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《崩塌堆积体的渐性破坏及稳定性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第42卷第3期西安建筑科技大学学报(自然科学版)Vol.42No.32010年6月JXianUniv.ofArch.&Tech.(NaturalScienceEdition)Jun.2010崩塌堆积体的渐性破坏及稳定性分析122董倩,朱正伟,刘东燕(1.重庆科技学院建筑工程学院,重庆401331;2.重庆大学土木工程学院,重庆400045)摘要:崩塌堆积体是我国西南高山峡谷区常见的不良地质体,该类边坡的失稳破坏呈现渐进性破坏特征,由于传统的边坡稳定性计算的条分法无法反映它的破坏过程和机理,也无法确定其长期稳定性,
2、因此,分析崩塌堆积体稳定性影响因素的基础上,采用FLAC内嵌fish程序语言对崩塌堆积体边坡的渐进性破坏过程进行仿真模拟分析,其中,数值模拟时考虑了崩塌堆积体边坡物料抗剪强度的非线性等堆积特点对其稳定性的影响.通过FLAC数值模拟仿真分析,清晰地揭示了崩塌堆积体边坡渐进破坏的演化过程,证实了崩塌堆积体边坡的稳定性随时间推移逐渐降低的趋势.关键词:崩塌堆积体;稳定性;抗剪强度非线性;渐进性破坏;Flac数值模拟*中图分类号:TU441+.35文献标识码:A文章编号:10067930(2010)030358
3、07.崩塌堆积体是中国西南高山峡谷区常见的不良地质体,其稳定问题常是坝址选择、渠道或公(铁)路选线、工程治理及地质灾害评估的重点研究对象.由于西南地区大地构造上位于青藏断块的东部边缘地带,地貌多为高山峡谷,地质构造复杂,活动断裂发育,在断裂破碎等主要作用下,高陡斜坡破碎岩体易发生重力崩塌,形成堆积体.因此,西南地区一般大型崩塌堆积体多发育于节理裂隙发育、岩体破碎的高[1]陡斜坡地段,多数坡度大于45,高于30m以上.由于崩塌发生后块体位移,堆积后层理消失,堆积体排列杂乱.[24]根据长期监控、跟踪研究表明,崩塌堆积体边坡
4、滑坡的发育是一个由局部破坏逐渐扩展以至贯通形成滑面的渐进过程,滑坡发生之前在边坡表面一般会出现局部的破坏,如环状裂缝、局部沉陷或隆起等,从局部破坏到滑坡的发生常常要经历相当长的时间,有的甚至长达十几年乃至几十年.如长江三峡大型滑坡之一!!!新滩滑坡的变形发育就经历了潜伏孕育、明显发育、显著发展、加剧变化、急剧变化[5]及破坏过程六个阶段,约二十年时间.由于崩塌堆积体边坡滑坡发育的渐进性主要是边坡岩土介质抵抗剪切破坏的能力逐渐降低所致,所以,采用传统的条分法将无法反映其动态失稳规律及长期稳定性,但如果从崩塌堆积体边坡实际的破坏
5、机理出发研究崩塌堆积体边坡的渐进破坏过程,将具有广泛的理论意义及实际工程应用价值.因此,本文以FLAC为研究手段,进行数值模拟分析,研究崩塌堆积体边坡渐进破坏特征.1崩塌堆积体特点1.1堆积体物料抗剪强度的非线性特征崩塌堆积体边坡是山体上部岩石由于剧烈的风化、剥蚀、地震及岩石裂隙等外动力地质作用因素条[1,4]件影响下失稳滑落于坡脚而形成的堆积物.堆积物主要由块石和特大孤石(粒径有的甚至达到3~5m)另夹碎石质砂壤土或碎石.经历长期压密后,结构较为紧密,岩块、块石相互嵌合、堆砌,而碎石质砂壤土不成层,主要填塞在块石缝隙之
6、间.崩塌堆积物上述形成过程及堆积特征在湾坝前堆积体、紫坪[6]铺水电站坝前堆积体斜坡、新滩堆积体斜坡等均有所展现.由于崩塌堆积体粒径变化幅度大,其强度决定于母岩强度、粒间摩擦与咬合效果的综合作用.因此,*收稿日期:20090227修改稿日期:20100412基金项目:国家自然科学基金资助项目(50808187);重庆市教委科学计划项目(KJ081409)作者简介:董倩(1971),女,辽宁沈阳人,博士,副教授,主要从事地质灾害防治方面的研究.第3期董倩等:崩塌堆积体的渐性破坏及稳定性分析359不
7、同于多数岩土体,在低围压(3<300kPa)下,堆积体就具有较明显剪胀和颗粒破碎特性,随应力增[7]高,颗粒破碎效应逐步占主导作用,所以,其摩尔强度包线实际上是随围压增加的曲线形式.1.2堆积体边坡二元结构特征的形成崩塌堆积体边坡是以自然下落方式堆积而成,一般厚度较大,约30~50m,堆积体内潜在滑弧处的围压大致在70~400kPa范围内.崩塌堆积体表层堆积碎屑物松散,位于临空面,处于相对简单的应力状态,在微小扰动下容易失稳,为散粒层.而堆积体内部的碎屑物被周围碎屑物所围绕,碎屑物的运动受临近碎屑物的制约,形成岩土介质间
8、应力传递的组织结构,处于复杂应力状态,为摩阻层.摩阻层这种结构增加了堆积体内部抵抗扰动的能力,仅当扰动强度破坏这种组织结构时,才会发生深层剪切滑移.崩[8]塌堆积体边坡这种典型的散粒层与摩阻层的二元结构影响着崩塌堆积体临界状态下的动态特性.1.3基覆界面形态对堆积体稳定性的影响[9]堆积
