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《巖層厚度對順層巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、巖層厚度對順層巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)分析摘要：巖層厚度對于順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響方面的研究有助于了解邊坡失穩(wěn)原因，在山區(qū)工程建設(shè)過程中是非常有必要的。巖層邊坡研究主要遵循“地質(zhì)勘察-理論研究-數(shù)值模擬”主要的技術(shù)路線，在合理劃分順層巖質(zhì)邊坡類型基礎(chǔ)上，需要分析其穩(wěn)定性。層狀巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性與地層性質(zhì)、巖體本身特性以及地下水的分布有著直接的關(guān)系。本文主要對厚層以及薄層順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性進行了分析，并建立一些數(shù)學研究模型，希望對同行的工作有所借鑒意義。關(guān)鍵詞：分析；改善；措施1薄層巖體順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析上世紀80年代后期，對于薄層巖體順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定
2、性研究已經(jīng)比較深入，國外著名地質(zhì)學專家Caverse、Hoke以及Boobers三人的彈性理論得到地質(zhì)界的廣泛認同，我國科學家孫廣忠、李樹森、劉均衡等地質(zhì)學術(shù)前輩在彈性理論基礎(chǔ)上，探索出了基于彈性理論的壓桿穩(wěn)定性理論，本理論對順層邊坡滑移變動問題進行了非常深入的數(shù)學分析，總結(jié)出了一套完善的理論計算公式，在工程實踐中并結(jié)合了一些具體事例進行了充分驗證。下面根據(jù)三位前輩研究成果，利用數(shù)學公式對彈性壓桿穩(wěn)定理論進行進一步闡述說明，在此基礎(chǔ)上對順層巖質(zhì)邊坡的潰屈破壞的穩(wěn)定性進行全方位的介紹分析。地質(zhì)研究中會把薄層組成的層狀巖體結(jié)構(gòu)形式命名為板裂結(jié)構(gòu)
3、，板裂結(jié)構(gòu)相對坡長一般比較小，其巖層走向與邊坡走向基本一致，鑒于薄層巖質(zhì)邊坡巖層變形不大，數(shù)學分析可以采用小變形理論分析受力并求解；針對于那些坡面較寬的巖層，可以利用巖層的彎曲變形來作為平面應變問題加以分析。針對于結(jié)構(gòu)面以及巖體的考慮同于潰屈破壞時的力學模型，可以認為巖體以及各個結(jié)構(gòu)面之間的力學參數(shù)是一致的。1.1板裂結(jié)構(gòu)巖體地質(zhì)力學結(jié)構(gòu)模型的建立板裂結(jié)構(gòu)巖體地質(zhì)力學結(jié)構(gòu)模型是在地質(zhì)模型以及力學數(shù)學作用機制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其變形與破壞一般可以分為順層傾斜邊坡潰屈破壞、直立邊坡潰屈破壞、反傾向邊坡傾倒變形三種地質(zhì)力學結(jié)構(gòu)模型。下面主要以順
4、層傾斜邊坡潰屈破壞模型進行簡單分析。根據(jù)前輩孫廣忠的彈性巖石結(jié)構(gòu)力學受力分析，進行實例簡單說明。某山坡位于長江下游，此山高度達到1890m，研究段坡腳高度標高為1020m。本坡段內(nèi)夾一層泥灰?guī)r夾層，經(jīng)過層間錯動已經(jīng)演化成軟弱夾層。為17度，ci為0.4MPa。巖層段較為稀疏，E為50X103MPa,容重Y為2.7X104N/m3o軟弱夾層上部燈影灰?guī)r厚度為10m。巖層與山坡之間有一定的夾角，夾角大小為40度。經(jīng)過地質(zhì)勘察分析指導此邊坡主要由燈影灰?guī)r組成，結(jié)構(gòu)形式為順層薄層邊坡，不會產(chǎn)生較大的滑動為一穩(wěn)定破段。1.2本坡段的滑動深度分析根據(jù)受
5、力模型分析，假設(shè)此坡段滑動深度為h，單寬下滑力為s，那么可以根據(jù)彈性力學模型定式為：S=10(Yhsina-YhcosatanOi)。i為17度，ci為0.4MPa。巖層段較為稀疏，E為50X103MPa，容重Y為2.7X104N/m3o軟弱夾層上部燈影灰?guī)r厚度為10m。巖層與山坡之間有一定的夾角，夾角大小為40度，可以算出s=(0.llh-0.4)10o由上式可以知道，當h大于0.4/0.11時就會產(chǎn)生一定的深滑動，但是實際工程中，軟弱的夾層上面覆巖層厚度h為10m。所以，上覆巖層完全可以沿著軟弱夾層的方向進行滑動，不利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。1
6、.3本邊坡穩(wěn)定性深層次分析根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以知道本邊坡實際長度是1462m,邊坡的極限長度為1237m,穩(wěn)定性系數(shù)K=1237/1462=0.85〈l從上面運算數(shù)據(jù)就可以知道，本邊坡有沿著順層邊坡滑動的趨勢，有可能會發(fā)生潰屈破壞。如若在本區(qū)段有工程建設(shè)，需要額外注意，加強安全風險評判工作，避免造成不必要的損傷。2厚層巖體順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，巖體厚層邊坡一般情況下是比較穩(wěn)定的，但是在巖層的中間層地帶受剪切力影響比較大，可出現(xiàn)一些巖層間錯動現(xiàn)象，構(gòu)成邊坡滑動帶，但是這樣的情況比較少。另外，較為常見的邊坡破壞形式是局部巖塊崩滑以
7、及松弛，崩滑與結(jié)構(gòu)面的組合情況有關(guān)。軟硬相間的地層組合是形成崩滑的主要地層組合特征，堅硬的巖層是形成崩滑的主要巖性特征，陡峻的斜坡地形是危巖形成并造成崩滑、墜落的必要條件。大量存在的巖體結(jié)構(gòu)面是崩塌的主要地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，另外，重力以及地質(zhì)水都會造成崩塌現(xiàn)實。下面根據(jù)厚層順層巖質(zhì)邊坡的特性以及影響因素分析崩塌破壞的機理，在建立相應分析模型的基礎(chǔ)上，運用極限平衡的數(shù)學研究方法解開崩塌之謎。2.1厚層巖質(zhì)邊坡的特性分析根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)記載，厚層巖質(zhì)邊坡破壞主要發(fā)生于坡度介于50度至90度之間的邊坡，在峽谷陡峭位置發(fā)生幾率最大。當線路走向與區(qū)域構(gòu)造線相互
8、平行時，在構(gòu)造線交集位置更容易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。在斷裂或者不整合接觸地帶附近，地下水不多的位置也容易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。堅硬巖層陡壁下，伏有風化破碎的軟質(zhì)巖層，且標高位于洪水變化幅度范E內(nèi)
