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《崩塌堆積體的漸性破壞及穩(wěn)定性分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第42卷第3期西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol.42No.32010年6月JXianUniv.ofArch.&Tech.(NaturalScienceEdition)Jun.2010崩塌堆積體的漸性破壞及穩(wěn)定性分析122董倩,朱正偉,劉東燕(1.重慶科技學(xué)院建筑工程學(xué)院,重慶401331;2.重慶大學(xué)土木工程學(xué)院,重慶400045)摘要:崩塌堆積體是我國(guó)西南高山峽谷區(qū)常見(jiàn)的不良地質(zhì)體,該類(lèi)邊坡的失穩(wěn)破壞呈現(xiàn)漸進(jìn)性破壞特征,由于傳統(tǒng)的邊坡穩(wěn)定性計(jì)算的條分法無(wú)法反映它的破壞過(guò)程和機(jī)理,也無(wú)法確定其長(zhǎng)期穩(wěn)定性,
2、因此,分析崩塌堆積體穩(wěn)定性影響因素的基礎(chǔ)上,采用FLAC內(nèi)嵌fish程序語(yǔ)言對(duì)崩塌堆積體邊坡的漸進(jìn)性破壞過(guò)程進(jìn)行仿真模擬分析,其中,數(shù)值模擬時(shí)考慮了崩塌堆積體邊坡物料抗剪強(qiáng)度的非線性等堆積特點(diǎn)對(duì)其穩(wěn)定性的影響.通過(guò)FLAC數(shù)值模擬仿真分析,清晰地揭示了崩塌堆積體邊坡漸進(jìn)破壞的演化過(guò)程,證實(shí)了崩塌堆積體邊坡的穩(wěn)定性隨時(shí)間推移逐漸降低的趨勢(shì).關(guān)鍵詞:崩塌堆積體;穩(wěn)定性;抗剪強(qiáng)度非線性;漸進(jìn)性破壞;Flac數(shù)值模擬*中圖分類(lèi)號(hào):TU441+.35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10067930(2010)030358
3、07.崩塌堆積體是中國(guó)西南高山峽谷區(qū)常見(jiàn)的不良地質(zhì)體,其穩(wěn)定問(wèn)題常是壩址選擇、渠道或公(鐵)路選線、工程治理及地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的重點(diǎn)研究對(duì)象.由于西南地區(qū)大地構(gòu)造上位于青藏?cái)鄩K的東部邊緣地帶,地貌多為高山峽谷,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,活動(dòng)斷裂發(fā)育,在斷裂破碎等主要作用下,高陡斜坡破碎巖體易發(fā)生重力崩塌,形成堆積體.因此,西南地區(qū)一般大型崩塌堆積體多發(fā)育于節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體破碎的高[1]陡斜坡地段,多數(shù)坡度大于45,高于30m以上.由于崩塌發(fā)生后塊體位移,堆積后層理消失,堆積體排列雜亂.[24]根據(jù)長(zhǎng)期監(jiān)控、跟蹤研究表明,崩塌堆積體邊坡
4、滑坡的發(fā)育是一個(gè)由局部破壞逐漸擴(kuò)展以至貫通形成滑面的漸進(jìn)過(guò)程,滑坡發(fā)生之前在邊坡表面一般會(huì)出現(xiàn)局部的破壞,如環(huán)狀裂縫、局部沉陷或隆起等,從局部破壞到滑坡的發(fā)生常常要經(jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,有的甚至長(zhǎng)達(dá)十幾年乃至幾十年.如長(zhǎng)江三峽大型滑坡之一!!!新灘滑坡的變形發(fā)育就經(jīng)歷了潛伏孕育、明顯發(fā)育、顯著發(fā)展、加劇變化、急劇變化[5]及破壞過(guò)程六個(gè)階段,約二十年時(shí)間.由于崩塌堆積體邊坡滑坡發(fā)育的漸進(jìn)性主要是邊坡巖土介質(zhì)抵抗剪切破壞的能力逐漸降低所致,所以,采用傳統(tǒng)的條分法將無(wú)法反映其動(dòng)態(tài)失穩(wěn)規(guī)律及長(zhǎng)期穩(wěn)定性,但如果從崩塌堆積體邊坡實(shí)際的破壞
5、機(jī)理出發(fā)研究崩塌堆積體邊坡的漸進(jìn)破壞過(guò)程,將具有廣泛的理論意義及實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值.因此,本文以FLAC為研究手段,進(jìn)行數(shù)值模擬分析,研究崩塌堆積體邊坡漸進(jìn)破壞特征.1崩塌堆積體特點(diǎn)1.1堆積體物料抗剪強(qiáng)度的非線性特征崩塌堆積體邊坡是山體上部巖石由于劇烈的風(fēng)化、剝蝕、地震及巖石裂隙等外動(dòng)力地質(zhì)作用因素條[1,4]件影響下失穩(wěn)滑落于坡腳而形成的堆積物.堆積物主要由塊石和特大孤石(粒徑有的甚至達(dá)到3~5m)另夾碎石質(zhì)砂壤土或碎石.經(jīng)歷長(zhǎng)期壓密后,結(jié)構(gòu)較為緊密,巖塊、塊石相互嵌合、堆砌,而碎石質(zhì)砂壤土不成層,主要填塞在塊石縫隙之
6、間.崩塌堆積物上述形成過(guò)程及堆積特征在灣壩前堆積體、紫坪[6]鋪水電站壩前堆積體斜坡、新灘堆積體斜坡等均有所展現(xiàn).由于崩塌堆積體粒徑變化幅度大,其強(qiáng)度決定于母巖強(qiáng)度、粒間摩擦與咬合效果的綜合作用.因此,*收稿日期:20090227修改稿日期:20100412基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50808187);重慶市教委科學(xué)計(jì)劃項(xiàng)目(KJ081409)作者簡(jiǎn)介:董倩(1971),女,遼寧沈陽(yáng)人,博士,副教授,主要從事地質(zhì)災(zāi)害防治方面的研究.第3期董倩等:崩塌堆積體的漸性破壞及穩(wěn)定性分析359不
7、同于多數(shù)巖土體,在低圍壓(3<300kPa)下,堆積體就具有較明顯剪脹和顆粒破碎特性,隨應(yīng)力增[7]高,顆粒破碎效應(yīng)逐步占主導(dǎo)作用,所以,其摩爾強(qiáng)度包線實(shí)際上是隨圍壓增加的曲線形式.1.2堆積體邊坡二元結(jié)構(gòu)特征的形成崩塌堆積體邊坡是以自然下落方式堆積而成,一般厚度較大,約30~50m,堆積體內(nèi)潛在滑弧處的圍壓大致在70~400kPa范圍內(nèi).崩塌堆積體表層堆積碎屑物松散,位于臨空面,處于相對(duì)簡(jiǎn)單的應(yīng)力狀態(tài),在微小擾動(dòng)下容易失穩(wěn),為散粒層.而堆積體內(nèi)部的碎屑物被周?chē)樾嘉锼鶉@,碎屑物的運(yùn)動(dòng)受臨近碎屑物的制約,形成巖土介質(zhì)間
8、應(yīng)力傳遞的組織結(jié)構(gòu),處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),為摩阻層.摩阻層這種結(jié)構(gòu)增加了堆積體內(nèi)部抵抗擾動(dòng)的能力,僅當(dāng)擾動(dòng)強(qiáng)度破壞這種組織結(jié)構(gòu)時(shí),才會(huì)發(fā)生深層剪切滑移.崩[8]塌堆積體邊坡這種典型的散粒層與摩阻層的二元結(jié)構(gòu)影響著崩塌堆積體臨界狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)特性.1.3基覆界面形態(tài)對(duì)堆積體穩(wěn)定性的影響[9]堆積
