浅论边坡岩体深层变形破裂的形成演化机制与评价方法

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1、浙江大学博士后学位论文边坡岩体深层变形破裂的形成演化机制与评价方法姓名：符文熹申请学位级别：博士后专业：岩土工程指导教师：陈云敏;尚岳全20020603摘要在国内外有关边坡岩体深层变形破裂及其控制因素的分析研基础上，概括了边坡岩体深层变形破裂形成机制和破坏模式，建立了边坡岩体深层变形破裂的概念模型。结合岩体和不连续面的赋存环境和各向异性特征，基于围压效应的观点，采用了传统的Hoek-Brown准则、Barton准则、岩体质量分类和新的结构面网路模拟、纵波速度等方法对岩体力学特性的各向异性和围压效应的进行了深入的研究，比较

2、全面、系统地对边坡岩体的力学参数评价中存在的问题和评价的～般原则和方法进行了总结。针对岩体工程分析计算中的的不连续性、大变形问题，详细介绍了适合于边坡岩体深层破裂的大变形有限元和离散元的基本理论、适用条件和应用范围。结台岩体力学环境和岩体结构特征，应用日益成熟的数值模拟方法，遵循“从个体到一般的原则”分别对水平层状边坡岩体、顺倾向层状边坡岩体、反倾向层状边坡岩体的深层变形破裂发育的条件和特点、深层变形破裂可能发育部位及其形成演化机制进行了深八分析。对丁水平层状河谷边坡岩体，以金沙江向家坝水电站马步坎高边坡和成南高速公路为

3、研究对象采用了大变形有限元分析技术，揭示了控制此类边坡岩体深层破裂的岩体结构特征，分析了深层破裂发生的条件、部位和时效变形破裂特征，提出了差异剪切滑移拉裂机制和二分破裂模型，为此类边玻岩体深层破裂的晟大破裂深度、破裂位置和破裂形成过程提供了参考，同时为此类边坡工程的处治方案设计和处治措施提供了科学依据。对于顺倾向层状边坡岩体，通过室内模型试验、数值模拟分析和力学分析，揭示了滑移弯曲破裂的形成演化动态、发生条件和最火临界坡长位置。并以黄河李家峡水电站的2号’滑坡为研究对象，结合实际监测成果，分析了控制此类滑(边)坡岩体的变

4、形破裂的主要影响因素，论证了库水压力的变化是控制李家峡水电站的2舯旨坡稳定状况的重要因素。对于反倾向层状边坡岩体，通过数值模拟分析，展现了原生弯曲拉裂和次生弯曲拉裂形成的演化动态。并以雅砻江锦屏水电站的左岸反倾向边坡为研究对象，采用了可变形离散元分析方法，揭示了控制此类边坡岩体深层破裂的岩体结构特征，分析了深层破裂和深部低波速带的形成原因、部位和时效变形破裂特征，提出了次生弯曲拉裂是控制该边坡深层破裂形成发生的动力源泉，预测了该边坡未来发展演化机制，为此类边坡工程的处治部位、处治方案设计和处治措施选择提供了科学依据。综上

5、所述，本项研究基本查明了边坡岩体深层破裂发育的地质环境和基本类型，全面、系统埯总结了边坡岩体的力学参数评价中存在的问题和评价原则方法，揭示了边坡岩体深层破裂形成的力学机制、岩体结构特征和控制因素，探讨了河谷边坡岩体深层破裂可能发育部位和最火破裂深度等问题的预测方法、初步建立了一套评价深层破裂岩体J二程特性的理论体系奠定了研究深层破裂岩体工程特性评价的理论基础。关键词：岩体，不连续面，深层变形破裂，评价方法，围压效麻，力学参数AbstractBasedontheanalysisofthedeep—seateddeforma

6、tionandfractureofrockmassesinslopesandtheircontrollingfactors，themechanismoftheformationanddevelopmentofdeep-seateddeformationandfractureofrockmassesinslopesandtheirfailuremodesaresummarized．Inaddition，theconceptualmodesofthedeep—seateddeformationandfractureofroc

7、kmassesinslopesaresetup．Consideringtheenvironmentalconditionsofrockmassesanddiscontinuitiesandtheiranisotropyfeaturesandadoptingtheviewsof,thetraditionalHoek-Browncriterion，Bartoncriterion，rockmassquantityclassification，discontinuitynetsimulation，longitudinalwave

8、andtheprincipleofconfiningpressureeffectareusedtoevaluatethemechanicalparametersofrockmassesanddiscontinuities．Theabovemethodsaresystematicallysummarized．Forth