三峽水庫運行期間類土質(zhì)岸坡破壞機制研究.pdf

1、類土質(zhì)岸坡是三峽庫區(qū)典型地質(zhì)災(zāi)害之一，占三峽水庫岸線長度的50％左右，深入研究在水庫運行期間的類土質(zhì)岸坡破壞機制，是三峽水庫地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)的國家需求，也是減災(zāi)學(xué)科發(fā)展的邏輯需求。研究成果對于支撐三峽水庫岸坡重大地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警和防控具有科學(xué)意義。本文依托重慶市自然科學(xué)基金（重點）項目“三峽水庫運行期間類土質(zhì)岸坡破壞機制研究”(2013JJB30001)以及三峽庫區(qū)3個典型類土質(zhì)岸坡，龔家方岸坡工程、神女溪岸坡工程、涼水井岸坡工程，采用小

2、尺度模型試驗、室內(nèi)直剪試驗、斷裂力學(xué)、滲流力學(xué)等研究方法系統(tǒng)研究了三峽水庫運行期間類土質(zhì)岸坡破壞機制，取得以下幾個方面主要成果:
　　(1)基于類土質(zhì)巖體組構(gòu)特性，提出了類土質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)等效模型及抗剪強度參數(shù)等效計算方法。
　　(2)基于類土質(zhì)巖體抗剪強度參數(shù)試驗，揭示了類土質(zhì)巖體抗剪強度參數(shù)變化規(guī)律;存在一個基體粒徑使內(nèi)摩擦角取最小值，并存在一個粘土含量（包裹體）使內(nèi)摩擦角取最大值。類土質(zhì)巖體抗剪強度參數(shù)作用機理分為兩個階段

3、:外包裹體作用階段和基體作用階段。外包裹體作用階段經(jīng)歷了顆粒接觸→豎向壓縮、水平剪切→基體接觸三個過程，基體作用分為基體爬升、基體滾至臨界位置以及基體突躍三個階段。
　　(3)采用小尺度模型試驗，揭示了庫水位運行期間類土質(zhì)岸坡孔隙水壓力、變形破壞以及微地貌變化規(guī)律，基于變形破壞特征提出了坡腳微型崩塌→浸泡軟化沉降→后緣微裂紋擴展→坡腳裂縫發(fā)育→坡腳大范圍崩塌→坡體整體滑移的類土質(zhì)岸坡變形破壞演化模式。
　　(4)提出了蓄水條

4、件下類土質(zhì)岸坡浸泡軟化拉剪破壞機制，確定了浸泡軟化范圍與岸坡后緣拉裂縫的量化關(guān)系，并推導(dǎo)了類土質(zhì)岸坡浸泡軟化拉剪破壞的斷裂力學(xué)公式。
　　(5)提出了降水條件下類土質(zhì)岸坡的滲流驅(qū)動壓剪破壞機制?；趲焖唤德淦陂g滲流驅(qū)動力對類土質(zhì)岸坡的壓剪作用，建立了類土質(zhì)岸坡滲流驅(qū)動壓剪力學(xué)模型，改進了庫水位降落期間岸坡滲流驅(qū)動力計算方法，提出了類土質(zhì)岸坡滲流驅(qū)動壓剪破壞判據(jù)。
　　(6)提出了考慮滲流驅(qū)動力的類土質(zhì)岸坡穩(wěn)定性計算修正傳遞