头寨岩崩锁固段失稳机理
发布时间：2021-07-26 16:23
岩崩灾害是一种破坏力极强的地质灾害,具有运移距离远、速度快、监测难度大和影响性强的特点。岩崩事件一直是国内外学者的研究重点,其孕育机理和失稳模式也是此类灾害的难点和关键。本文以云南省头寨岩崩灾害为例,通过现场测量调查和岩石剪切试验,结合微震监测技术、声发射监测系统以及高速摄像设备对试验结果进行综合分析。通过岩石破裂面三维形态扫描以及岩石剪切数值模拟来验证试验的分析结果,进一步深化对头寨岩崩灾害的锁固机理和失稳模式的认识,也为灾害的监测、预防提供一份支持。综合分析结果表明:（1）头寨岩崩滑源区剪出口上部存在强度高,整体性好的锁固区段,长度在150 m左右。滑源区上部斜坡岩体柱状节理、构造裂隙发育,受风化侵蚀严重,失去自稳能力向下挤压锁固段。头寨沟颗粒级配以及巨石分布、形态调查结果表明锁固段上部岩体受风化侵蚀碎裂以及运移过程巨石撞击在山谷两侧碎裂是造成头寨沟中块石分布以10-100 mm为主的两个主要原因。（2）岩石剪切试验结果表明岩石剪切最大加速度随剪切速度和轴压的增大而增大。岩石剪切过程中最大加速度并非一定出现在岩石被宏观裂隙贯通、完全破坏时,也可能发生在过程中某条裂隙生成时。岩石在受...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
头寨沟岩崩碎屑流堆积图
柱状节理不同。头寨沟溪流的溯源侵蚀作用使得近地表的岩体变小，引起压性结构面的卸荷回弹，结构面裂隙增大也为降水及渗流创造了条件，促进了岩体风化。头寨沟滑坡体发育在轴向北东的盘河向斜北西翼，向斜距离盘河大约1.1km，向斜核部为T1y（三叠系下统永宁镇组），两翼依次为T1f（三叠系下统飞仙关组）、P2x（上二叠系宣威组）、P2β（二叠系峨眉山玄武岩组）。向斜的北西翼出露较宽，相反因为盘河断裂的切割作用，使得南东翼出露较窄。头寨沟岩崩发生在盘河向斜北西翼地层中，由北西至南东，最后堆积于盘河河漫滩。如图2-2所示为头寨沟岩崩地质纵剖面图。图2-2头寨沟岩崩地质纵剖面图[1]
昆明理工大学学术学位硕士论文16降水量956.6mm，月平均降水量79.7mm；滑坡区年平均降水量1726.8mm，月平均降水量143.9mm。其中雨季为每年的5-10月份，降水充足。旱季为11月-翌年4月份，降水较少。图2-4头寨沟滑坡源区、山坡降水量统计图表2-11991年头寨沟月降水量监测统计月份123456789101112降水量3233.99.234.481.585.267.6248.9222.557.152.527图2-4数据显示头寨沟滑坡源区降水量明显高于山坡降水量，且雨季的差值更大，全年累计约为山坡降水量的一倍，表明头寨沟岩崩滑源区溪流的溯源侵蚀作用更强。从表1可以看出，头寨岩崩发生前的8、9月份降水量偏多，分别为248.9mm和222.5mm，超过同年其他月份4-7倍，但9月16日昭通地区日降水量达43mm，未达到暴雨程度，且随后几日的降水量也未出现激增。强降水不是头寨沟岩崩的主要激发因素，但是雨季充足的降水加剧了水流的溯源侵蚀作用，同时由于斜坡表面大量发育的植被以及岩体裂隙的扩张为降雨入渗提供了便利条件，使得表层玄武岩受风化侵蚀严重，接近土壤的形态。由于地质运动使得玄武岩内部裂隙、缺陷较为发育，通过构造裂隙渗透进更深区域玄武岩体中，使得滑源区坡体整体上风化较为严重，出现蠕变和重力变形并挤压其下部锁固段，为整个岩崩灾害的发生提供了先决条件。头寨沟岩崩滑源区地下水以基岩裂隙潜水为主，其次是松散层的孔隙水。玄武岩体中基岩裂隙潜水主要分布在柱状节理和构造裂隙中，由降水补给受降雨影响强烈，为地下水富水带。滑坡区地形陡峻便于排水，地表常年流水，含水层受降水影响不大。斜坡表层松源区降水量山坡降水量
【参考文献】：
期刊论文
[1]预制裂隙透明岩样的破裂特性研究[J]. 崔庆文,王飞燕,贾蓬. 山西建筑. 2018(04)
[2]初始裂隙倾角对岩石破坏模式及峰值强度的影响[J]. 王国艳,于广明,李刚,高丽燕. 中国矿业. 2017(10)
[3]不同加载速率下花岗岩破裂声发射试验研究[J]. 张孟举,赵伏军,陈珂,张柏. 矿业工程研究. 2016(04)
[4]花岗岩单轴循环加卸载试验及声发射特性研究[J]. 李春阳,周宗红,刘松. 煤矿机械. 2016(11)
[5]考虑三维形貌特征粗糙裂隙加卸载渗流规律研究[J]. 孙可明,辛利伟,翟诚,张树翠,李天舒. 岩土力学. 2016(S2)
[6]单轴压缩荷载下不同倾角三维通透裂隙扩展机理研究[J]. 杜贻腾,李廷春,张仕林,吕连勋. 山东科技大学学报(自然科学版). 2016(03)
[7]岩石剪切破坏裂纹演化特征量化分析[J]. 程立朝,许江,冯丹,田傲雪,刘义鑫. 岩石力学与工程学报. 2015(01)
[8]花岗岩脆性破坏特征与机制试验研究[J]. 周辉,孟凡震,刘海涛,张传庆,卢景景,徐荣超. 岩石力学与工程学报. 2014(09)
[9]岩石拉伸剪切破裂试验研究[J]. 李守定,李晓,郭静芸,赫建明,刘艳辉. 工程地质学报. 2014(04)
[10]分形理论的应用及岩石破裂面的分形研究[J]. 赵曼,丁涛. 四川建材. 2014(01)
硕士论文
[1]岩石三维裂纹扩展机制的物理与数值试验研究[D]. 吴宪锴.大连理工大学 2016
[2]高山河谷地区地应力分布特征及对节理围岩工程稳定性的影响[D]. 李邦翔.山东大学 2015
本文编号：3303910
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
头寨沟岩崩碎屑流堆积图
柱状节理不同。头寨沟溪流的溯源侵蚀作用使得近地表的岩体变小，引起压性结构面的卸荷回弹，结构面裂隙增大也为降水及渗流创造了条件，促进了岩体风化。头寨沟滑坡体发育在轴向北东的盘河向斜北西翼，向斜距离盘河大约1.1km，向斜核部为T1y（三叠系下统永宁镇组），两翼依次为T1f（三叠系下统飞仙关组）、P2x（上二叠系宣威组）、P2β（二叠系峨眉山玄武岩组）。向斜的北西翼出露较宽，相反因为盘河断裂的切割作用，使得南东翼出露较窄。头寨沟岩崩发生在盘河向斜北西翼地层中，由北西至南东，最后堆积于盘河河漫滩。如图2-2所示为头寨沟岩崩地质纵剖面图。图2-2头寨沟岩崩地质纵剖面图[1]
昆明理工大学学术学位硕士论文16降水量956.6mm，月平均降水量79.7mm；滑坡区年平均降水量1726.8mm，月平均降水量143.9mm。其中雨季为每年的5-10月份，降水充足。旱季为11月-翌年4月份，降水较少。图2-4头寨沟滑坡源区、山坡降水量统计图表2-11991年头寨沟月降水量监测统计月份123456789101112降水量3233.99.234.481.585.267.6248.9222.557.152.527图2-4数据显示头寨沟滑坡源区降水量明显高于山坡降水量，且雨季的差值更大，全年累计约为山坡降水量的一倍，表明头寨沟岩崩滑源区溪流的溯源侵蚀作用更强。从表1可以看出，头寨岩崩发生前的8、9月份降水量偏多，分别为248.9mm和222.5mm，超过同年其他月份4-7倍，但9月16日昭通地区日降水量达43mm，未达到暴雨程度，且随后几日的降水量也未出现激增。强降水不是头寨沟岩崩的主要激发因素，但是雨季充足的降水加剧了水流的溯源侵蚀作用，同时由于斜坡表面大量发育的植被以及岩体裂隙的扩张为降雨入渗提供了便利条件，使得表层玄武岩受风化侵蚀严重，接近土壤的形态。由于地质运动使得玄武岩内部裂隙、缺陷较为发育，通过构造裂隙渗透进更深区域玄武岩体中，使得滑源区坡体整体上风化较为严重，出现蠕变和重力变形并挤压其下部锁固段，为整个岩崩灾害的发生提供了先决条件。头寨沟岩崩滑源区地下水以基岩裂隙潜水为主，其次是松散层的孔隙水。玄武岩体中基岩裂隙潜水主要分布在柱状节理和构造裂隙中，由降水补给受降雨影响强烈，为地下水富水带。滑坡区地形陡峻便于排水，地表常年流水，含水层受降水影响不大。斜坡表层松源区降水量山坡降水量
【参考文献】：
期刊论文
[1]预制裂隙透明岩样的破裂特性研究[J]. 崔庆文,王飞燕,贾蓬. 山西建筑. 2018(04)
[2]初始裂隙倾角对岩石破坏模式及峰值强度的影响[J]. 王国艳,于广明,李刚,高丽燕. 中国矿业. 2017(10)
[3]不同加载速率下花岗岩破裂声发射试验研究[J]. 张孟举,赵伏军,陈珂,张柏. 矿业工程研究. 2016(04)
[4]花岗岩单轴循环加卸载试验及声发射特性研究[J]. 李春阳,周宗红,刘松. 煤矿机械. 2016(11)
[5]考虑三维形貌特征粗糙裂隙加卸载渗流规律研究[J]. 孙可明,辛利伟,翟诚,张树翠,李天舒. 岩土力学. 2016(S2)
[6]单轴压缩荷载下不同倾角三维通透裂隙扩展机理研究[J]. 杜贻腾,李廷春,张仕林,吕连勋. 山东科技大学学报(自然科学版). 2016(03)
[7]岩石剪切破坏裂纹演化特征量化分析[J]. 程立朝,许江,冯丹,田傲雪,刘义鑫. 岩石力学与工程学报. 2015(01)
[8]花岗岩脆性破坏特征与机制试验研究[J]. 周辉,孟凡震,刘海涛,张传庆,卢景景,徐荣超. 岩石力学与工程学报. 2014(09)
[9]岩石拉伸剪切破裂试验研究[J]. 李守定,李晓,郭静芸,赫建明,刘艳辉. 工程地质学报. 2014(04)
[10]分形理论的应用及岩石破裂面的分形研究[J]. 赵曼,丁涛. 四川建材. 2014(01)
硕士论文
[1]岩石三维裂纹扩展机制的物理与数值试验研究[D]. 吴宪锴.大连理工大学 2016
[2]高山河谷地区地应力分布特征及对节理围岩工程稳定性的影响[D]. 李邦翔.山东大学 2015
本文编号：3303910
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