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重庆洪崖洞危岩边坡破坏和加固机理研究

卢黎  
【摘要】: 随着三峡工程的兴建和西部大开发进程的不断加速,山区的地质灾害问题日益凸现。危岩破坏是地灾的一个研究热点和难点。本文以目前国内外对危岩研究的现状为基础,以三峡库区地质灾害项目——重庆洪崖洞危岩综合整治工程为依托,进行危岩边坡的破坏和加固机理的研究,主要内容如下: 论文首先介绍了洪崖洞地区的场地工程地质条件,包括工程地质和水文地质的详细情况。然后以勘察资料为基准,综合采用各种经验方法,结合现场调查的结果研究了洪崖洞岩体的力学参数,作为数值模拟和工程分析的依据。 在综合研究危岩上的各种作用之后,本文提出了危岩的形成和破坏机理:硬质岩体中构造裂隙、卸荷裂隙、及各种软弱夹层,结构面的的存在是危岩形成的地质基础;地应力卸荷、风化、流水侵蚀、植物根劈是危岩发育的主要作用;重力、水压力、地震力是危岩崩塌的主要荷载。 当前危岩治理设计水平不高的主要原因之一是对危岩上的作用认识不清,针对这一情况,本文重点研究了危岩上地应力和水的作用。通过对洪崖洞现场地应力的套孔应力解除,测试了危岩边坡的残余地应力,运用断裂力学的方法分析了地应力对危岩发育和对现有危岩稳定性的影响。 针对危岩静水压力计算严重偏于保守的情况,静水作用方面,本文通过建立降雨过程中的岩体裂隙积水稳态渗流模型,运用渗流的相关定理建立稳态水位的计算方法,进而提出静水压力的实用计算公式。并提出危岩动水压力可忽略和水压促使裂隙开展两个观点。 为了方便对危岩进行工程加固,本文把危岩分为悬挑式、墙柱状、棱形体三类,运用ANSYS有限元软件对各类危岩的破坏模式作了比较细致的分析,然后以支撑和锚固为主要手段,针对每一类危岩构建了不同破坏模式下的工程设计计算方法。最后阐述了灌浆、排水等必要的综合治理措施,可供危岩治理设计、施工参考。


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