倾倒变形岩体发育强度与极限深度的确定方法.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（６）１１０９０８ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０６．０１１倾倒变形岩体发育强度与极限深度的确定方法①①②②②①①张发明张万奎王文远黄德凡李运胜余成（①河海大学工程地质与灾害研究所南京２１００９８）（②中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明６５００５１）摘要以澜沧江某水电站右坝肩倾倒变形岩体为例，根据倾倒变形岩体的宏观地质特征及其地质环境背景条件，系统分析了影响倾倒变形岩体发育的地质因素。

2、运用离散元数值分析方法，模拟了不同影响因素对岩体变形强度的影响程度，并与实际边坡开挖揭露的岩体变形特征进行对比分析，得到了发生岩体变形的控制因素、变形发展过程的时间效应与空间分布特征。研究结果表明，导致岩体发生倾倒变形的外部因素是重力、地应力、卸荷方向与卸荷强度，提出了倾倒变形极限深度的概念。通过地质成因分析、离散元数值分析和理论公式推导，建立了由地表变形弯折强度确定变形随深度变化的计算模型，为开挖边坡的稳定性评价及系统锚索深度设计提供了重要的依据。关键词倾倒变形岩体变形强度极限深度变形特征离散元中图分类号：ＴＵ４５２文献标

3、识码：ＡＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＡＮＤＬＩＭＩＴＤＥＰＴＨＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧＭＥＴＨＯＤＳＯＦＲＯＣＫＭＡＳＳＷＩＴＨＴＯＰＰＬＩＮＧＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮ①①②②②①①ＺＨＡＮＧＦａｍｉｎｇＺＨＡＮＧＷａｎｋｕｉＷＡＮＧＷｅｎｙｕａｎＨＵＡＮＧＤｅｆａｎＬＩＹｕｎｓｈｅｎｇＹＵＣｈｅｎｇ（①ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＨａｚａｒｄｓＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８）（②ＫｕｎｍｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒ

4、ｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄｏｆＰｏｗｅｒＣｈｉｎａ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００５１）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｔｆｉｅｌｄ，ｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｔｈｅｔｏｐｐｌｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋｍａｓｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｃｏｎｔｒａｓｔｅｄｔｏｔｈｅｒｅａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｗｈｉｃｈｅｘｐｏｓｅｄｂｙｅｘｃａｖａｔｅｄｓｌｏｐｅ，ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍ

5、ｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｃａｌｌｅｄＵＤＥＣｉｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｔｏｐｐｌｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈａｌｏｎｇｔｈｅｌｉｍｉｔｄｅｐｔｈ．Ｔｈｅｆａｃｔｏｒｓ，ｔｉｍｅｄｅｐｅｎｄｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｉｓｔｈａｔｔｈｅｅｘｔｅｒｎａｌｆａｃｔｏｒｓａｒｅｇｒａｖｉｔｙｆｏｒｃｅ，ｅａｒｔｈｓｔｒｅｓｓ，ｕｎｌｏａｄｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｍａｇｎｉｔｕｄｅ．Ａｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆｌｉｍｉｔｅｄｔ

6、ｏｐｐｌｉｎｇｄｅｐｔｈａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｂａｓｅｄｏｎｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎａｌｙｓｉｓ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｆｏｒｍｕｌａｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＴｏｐｐｌｉｎｇｒｏｃｋｍａｓｓ，Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈ，Ｌｉｍｉｔｅｄｄｅｐｔｈ，Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙ，ＵＤＥＣ收稿日期：２０１４－１０－１６；收到修改稿日期：２０１５－０１－２８．基金项目：中国华能集团公司

7、科学技术课题（编号：０３５１）资助．第一作者简介：张发明（１９６３－），男，博士，教授，博士生导师，地质工程专业，主要从事边坡与滑坡稳定性评价理论与加固技术研究．Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｆｍ＠ｈｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ１１１０ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１５质热点，对倾倒变形体的形成机理及影响倾倒变形０引言强度的因素开展了研究（韩贝传等，１９９９；徐佩华等，２００４；鲁显景等，２００５；许强等，２００５；杨根兰倾倒变形破坏是层状岩体变形破坏的一种典型等，２００６；李高勇等，２０１３）。同时，

8、离散单元法、有形式。近年来，在西南水电工程建设中，无论坝址区限单元法等数值模拟方法和物理模拟试验得到了快或是库区，常在岸坡一定高程分布有倾倒变形岩体，速应用（汪小刚等，１９９６；程东幸等，２００５；赵小平由于倾倒岩体历经一定地质历史时期的浅表生改等，２００８）。然而，目前对倾倒变形体的研究