论文部分内容阅读
三峡工程为我国经济发展带来巨大成就的同时，其复杂的水文地质环境导致三峡库区频发诸如地震、滑坡、泥石流等地质灾害。库区边坡在水位升降作用下所形成的一段高程约为30m的周期性水位涨落带，被称为消落带。消落带岸坡在库水升降、波浪淘蚀等其它外力作用下，岸坡不断地被改造，成为了影响库岸边坡稳定性的关键地带，其中库岸边坡消落带岸坡岩土体本身的劣化特征和整体稳定性未见系统研究。
本文结合国家自然科学基金项目“库区消落带岩体劣化条件下边坡静（动）力失稳机制及稳定性控制研究”（41972266），在三峡库区巫山段库岸边坡地形地质特征调查分析的基础上，采用室内干湿循环试验、结构面直接剪切试验和UDEC离散元数值模拟相结合的方法，基于岩体劣化过程，对含凹岩腔的反倾层状岩质库岸边坡的变形及稳定性进行了重点研究，主要研究内容和成果如下：
①基于三峡库区巫山段实地考察资料，总结了容易诱发库岸变形破坏的5类致灾岩组，并对其致灾效应进行了分析；将库岸边坡水岩相互作用对岩质岸坡岩体形态的改变归为3类，即：碎裂状、块裂状和板裂状。
②在库区调研的基础上，发现消落带岸坡的库岸再造模式并非是单一的，总结了巫山段消落带岸坡存在的5种库岸再造概化模型，分别是：冲、剥蚀型，坍（崩）塌型，冲、剥蚀-基座掏空型，基座溶蚀-掏空型以及滑移型。其中土质岸坡和岩土质混合岸坡的库岸再造类型主要为滑移型和坍塌型；岩质岸坡的库岸再造类型为冲、剥蚀型，基座冲、剥蚀-溶蚀型，基座冲、剥蚀-掏空型。
③对白云质灰岩进行室内干湿循环试验和结构面直接剪切试验，在干湿循环次数变化区间内，得到白云质灰岩结构面抗剪强度劣化规律为：随着干湿循环次数的增大，粘聚力有增大趋势，摩擦角有显著降低趋势。使用UDEC离散元数值模拟，基于劣化过程，将含凹岩腔库岸边坡模型的破坏模式总结为：在消落带岸坡周围岩体强度劣化过程中，凹岩腔周围岩体首先发生块体滑移，随着滑移块体的增多，凹岩腔上部岩体局部区域多处节理微张开，之后张开的节理裂隙贯通，凹岩腔上部局部区域岩体发生岩层折断破坏，折断区域块体向下发生滑移破坏。
本文结合国家自然科学基金项目“库区消落带岩体劣化条件下边坡静（动）力失稳机制及稳定性控制研究”（41972266），在三峡库区巫山段库岸边坡地形地质特征调查分析的基础上，采用室内干湿循环试验、结构面直接剪切试验和UDEC离散元数值模拟相结合的方法，基于岩体劣化过程，对含凹岩腔的反倾层状岩质库岸边坡的变形及稳定性进行了重点研究，主要研究内容和成果如下：
①基于三峡库区巫山段实地考察资料，总结了容易诱发库岸变形破坏的5类致灾岩组，并对其致灾效应进行了分析；将库岸边坡水岩相互作用对岩质岸坡岩体形态的改变归为3类，即：碎裂状、块裂状和板裂状。
②在库区调研的基础上，发现消落带岸坡的库岸再造模式并非是单一的，总结了巫山段消落带岸坡存在的5种库岸再造概化模型，分别是：冲、剥蚀型，坍（崩）塌型，冲、剥蚀-基座掏空型，基座溶蚀-掏空型以及滑移型。其中土质岸坡和岩土质混合岸坡的库岸再造类型主要为滑移型和坍塌型；岩质岸坡的库岸再造类型为冲、剥蚀型，基座冲、剥蚀-溶蚀型，基座冲、剥蚀-掏空型。
③对白云质灰岩进行室内干湿循环试验和结构面直接剪切试验，在干湿循环次数变化区间内，得到白云质灰岩结构面抗剪强度劣化规律为：随着干湿循环次数的增大，粘聚力有增大趋势，摩擦角有显著降低趋势。使用UDEC离散元数值模拟，基于劣化过程，将含凹岩腔库岸边坡模型的破坏模式总结为：在消落带岸坡周围岩体强度劣化过程中，凹岩腔周围岩体首先发生块体滑移，随着滑移块体的增多，凹岩腔上部岩体局部区域多处节理微张开，之后张开的节理裂隙贯通，凹岩腔上部局部区域岩体发生岩层折断破坏，折断区域块体向下发生滑移破坏。