检索结果-内蒙古大学图书馆

地质科技通报 2025年第2期44卷 340-354页

作者：王林康郑子涵章广成曾鑫丁柄栋崩兴涛中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 武汉市汉阳市政建设集团有限公司武汉430050 中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司长沙410007

在澜沧江中上游大华桥水电站的左岸分布着大量顺层陡倾岩质边坡,库区独特的工程地质条件为其提供了良好的变形孕育环境,因倾倒变形体失稳崩落形成的滑坡堆积物在库区分布广泛,这对水电工程的运行和维护造成了极大困难。为了研究顺层陡... 详细信息

在澜沧江中上游大华桥水电站的左岸分布着大量顺层陡倾岩质边坡,库区独特的工程地质条件为其提供了良好的变形孕育环境,因倾倒变形体失稳崩落形成的滑坡堆积物在库区分布广泛,这对水电工程的运行和维护造成了极大困难。为了研究顺层陡倾岩质边坡的演化过程、倾倒模式以及倾倒变形破坏机理,以库区左岸微风化板岩为参照原型配置相似材料,采用室内底摩擦模型试验方法,分析不同坡角、层面倾角、结构面产状条件下边坡的变形破坏特征。结果表明:①顺层陡倾岩质边坡主要倾倒破坏模式为拉裂−倾倒式,在演化初期坡脚处岩体由于应力集中最先发生弯曲变形,并由坡体前缘逐渐向中后部发展,坡表中部的岩体也逐渐由顺倾转变为直立至反倾状态,并在重力作用下加速向临空面方向弯曲倾倒,当变形到达一定程度时将沿着最大弯曲部位或结构面发生拉裂折断,最终岩块将会沿着拉裂面产生滑移甚至崩落。②通过对比试验模型的坡体参数及变形特征,将7组模型边坡大致分为3类:近直立顺层岩质缓坡、陡倾角顺层岩质陡坡、近直立顺层岩质陡坡。相较于坡角,岩层倾角对顺层陡倾岩质边坡倾倒变形破坏的影响更大;非垂直于层面的缓倾结构面比垂直于层面的结构面更容易引起顺层陡倾边坡的倾倒变形破坏,且相较于外倾结构面,当坡体发育内倾结构面时发生倾倒变形破坏的规模更大。③从变形阶段的角度将斜坡的变形演化过程划分为初始变形阶段、倾倒变形阶段、倾倒破坏阶段。④从机理上将顺层陡倾岩质边坡发生倾倒变形破坏的过程划分为应力调整阶段、弯曲−蠕变阶段、弯曲−拉裂阶段、倾倒−崩滑阶段;根据倾倒区的变形程度将变形破坏后的斜坡划分为强倾倒区、弱倾倒区和稳定区。研究成果可为顺层陡倾岩质边坡的演化过程、倾倒模式以及倾倒变形破坏机理的研究提供参考。

关键词：顺层陡倾岩质边坡相似材料底摩擦模型试验倾倒模式倾倒变形破坏

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澜沧江上游某水电站边坡特殊倾倒模式破坏机理研究

引用

水电能源科学 2016年第8期34卷 157-160页

作者：刘宇恒邓辉邹俊成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

对澜沧江上游某水电站下坝址两岸高边坡坡表地质调查,发现边坡存在一种倾倒—滑移—倾倒的特殊组合倾倒模式。结合离散元数值模拟分析,发现其变形破坏过程为下部岩体在自重及上覆岩体的压力作用下向临空面倾倒折断、中部岩体在平行于坡... 详细信息

对澜沧江上游某水电站下坝址两岸高边坡坡表地质调查,发现边坡存在一种倾倒—滑移—倾倒的特殊组合倾倒模式。结合离散元数值模拟分析,发现其变形破坏过程为下部岩体在自重及上覆岩体的压力作用下向临空面倾倒折断、中部岩体在平行于坡面的不连续结构面拉裂贯通后向下产生滑移并为上部岩体腾出空间、上部岩体在自重作用下发生倾倒弯曲破坏,整个变形破坏为先下部后上部的顺序,各部分变形产生的位移从下至上逐渐减小,该结论为类似工程的开挖提供了理论依据。

关键词：高边坡倾倒模式滑移组合破坏机理

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反倾高边坡破坏模式及稳定性影响因素分析

反倾高边坡破坏模式及稳定性影响因素分析

引用

作者：康佳辉西华大学

学位级别：硕士

反倾边坡作为水利工程边坡中较常见的一类边坡形式,近年来愈来愈有朝着“高、大、难”方向发展的趋势,从而导致反倾高边坡问题突出,失稳现象频发。加之反倾边坡稳定性影响因素众多,目前研究多停留在简单的相关性定性描述,很少有对相关... 详细信息

反倾边坡作为水利工程边坡中较常见的一类边坡形式,近年来愈来愈有朝着“高、大、难”方向发展的趋势,从而导致反倾高边坡问题突出,失稳现象频发。加之反倾边坡稳定性影响因素众多,目前研究多停留在简单的相关性定性描述,很少有对相关性结果成因进行的深入分析讨论,针对高边坡综合多因素下的破坏机理及稳定性分析的就更少。因此,本文在总结前人研究的基础上,依托锦屏一级左岸反倾高边坡为研究原型对象,从坡高、坡角、岩层倾角和层厚四个方面,完成正交设计49个概化边坡模型,并通过安全系数与声发射参数展开影响反倾高边坡稳定性和破坏模式的因素的敏感性分析;然后基于离心加载原理,利用有限元分析软件RFPA 3D-Centrifugal对49个概化边坡模型进行数值模拟分析,探寻不同坡高、坡角下反倾高边坡的破坏模式、应力场、位移场和声发射场的变化规律;最后结合典型反倾高边坡—锦屏一级左岸边坡为工程实例,在对前述四因素影响分析的基础上,围绕工程6个典型剖面展开实际反倾高边坡的破坏模式与稳定性影响因素评价。具体研究内容及结论如下:(1)归纳总结近30年来关于反倾边坡的研究现状,从反倾边坡的倾倒破坏机理、倾倒破坏影响因素和反倾边坡的稳定性分析方法等方面进行了综述,最终得出反倾高边坡的倾倒破坏模式主要为拉裂破坏、滑移破坏和折断破坏,确定出离心加载有限元法可较好的刻画反倾边坡的破坏过程。(2)利用伺服刚性试验机(MTS815)和真实破裂过程分析系统(Realistic Failure Process Analysis System)分别对锦屏大理岩展开单轴压缩下破坏机理及力学特性的研究,发现大理岩在单轴压缩状态下的变形过程包括初始压密、弹性变形、塑性变形和残余变形四个阶段,最大抗压强度分别为168.4MPa和161MPa,破坏模式以剪切破坏为主;同时依据RFPA细观力学参数确定方法,基于室内试验获取更具工程实际的数值模拟参数。(3)基于影响反倾边坡稳定的坡高、坡角、岩层倾角和层厚四个因素进行正交试验设计,并概化出49个边坡模型展开四个因素的敏感性分析,通过边坡安全系数确定坡高和坡角为完全显著,坡角对边坡声发射数和声发射累积数为完全显著,四个因素对边坡安全系数的敏感性排序为坡高>坡角>倾角>层厚,对声发射数和声发射累积数的敏感性排序为坡角>层厚>坡高>倾角。根据敏感性分析结果,最终确定坡高、坡角是影响反倾高边坡稳定性的主要因素,故选取坡高、坡角作为后续数值模拟重点分析考虑的对象。(4)依托离心加载原理,利用真实破裂过程分析系统RFPA3D-Centrifugal,对49个概化边坡模型进行破坏模式、应力场、位移场和声发射场变化规律的讨论发现。随着坡角增大,反倾高边坡最大主应力方向和水平位移方向发生改变,沿层面剪应力逐渐减小而使垂直于层面的正应力逐渐增大。当坡角小于50°时,边坡的破坏模式为深部拉裂破坏,当坡角大于50°时,边坡的破坏模式为浅层滑移破坏,故在反倾高边坡的开挖设计中,开挖坡角不宜超过50°,开挖坡比不宜大于1:1.19。随着坡高增大,反倾高边坡沿层面向下的分力和沿层面法向的分力呈倍数增长,边坡安全系数急剧降低,故在反倾高边坡的设计施工中,一定的削坡减载可提高边坡的稳定性且不改变边坡的破坏模式。(5)针对锦屏一级左岸反倾高边坡工程实例,展开实际高边坡破坏模式及稳定性分析,发现坡高和坡角仍然是影响高边坡破坏模式的主要因素,其变化规律符合上述概化边坡结论;由于实际工程边坡中存在较多的软弱结构面等滑面组合,选取6个典型剖面进行分析,指出当存在软弱结构面时,其对边坡破坏及稳定性分析起到显著影响,该左岸边坡破坏机理主要为以黄斑岩脉X和岩层分界线构成一组楔形滑移面剪断f2断层使f5外部岩体沿滑面滑出和以f5和f8断层深部交汇与底部岩层界线形成组合滑面剪断f2断层使f5外部岩体沿滑面滑出的失稳模式。

关键词：反倾高边坡离心加载 RFPA(岩石破裂过程分析系统) 敏感性分析锦屏大理岩倾倒模式稳定性分析

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