灰?guī)r地區(qū)危巖類砌體結構破壞解體機制研究.pdf

1、灰?guī)r地區(qū)危巖“類砌體結構”特征導致危巖體破壞時呈現(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，所形成的崩塌災害具有群發(fā)性。因此，開展灰?guī)r地區(qū)危巖類砌體結構破壞解體機制研究對于科學認識三峽灰?guī)r地區(qū)崩塌災害形成機制具有重要意義。本文以重慶市巫山縣望霞危巖為實際工程背景，采用有限元數(shù)值模擬方法、材料力學、斷裂力學理論結合室內小尺度模型試驗研究灰?guī)r地區(qū)危巖類砌體結構破壞解體機制。主要研究成果如下:
　　(1)針對灰?guī)r

2、地區(qū)危巖，采用實地踏勘及野外地質調查的形式，構建了適合于分析灰?guī)r地區(qū)危巖類砌體結構破壞機制的地質模型。定義了危巖高臺比（H/B）的概念，將危巖高臺比H/B＞1時的危巖破壞解體類型定義為“類砌體結構項部拉剪解體機制”;將危巖高臺比H/B＜1時的危巖破壞解體類型定義為“類砌體結構底部拉剪解體機制”。
　　(2)針對“類砌體結構頂部拉剪解體機制”，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，引入斷裂力學邊裂紋拉剪破壞模型，據此采用斷裂力學經典解答，分析了類砌體結構頂部拉剪解體機制，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;以重慶市巫山縣望霞危巖區(qū)內W1危巖體為例，預測了該危巖體開裂區(qū)分布圖。同時針對“類砌體結構底部拉剪解體機制”，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。以重慶市巫山縣望霞危巖區(qū)內W2危巖體

4、為例，預測了該危巖體開裂區(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，推導危巖體座滑過程中能量釋放量，同時構建了與此過程對應的危巖體突發(fā)性解體判據。以望霞W2危巖為例，預測該危巖體座滑偏轉到傾角34°時即可能發(fā)生突發(fā)性解體現(xiàn)象。
　　(4)實施了三個高度530mm、795mm和1060mm，三個寬度230mm、345mm和460mm，三個傾角80°、70°和60°，以及三種粘結方式無粘結、粘土粘結和M