含双软弱夹层顺层岩质滑坡的滑动模式及变形规律研究

发布时间：2020-07-03 21:29

【摘要】：含软弱夹层顺层岩质滑坡是岩质边坡破坏的主要方式之一,也是大型滑坡中占比最大的滑坡类型。顺层岩质滑坡所处的地质环境、岩层结构、地形地貌、周边人类活动等方面存在较大差异,导致其滑动模式多样,变形破坏机理复杂。以往研究主要集中于受单一软弱夹层控制下的单级滑动模式,但在自然界中,顺层岩质滑坡往往受到双层或多软弱夹层的影响与控制。针对此特点,本文在对软弱夹层与顺层岩质滑坡详细分类总结的基础上,通过对山西吕梁山一带的顺层岩质滑坡工程实例的总结,讨论了含双软弱夹层顺层岩质滑坡在不同力学判定条件下的滑坡滑动模式及滑动过程,分析了含单软弱夹层与含双软弱夹层顺层岩质滑坡的稳定性影响因素、变形规律与破坏机理。主要研究内容及成果如下:(1)对软弱夹层的分类、软化过程、剪切破坏过程、强度变化特征以及顺层岩质滑坡的分类、破坏模式进行了详细的总结与阐述。(2)通过对山西吕梁山一带的顺层岩质滑坡工程实例的总结,发现该区顺层岩质滑坡发育特征为:常发育于单斜构造缓倾的石炭-二叠系地层中,失稳模式常呈滑移-压致拉裂式破坏,软弱夹层为泥岩或煤层,软化因素为强降雨或地下水,滑坡前缘常因人类开挖呈固定坡率或河流侧蚀呈陡直临空面,且常见多级多层滑动。(3)针对吕梁山向晋中盆地过渡带顺层岩质滑坡发育特征,考虑软弱夹层在滑坡不同发育阶段的强度衰减过程,基于极限平衡法建立了含双软弱夹层的滑移-压致拉裂式顺层岩质滑坡力学分析模型,讨论了不同力学判定条件下的滑坡滑动模式及滑动过程。(4)利用FLAC~(3D)数值模拟软件分析了软弱夹层的抗剪强度指标(c、φ)、软弱夹层上覆岩层强度指标(c、φ、E)以及临空面倾角值对滑坡稳定性的影响,查明了含单软弱夹层顺层岩质滑坡的变形破坏机理。(5)通过FLAC~(3D)数值模拟软件分别分析了在不同临空面倾角条件下,由上层软弱夹层控制下的顺层岩质滑坡、由下层软弱夹层控制下的顺层岩质滑坡、由上下软弱夹层共同控制下的含双软弱夹层顺层岩质滑坡的变形规律与破坏机理。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P642.22
【图文】：

技术路线图

D.硅铝粘土型软弱夹层钻孔样 E.碎块型软弱夹层钻孔样图 2-1 软弱夹层Fig. 2-1 Weak interlayer2.1.2 影响软弱夹层软化因素软弱夹层的物理力学性质差具体表现在其孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、压强度低、渗透性差等方面。但一般而言，软弱夹层的形成和赋存经历了漫长的地历史发展过程，其所处的应力环境与地质环境较为稳定，此时，软弱夹层已经达到应力平衡与稳定状态，对于人类活动的威胁并不是很大。当软弱夹层的赋存环境发改变时，如受到河流冲刷剥蚀、地壳运动、地震等非人为因素与道路开挖、基坑开挖爆破工程等人为因素的影响时，软弱夹层所处的应力与地质平衡被打破，其物理力性质会进一步变差，即软弱夹层发生软化，导致各种工程地质问题层出不穷，大大响与威胁着人类的生存与发展。上述人为与非人为因素的影响只是改变软弱夹层应与地质环境的外在途径，归根到底，导致软弱夹层软化的内在因素是地应力的改变

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本文编号：2740198