岩体结构面抗剪参数试验研究

发布时间：2018-05-23 12:05

  本文选题：结构面 + 抗剪参数　； 参考：《重庆交通大学》2013年硕士论文

【摘要】：岩体边坡的稳定性分析是一个十分重要的课题，其领域涵盖了公路、房建、铁路、隧道等。在实际工程中，边坡岩土体的稳定性主要受岩体结构控制，因此准确合理确定结构面抗剪参数是分析岩体边坡稳定性的关键。本论文以交通运输部西部交通建设科技项目：“重庆三峡地区易滑地层路基安全评价、预测预报及防治技术研究”作为依托，对重庆地区进行大量的资料调研，确定其典型层面，并且通过实际工程获取岩样，进行室内结构面的剪切试验，运用PFC2D颗粒离散元进行数值模拟，对重庆地区典型结构面抗剪参数的内摩擦角和内聚力c进行研究，取得了以下主要结论： ⑴岩体结构面控制着边坡岩土体的稳定性。通过大量的资料调研，，我们发现重庆三峡地区砂岩中的软弱夹层面和泥岩与砂岩的接触面是主要的边坡体的稳定控制面，超过一半以上的顺层坡体受此结构面的控制。这两类结构面在重庆地区边坡的稳定性中起着控制性作用，属于典型层面。 ⑵由室内携剪试验，得出重庆地区典型岩体结构面的抗剪强度参数，对于砂岩结构面，其内摩擦角在32.08°～32.43°之间，内聚力在103kPa～114kPa范围内；对于泥岩砂岩交互型结构面，其内摩擦角在25.52°～25.73°之间，内聚力在72kPa～85.1kPa范围内。 ⑶由室内直剪试验，得出重庆地区典型岩体结构面的抗剪强度参数，对于砂岩结构面，其内摩擦角为31.37°，内聚力为94kPa；泥岩砂岩交互型结构面的抗剪强度参数：内摩擦角为24.62°，内聚力为65kPa。 ⑷利用PFC2D颗粒流程序，模拟了重庆地区典型结构面砂岩结构面和泥岩砂岩交互型结构面的剪切试验。得出砂岩结构面内摩擦角为34.31°，粘聚力为134kPa；泥岩砂岩交互型结构面内摩擦角为28.68°，粘聚力为103kPa。 ⑸对室内试验和模拟试验得出的结果与前人成果进行对比。验证试验结果的正确性，最终总结得出了重庆地区典型结构面的抗剪强度参数：对于砂岩结构面其内摩擦角取值范围为：31.37°~34.31°，内聚力为94kPa~134kPa；对于泥岩砂岩结构面其内摩擦角取值范围为：24.62°~28.68°，内聚力为65kPa~103kPa。
[Abstract]:The stability analysis of rock slope is a very important subject, which covers highway, house construction, railway, tunnel and so on. In practical engineering, the stability of rock slope and soil is mainly controlled by rock mass structure, so it is the key to analyze the stability of rock slope to determine accurately and reasonably the shear parameters of structural plane. In this paper, based on the project of west traffic construction of Ministry of Communications and Transport: "study on the safety evaluation, prediction and prevention technology of the subgrade in the three Gorges region of Chongqing", a large number of data are investigated and investigated in Chongqing area. The typical plane is determined, and the rock samples are obtained through practical engineering. The shear tests of indoor structural surfaces are carried out, and the numerical simulation is carried out by using the discrete element of PFC2D particles. The internal friction angle and cohesive force c of shear parameters of typical structural plane in Chongqing area are studied. The main conclusions are as follows: 1. Rock mass structure plane controls the stability of slope rock and soil. Through a lot of data investigation, we find that the weak intercalation and the interface between mudstone and sandstone are the stable control surfaces of the main slope body in the three Gorges area of Chongqing, and more than half of the bedding slope bodies are controlled by this structural plane. These two types of structural planes play a controlling role in the stability of slope in Chongqing area and belong to typical plane. (2) the shear strength parameters of typical rock mass structural joints in Chongqing area are obtained by carrying shear test in laboratory. For sandstone structural plane, the internal friction angle is 32.08 掳~ 32.43 掳, cohesion is within 103kPa~114kPa range, and for mudstone sandstone interaction structural plane, The internal friction angle is between 25.52 掳and 25.73 掳, and the cohesion is in the range of 72kPa~85.1kPa. 3The shear strength parameters of typical rock mass structural joints in Chongqing area are obtained by direct shear test in laboratory. The internal friction angle is 31.37 掳and the cohesive force is 94 KPA, and the shear strength parameter of the interactive structure surface of mudstone is 24.62 掳and 65kPa. (4) the shear tests of the typical structural surface of sandstone and the interactive structural plane of mudstone sandstone in Chongqing area were simulated by using the PFC2D particle flow program. The results show that the internal friction angle of sandstone structural plane is 34.31 掳and the cohesive force is 134 KPA, while the internal friction angle and cohesion of mudstone sandstone interaction structural plane are 28.68 掳and 103 KPA respectively. 5. The results obtained from indoor and simulated tests are compared with those obtained by predecessors. To verify the correctness of the test results, Finally, it is concluded that the shear strength parameters of typical structural planes in Chongqing area are as follows: for sandstone structural surface, the range of internal friction angle is: 31.37 掳~ 34.31 掳, cohesion is 94 KPA 134kPa.The range of internal friction angle of mudstone sandstone structural surface is 24.62 掳(28.68 掳) and cohesion is 65 KPA (103kPa).
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU45

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本文编号：1924654