層狀巖體作為地表廣為分布的巖體類(lèi)型,其成層性好、各向異性強(qiáng)及受賦存環(huán)境影響大的特點(diǎn),給工程建設(shè)帶來(lái)了許多難題。目前,層狀巖體層裂化研究主要集中于地下工程中的板裂化,而巖質(zhì)邊坡工程中尚無(wú)涉及。本文以茨哈峽黃河水電站壩址區(qū)層狀巖體為研究對(duì)象,在實(shí)地勘察及精細(xì)測(cè)量的基礎(chǔ)上,采用室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析及數(shù)值計(jì)算等方法,揭示了層裂化所致的層厚變化規(guī)律及機(jī)理,進(jìn)一步探究了順層巖質(zhì)斜坡的層裂化效應(yīng),分析了順向坡潰屈的發(fā)生條件,并以壩址區(qū)三號(hào)滑坡為例,探討了同層多級(jí)潰屈的演化過(guò)程與變形破壞特征。主要研究結(jié)果如下:(1)層狀巖體的層裂化受到了巖性、卸荷作用、風(fēng)化作用、構(gòu)造作用及其綜合作用的影響,其中對(duì)河流下切河谷岸坡來(lái)說(shuō),卸荷作用的影響范圍與程度最大。河流下切河谷岸坡內(nèi)層狀巖體因?qū)恿鸦聨r層厚度與水平埋深和垂直埋深總體上呈正相關(guān)關(guān)系,即層厚隨埋深增大而震蕩式增大,并且在構(gòu)造、風(fēng)化作用部分層裂化現(xiàn)象會(huì)更為顯著。(2)基于現(xiàn)場(chǎng)變形破壞特征勘察,分析得出潰屈有單級(jí)潰屈與多級(jí)潰屈兩種類(lèi)型,并采用理論計(jì)算方法,對(duì)滑坡潰屈進(jìn)行了計(jì)算,并對(duì)層厚與潰屈極限長(zhǎng)度之間的關(guān)系開(kāi)展了分析。潰屈一般包含兩個(gè)部分,即上部驅(qū)動(dòng)段巖層沿滑動(dòng)面向下滑移,下部屈曲段向臨空方向潰屈。順層巖質(zhì)邊坡中,巖體層裂化致巖層厚度變薄,使得巖板的抗屈曲的能力減弱,減小了邊坡潰屈的臨界長(zhǎng)度,從而促進(jìn)了潰屈的發(fā)生。與此同時(shí),巖層滑移與屈曲過(guò)程中在巖層內(nèi)形成的剪切應(yīng)力進(jìn)一步加劇了層裂化。(3)利用數(shù)值模擬方法對(duì)斜坡演化進(jìn)行了分析,并將河流下切的卸荷作用與層裂化作用考慮進(jìn)了模擬過(guò)程。分析得到巖質(zhì)較硬斜坡如砂巖邊坡一般發(fā)生單級(jí)潰屈,而巖質(zhì)強(qiáng)度較軟弱如板巖邊坡則可能會(huì)發(fā)生多級(jí)潰屈。板巖對(duì)于卸荷與風(fēng)化較為敏感,其層裂化使得表部巖體薄層化,從而導(dǎo)致表層巖層多次潰屈。隨著其中潰屈的不斷發(fā)生,其表層巖層逐步剪出剝落,進(jìn)而在新鮮露出巖層產(chǎn)生新潰屈點(diǎn),使得斜坡變形破壞具有漸進(jìn)性、繼承性與無(wú)休止性。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TV223
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 選題依據(jù)及研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 層狀巖體
        1.2.2 層狀巖質(zhì)斜坡
        1.2.3 潰屈變形破壞
        1.2.4 單層厚度影響
        1.2.5 層狀巖體層裂化
    1.3 研究思路及技術(shù)路線(xiàn)
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 主要研究成果及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 工程地質(zhì)環(huán)境
    2.1 區(qū)域地質(zhì)背景
    2.2 壩址區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境
        2.2.1 區(qū)域地層巖性
        2.2.2 地質(zhì)構(gòu)造
        2.2.3 地形地貌
        2.2.4 水文地質(zhì)條件
        2.2.5 物理地質(zhì)現(xiàn)象
第三章 層狀巖質(zhì)斜坡的層裂化
    3.1 “層”的定義與鑒別
        3.1.1 層的種類(lèi)
        3.1.2 層狀巖體巖層厚度
        3.1.3 層厚統(tǒng)計(jì)原則
    3.2 層狀巖體的建造與改造
        3.2.1 層狀巖體的建造
        3.2.2 層狀巖體的改造
    3.3 巖層厚度與水平埋深的關(guān)系
    3.4 巖層厚度與垂直埋深及高程的關(guān)系
    3.5 河谷兩岸巖層厚度
    3.6 本章小結(jié)
第四章 層狀巖質(zhì)斜坡層裂化機(jī)理
    4.1 層裂化的影響因素
        4.1.1 巖性與產(chǎn)狀
        4.1.2 構(gòu)造作用
        4.1.3 卸荷作用
        4.1.4 風(fēng)化作用
        4.1.5 綜合因素
    4.2 波速對(duì)層裂化的反映
    4.3 地應(yīng)力場(chǎng)與層裂化
    4.4 本章小結(jié)
第五章 順層巖質(zhì)斜坡變形破壞的層裂化效應(yīng)特征
    5.1 三號(hào)滑坡區(qū)基本情況
        5.1.1 工程地質(zhì)勘察概況
        5.1.2 研究區(qū)分區(qū)
    5.2 區(qū)域Ⅰ變形破壞特征
        5.2.1 區(qū)域Ⅰ表層變形
        5.2.2 區(qū)域Ⅰ深部變形
    5.3 區(qū)域Ⅱ變形破壞特征
    5.4 本章小結(jié)
第六章 順層巖質(zhì)斜坡變形破壞層裂化理論分析
    6.1 潰屈變形力學(xué)計(jì)算
        6.1.1 力學(xué)計(jì)算參數(shù)
        6.1.2 歐拉公式法
        6.1.3 切線(xiàn)模量理論方法
    6.2 斜坡巖層厚度變化
    6.3 本章小結(jié)
第七章 順層巖質(zhì)斜坡變形破壞層裂化數(shù)值計(jì)算
    7.1 演化機(jī)制分析方法
        7.1.1 數(shù)值模擬程序
        7.1.2 模型的建立
    7.2 區(qū)域Ⅰ
        7.2.1 斜坡變形破壞特征
        7.2.2 總位移特征
    7.3 區(qū)域Ⅱ
        7.3.1 斜坡變形破壞特征
        7.3.2 總位移特征
    7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間研究成果
致謝

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9 陳大年,俞宇穎,尹志華,王煥然,劉國(guó)慶;論層裂強(qiáng)度(英文)[J];寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2003年04期

10 鄭堅(jiān)，孫成友，黃風(fēng)雷，黃正平;45鋼層裂研究[J];爆炸與沖擊;1995年02期

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