區(qū)可直達(dá)上海。2.1.2 氣候特征三峽庫區(qū)地處中緯度區(qū)域，氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)性濕潤氣候，四季分明。運用候溫法能夠明顯地劃分四季；春季候溫為 10°-21.9°，持續(xù)時間約 3 個月；夏季

三峽庫區(qū)地貌分區(qū)略圖

井組和新田溝組在秭歸盆地中又稱聶家山組，侏羅系中統(tǒng)下沙溪廟組和上沙溪廟組及上統(tǒng)遂寧組和蓬萊鎮(zhèn)組均為內(nèi)陸湖積紅色碎屑巖建造。圖2-3 三峽地質(zhì)剖面示意圖（據(jù)黃建民修正，1999）2.2.3 地質(zhì)構(gòu)造三峽庫區(qū)區(qū)域構(gòu)造格架總體特征，受黃陵、神農(nóng)架兩地塊的控制，表現(xiàn)為一系列弧形褶皺構(gòu)造，從西往東有規(guī)律地由近南北向逐漸轉(zhuǎn)向NEE至NE到NEE向，最后以近東西向與南北走向的秭歸向斜交接。北面為大巴山—大洪山弧形褶皺帶，走向自西向東由NW向漸變?yōu)镋W向，弧形指向SSW。西部川東褶皺帶分布于齊岳

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周新;巨能攀;張瀟敏;;水平巖層軟弱基座危巖體演化過程研究[J];人民長江;2015年22期

2 賀凱;殷躍平;馮振;李濱;;重慶南川甑子巖-二埡巖危巖帶特征及其穩(wěn)定性分析[J];中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報;2015年01期

3 何瀟;陳洪凱;唐紅梅;;長江三峽巫峽岸坡望霞危巖發(fā)育機理研究[J];人民長江;2014年12期

4 趙銳;蔡俊超;;河谷邊坡變形破壞的FLAC3D數(shù)值模擬[J];路基工程;2014年02期

5 蔡健;劉杰;;基于卸荷的如美水電站高陡邊坡開挖時步響應(yīng)[J];人民黃河;2014年03期

6 王平;劉少峰;鄭洪波;王凱;楊雪松;;四川盆地東部弧形構(gòu)造控制的地形和水系發(fā)育[J];第四紀(jì)研究;2013年03期

7 徐佩華;黃潤秋;陳劍平;袁中凡;;錦屏復(fù)雜結(jié)構(gòu)谷坡應(yīng)力場反演模擬與特征分析[J];巖土力學(xué);2012年S2期

8 梁霄;李振存;;基于卸荷巖體力學(xué)的順傾巖質(zhì)邊坡開挖變形數(shù)值模擬[J];公路與汽運;2011年04期

9 陳洪凱;王全才;唐紅梅;;巖腔內(nèi)泥巖壓裂風(fēng)化特性研究[J];人民長江;2010年21期

10 林鋒;黃潤秋;嚴(yán)明;蔡國軍;;小灣電站深切河谷邊坡演化動力學(xué)過程及機制研究[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2010年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 魯莎;三峽庫區(qū)黃土坡滑坡滑帶特性及變形演化研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2017年

2 向芳;長江三峽的貫通與江漢盆地西緣及鄰區(qū)的沉積響應(yīng)[D];成都理工大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 王小委;灰?guī)r地區(qū)危巖類砌體結(jié)構(gòu)破壞解體機制研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

2 宋云梅;三匯磨子巖危巖形成過程數(shù)值模擬研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

3 葉兆榮;望霞危巖體形成演化過程模擬及崩塌落石軌跡預(yù)測[D];吉林大學(xué);2013年

4 秦勝伍;三峽地區(qū)地質(zhì)環(huán)境演化分析[D];吉林大學(xué);2006年

本文編號：2834423