高海拔地区岩质高边坡的温差效应机制研究

发布时间：2020-05-24 18:29

【摘要】：我国西部山区地形起伏较大,人类工程活动难度较大,比如在修建公路时,不可避免地会产生人工边坡,当人工岩质边坡垂直高度h30m时称之为高边坡,高边坡一旦失稳将对国家和人民造成巨大的损失。岩质高边坡稳定性的影响因素较多,前人已作大量研究,但海拔在1500m～4000m范围内的地区由于其昼夜温差、四季温差较大,温差对岩质高边坡稳定性的影响也是不容忽视的。温差对岩质高边坡稳定性的影响主要表现为两个方面:一方面是岩石中孔隙水反复冻融致使岩石内部产生微裂隙从而导致岩石强度降低;另一方面是岩体节理中的裂隙水反复冻融致使岩体节理扩张从而导致岩体强度降低(冰劈作用)。本文以四川省甘孜县国道317线K208+200里程处人工岩质高边坡为例,通过现场采取板岩试样进行室内冻融试验,研究冻融循环次次数对板岩各项物理力学性质的影响,试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,板岩试件的质量、单轴抗压强度、弹性模量、粘聚力、内摩擦角均呈指数趋势下降,而试件的泊松比呈线性趋势上升;在冻融循环次数小于45次时,板岩试件的参数的变化率大小顺序为Eμρccφm,而当冻融循环次数大于45次后,板岩试件的参数的变化率大小顺序为μEσccφm。将冻融循环次数与板岩试件力学参数关系曲线拟合成函数,将函数引入3DEC本构函数,使用C++自定义3DEC的冻融本构模型,使用新定义本构模型对K208+200边坡进行稳定性数值分析,分析结果表明随着冻融次数的增加,K208+200边坡坡面监测点水平位移增加,边坡安全系数降低,边坡稳定状态由基本稳定逐渐转化为欠稳定状态。研究结果表明,循环冻融现象会导致岩体的工程性质变差;对于岩质高边坡来讲,循环冻融现象会导致边坡变形加剧,导致边坡稳定性变差。
【图文】：

图２－２研究区全景照片逡逑８逡逑

图２－１研究区地理位置及交通图逡逑
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.14

【参考文献】

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本文编号：2678806