灰?guī)r地區(qū)危巖類砌體結(jié)構(gòu)破壞解體機(jī)制研究.pdf

1、灰?guī)r地區(qū)危巖“類砌體結(jié)構(gòu)”特征導(dǎo)致危巖體破壞時(shí)呈現(xiàn)與砂巖地區(qū)危巖破壞不同現(xiàn)象，灰?guī)r地區(qū)危巖體破壞后解體現(xiàn)象十分顯著，所形成的崩塌災(zāi)害具有群發(fā)性。因此，開展灰?guī)r地區(qū)危巖類砌體結(jié)構(gòu)破壞解體機(jī)制研究對(duì)于科學(xué)認(rèn)識(shí)三峽灰?guī)r地區(qū)崩塌災(zāi)害形成機(jī)制具有重要意義。本文以重慶市巫山縣望霞危巖為實(shí)際工程背景，采用有限元數(shù)值模擬方法、材料力學(xué)、斷裂力學(xué)理論結(jié)合室內(nèi)小尺度模型試驗(yàn)研究灰?guī)r地區(qū)危巖類砌體結(jié)構(gòu)破壞解體機(jī)制。主要研究成果如下:
　　(1)針對(duì)灰?guī)r

2、地區(qū)危巖，采用實(shí)地踏勘及野外地質(zhì)調(diào)查的形式，構(gòu)建了適合于分析灰?guī)r地區(qū)危巖類砌體結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制的地質(zhì)模型。定義了危巖高臺(tái)比（H/B）的概念，將危巖高臺(tái)比H/B＞1時(shí)的危巖破壞解體類型定義為“類砌體結(jié)構(gòu)項(xiàng)部拉剪解體機(jī)制”;將危巖高臺(tái)比H/B＜1時(shí)的危巖破壞解體類型定義為“類砌體結(jié)構(gòu)底部拉剪解體機(jī)制”。
　　(2)針對(duì)“類砌體結(jié)構(gòu)頂部拉剪解體機(jī)制”，采用有限元數(shù)值模擬方法，分析獲得了頂部拉剪解體型危巖體內(nèi)部拉剪區(qū)域隨危巖懸高比c/H、高寬

3、比H/b及危巖體傾角θ的變化規(guī)律。在類砌體型危巖砌塊交界處定義初始裂紋，引入斷裂力學(xué)邊裂紋拉剪破壞模型，據(jù)此采用斷裂力學(xué)經(jīng)典解答，分析了類砌體結(jié)構(gòu)頂部拉剪解體機(jī)制，獲得了不同懸高比c/H、高寬比H/b及危巖體傾角θ的危巖解體判據(jù);以重慶市巫山縣望霞危巖區(qū)內(nèi)W1危巖體為例，預(yù)測(cè)了該危巖體開裂區(qū)分布圖。同時(shí)針對(duì)“類砌體結(jié)構(gòu)底部拉剪解體機(jī)制”，采用類似方法獲得了不同高寬比H/b及危巖體傾角θ的危巖解體判據(jù)。以重慶市巫山縣望霞危巖區(qū)內(nèi)W2危巖體

4、為例，預(yù)測(cè)了該危巖體開裂區(qū)分布圖。
　　(3)將類砌體型危巖視為一能量體系，建立系統(tǒng)能量方程，推導(dǎo)危巖體座滑過(guò)程中能量釋放量，同時(shí)構(gòu)建了與此過(guò)程對(duì)應(yīng)的危巖體突發(fā)性解體判據(jù)。以望霞W2危巖為例，預(yù)測(cè)該危巖體座滑偏轉(zhuǎn)到傾角34°時(shí)即可能發(fā)生突發(fā)性解體現(xiàn)象。
　　(4)實(shí)施了三個(gè)高度530mm、795mm和1060mm，三個(gè)寬度230mm、345mm和460mm，三個(gè)傾角80°、70°和60°，以及三種粘結(jié)方式無(wú)粘結(jié)、粘土粘結(jié)和M