本文關(guān)鍵詞：高寒山區(qū)深切河谷碎裂松動巖體發(fā)育特征及穩(wěn)定性研究

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【摘要】：瀾滄江上游某電站工程區(qū)深切河谷、卸荷強(qiáng)烈,地震多發(fā),地應(yīng)力高,加之高寒凍融及風(fēng)化強(qiáng)烈,在壩址區(qū)形成了多個碎裂松動巖體區(qū),其發(fā)育范圍廣,深度深,嚴(yán)重影響著邊坡穩(wěn)定性。查明壩址區(qū)碎裂松動巖體成因,查清壩址區(qū)碎裂松動巖體發(fā)育特征以及邊坡穩(wěn)定性評價預(yù)測,對該電站后期施工處理以及運營保障具有較大意義。本文采用現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查為主要手段對壩址區(qū)碎裂松動巖體賦存地質(zhì)條件、發(fā)育特征、巖體結(jié)構(gòu)特征及變形破壞跡象進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查,在此基礎(chǔ)上,總結(jié)了下壩址右岸碎裂松動巖體的變形破壞模式。通過試驗結(jié)合工程類比得到碎裂松動巖體參數(shù)取值,在定性評價的基礎(chǔ)上,采用剛體極限平衡法結(jié)合數(shù)值模擬對下壩址主要碎裂松動巖體邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了計算,具體內(nèi)容及成果如下:(1)定義碎裂松動巖體為具有碎裂結(jié)構(gòu)且各向結(jié)構(gòu)面均有張開的巖體。將壩址區(qū)巖體分成極強(qiáng)卸荷帶、強(qiáng)卸荷帶、弱卸荷帶及微新巖體四類,而碎裂松動巖體發(fā)育在邊坡極強(qiáng)卸荷帶全部及少部分強(qiáng)卸荷帶,表現(xiàn)為測試聲波波速較低,巖體內(nèi)各向結(jié)構(gòu)面均有張開,透水性強(qiáng),巖體質(zhì)量差。(2)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查結(jié)合無人機(jī)對碎裂松動巖體發(fā)育范圍進(jìn)行圈定,詳細(xì)調(diào)查了下壩址右岸碎裂松動巖體發(fā)育規(guī)模,巖體結(jié)構(gòu)特征以及坡表、平硐變形破裂特征。(3)在坡表變形跡象、平硐破裂特征及結(jié)構(gòu)面調(diào)查的基礎(chǔ)上,總結(jié)了下壩址右岸碎裂松動巖體變形破壞模式,主要為傾倒變形破壞、平面滑動、階梯狀滑動、楔形塊體滑動、堆積體失穩(wěn)模式。(4)結(jié)合工程類比對壩址區(qū)巖體進(jìn)行了工程地質(zhì)分類,一共分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四個大類,其中Ⅲ、Ⅴ類又分為兩個亞類,碎裂松動巖體定為Ⅴ2類巖體。(5)采用室內(nèi)單軸、三軸試驗獲得壩區(qū)英安巖的力學(xué)參數(shù),結(jié)合現(xiàn)場變形試驗、現(xiàn)場大剪試驗獲得了壩區(qū)巖體的力學(xué)參數(shù),最后采用工程類比以及相關(guān)文獻(xiàn)參數(shù)反演綜合考慮獲得了壩址區(qū)各類巖體和結(jié)構(gòu)面的力學(xué)參數(shù),特別是碎裂松動巖體的參數(shù)取值。(6)采用定性評價方法對下壩址右岸2#、4#、6#、8#、10#碎裂松動巖體邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性評價,其整體在天然工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況下均處于欠穩(wěn)定狀態(tài),在地震+暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。對尾水洞及其附近碎裂松動巖體邊坡即12#、14#、16#碎裂松動巖體邊坡采用剛體極限平衡方法計算了其三種工況下不同控制性結(jié)構(gòu)面組合下穩(wěn)定性情況。(7)采用離散元UDEC對尾水洞碎裂松動巖體邊坡進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬在三種工況下的破壞模式,得出在天然狀況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨工況下,碎裂松動巖體從下部開始破壞,其后上部碎裂松動巖體發(fā)生進(jìn)一步破壞;在地震工況下,碎裂松動巖體振動松弛后整體發(fā)生破壞。(8)采用離散元3DEC數(shù)值模擬分析了三個碎裂松動巖體暴雨工況破壞時的啟動順序及破壞過程,得出14#碎裂松動巖體最先啟動。
【關(guān)鍵詞】：高寒山區(qū) 深切河谷 碎裂松動巖體 巖體結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV223
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 引言10-18
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 碎裂松動巖體研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 邊坡穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 研究內(nèi)容、思路與技術(shù)路線15-18
• 1.3.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 研究思路及技術(shù)路線16-18
• 第二章 區(qū)域地質(zhì)背景及研究區(qū)工程地質(zhì)條件18-30
• 2.1 區(qū)域地質(zhì)背景18-21
• 2.1.1 區(qū)域地形地貌18
• 2.1.2 區(qū)域構(gòu)造18-20
• 2.1.3 地震活動性20-21
• 2.2 下壩址右岸工程地質(zhì)條件21-30
• 2.2.1 地形地貌21-22
• 2.2.2 地層巖性22
• 2.2.3 地質(zhì)構(gòu)造22-23
• 2.2.4 水文地質(zhì)條件23-24
• 2.2.5 地應(yīng)力24-25
• 2.2.6 卸荷、風(fēng)化特征25-29
• 2.2.7 不良地質(zhì)現(xiàn)象29-30
• 第三章 碎裂松動巖體發(fā)育特征及變形破壞模式30-91
• 3.1 下壩址右岸結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征30-31
• 3.1.1 下壩區(qū)右岸結(jié)構(gòu)面的分級30-31
• 3.2 下壩址右岸碎裂松動巖體發(fā)育特征31-81
• 3.2.1 2#碎裂松動巖體32-35
• 3.2.2 4#碎裂松動巖體35-41
• 3.2.3 6#碎裂松動巖體41-44
• 3.2.4 8#碎裂松動巖體44-46
• 3.2.5 10#碎裂松動巖體46-51
• 3.2.6 12#碎裂松動巖體51-59
• 3.2.7 14#碎裂松動巖體59-69
• 3.2.8 16#碎裂松動巖體69-80
• 3.2.9 碎裂松動巖體成因機(jī)理簡述80-81
• 3.3 碎裂松動巖體邊坡變形破壞模式總結(jié)81-91
• 3.3.1 傾倒變形模式82-84
• 3.3.2 平面滑動模式84-85
• 3.3.3 階梯狀滑動模式85-86
• 3.3.4 楔形滑動模式86
• 3.3.5 堆積體失穩(wěn)模式86-91
• 第四章 碎裂松動巖體力學(xué)特性及參數(shù)取值91-106
• 4.1 碎裂松動巖體工程地質(zhì)分類91-93
• 4.2 碎裂松動巖體力學(xué)特性93-104
• 4.2.1 單軸抗壓試驗93-99
• 4.2.2 三軸壓縮試驗99-101
• 4.2.3 現(xiàn)場變形試驗101-102
• 4.2.4 現(xiàn)場大剪試驗102-104
• 4.3 壩址區(qū)巖土體物理力學(xué)參數(shù)建議值104-106
• 第五章 碎裂松動巖體邊坡穩(wěn)定性研究106-128
• 5.1 12#碎裂松動巖體邊坡107-109
• 5.1.1 12#碎裂松動巖體邊坡穩(wěn)定性地質(zhì)分析107
• 5.1.2 邊坡穩(wěn)定性剛體極限平衡計算107-109
• 5.2 14#碎裂松動巖體邊坡109-120
• 5.2.1 14#碎裂松動巖體邊坡穩(wěn)定性地質(zhì)分析109
• 5.2.2 邊坡穩(wěn)定性剛體極限平衡計算109-111
• 5.2.3 離散元Udec數(shù)值模擬分析111-120
• 5.3 16#碎裂松動巖體邊坡120-122
• 5.3.1 16#碎裂松動巖體邊坡穩(wěn)定性地質(zhì)分析120
• 5.3.2 邊坡穩(wěn)定性剛體極限平衡計算120-122
• 5.4 尾水洞碎裂松動巖體整體性分析122-128
• 5.4.1 啟動順序分析123-125
• 5.4.2 過程分析125-127
• 5.4.3 最終結(jié)果分析127-128
• 結(jié)論128-131
• 致謝131-132
• 參考文獻(xiàn)132-136
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果136

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：972619