以瀾滄江某水電站壩址區(qū)碎裂松動(dòng)巖體為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)巖質(zhì)邊坡現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,并運(yùn)用ANSYS有限元軟件模擬河谷演化和凍融循環(huán)過(guò)程,綜合分析碎裂松動(dòng)巖體的成因。調(diào)查結(jié)果表明,碎裂松動(dòng)巖體的形成與區(qū)域賦存的地應(yīng)力場(chǎng)、地層巖性、河谷演化及高原凍融風(fēng)化有關(guān)。數(shù)值模擬揭示了河谷演化過(guò)程中邊坡巖體持續(xù)經(jīng)歷主應(yīng)力降低、剪應(yīng)力增大的狀態(tài),應(yīng)力釋放而驅(qū)動(dòng)邊坡巖體結(jié)構(gòu)面破裂,形成大量的卸荷拉張裂隙,初現(xiàn)"松動(dòng)"特征;在大溫差凍融循環(huán)作用下,原本存在裂隙面的巖體不斷擴(kuò)展延伸直至發(fā)生疲勞性損傷裂化。由此,總結(jié)了碎裂松動(dòng)巖體的成因機(jī)制,該成果對(duì)高寒山區(qū)深切河谷碎裂松動(dòng)巖體的形成機(jī)制提供依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2020,40(05)北大核心

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【部分圖文】：

壩址區(qū)碎裂松動(dòng)巖體細(xì)部

在斜坡現(xiàn)今巖體現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，初步認(rèn)為研究區(qū)所形成的碎裂松動(dòng)巖體，是在高地應(yīng)力環(huán)境中經(jīng)歷河谷下切發(fā)生應(yīng)力釋放，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)面張開(kāi)，再加上長(zhǎng)期凍融風(fēng)化而形成的一種特殊類型的巖體。因此，以研究區(qū)邊坡應(yīng)力在淺表生改造過(guò)程中演化為落腳點(diǎn)，結(jié)合英安巖巖性、高原凍融風(fēng)化、高地應(yīng)力背景條件及河谷演化四個(gè)方面，綜合分析碎裂松動(dòng)巖體的形成原因。2.1 高地應(yīng)力

按《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50218-2014）規(guī)定[9]:RC/σmax<7為極高應(yīng)力；RC/σmax=4～7為高應(yīng)力。選取研究區(qū)右岸的地應(yīng)力數(shù)據(jù)為研究依據(jù)，采用鉆孔應(yīng)力解除法測(cè)量，測(cè)得最大主應(yīng)力值為σmax=13.8 MPa，根據(jù)試驗(yàn)獲取的英安巖的單軸抗壓強(qiáng)度σmax=69.68 MPa，計(jì)算RC/σmax=5.04，研究區(qū)地應(yīng)力屬于高地應(yīng)力。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和平硐編錄可以發(fā)現(xiàn)比較普遍和連續(xù)的高應(yīng)力破壞痕跡，如PDZ06出現(xiàn)內(nèi)頂拱片幫現(xiàn)象（圖3）。已有研究表明[10]，當(dāng)區(qū)域最大主應(yīng)力方向與河谷走向之間的銳夾角不斷增大時(shí)，谷坡巖體中最大主應(yīng)力方向由與區(qū)域最大主應(yīng)力方向一致到不斷趨于與河谷走向垂直。此時(shí)，谷坡及谷底的應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯增強(qiáng)。壩址區(qū)最大主地應(yīng)力總體方向?yàn)镹E向，壩址區(qū)實(shí)測(cè)方向N10°～38°E、N45°～62°E，與河流方向（S84°E）近于正交，故谷坡巖體將會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中并與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力疊加，為研究區(qū)賦存高地應(yīng)力提供條件。當(dāng)河谷下切卸荷時(shí)，英安巖內(nèi)部集聚的能量釋放，受其自身脆性變形破壞的影響，巖體發(fā)生變形破壞。因此，研究區(qū)高地應(yīng)力環(huán)境是巖體發(fā)生碎裂的首要前提。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]凍融風(fēng)化邊坡巖體破壞機(jī)理研究[J]. 喬國(guó)文,王運(yùn)生,儲(chǔ)飛,楊新龍.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]大光包滑坡巖體碎裂特征及其工程地質(zhì)意義[J]. 裴向軍,黃潤(rùn)秋,崔圣華,杜野,張偉鋒.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[3]裂隙巖體水-冰相變及低溫溫度場(chǎng)-滲流場(chǎng)-應(yīng)力場(chǎng)耦合研究[J]. 劉泉聲,康永水,劉濱,朱元廣.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]強(qiáng)震條件下碎裂巖體崩塌機(jī)理及崩塌后壁對(duì)堆積體穩(wěn)定性影響研究[J]. 趙偉華,黃潤(rùn)秋,趙建軍,巨能攀,李果.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]牙根水電站壩區(qū)松動(dòng)巖體成因機(jī)理分析[J]. 楊?yuàn)檴?王孔偉,王樂(lè)華,黃宜勝,屈建軍.  水電能源科學(xué). 2010(02)
[6]模擬凍-融過(guò)程的熱-水-應(yīng)力耦合模型及數(shù)值分析[J]. 張玉軍.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[7]卸荷條件下花崗巖力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 黃潤(rùn)秋,黃達(dá).  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(11)
[8]對(duì)碎裂結(jié)構(gòu)巖體似連續(xù)介質(zhì)特征的一點(diǎn)研究[J]. 周洪福,韋玉婷,聶德新.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2008(01)
[9]太原晉陽(yáng)西山大佛松動(dòng)巖體邊坡地震穩(wěn)定性研究[J]. 田小甫,孫進(jìn)忠,江進(jìn),楊秀生.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(S1)
[10]卸荷巖體的變形破裂特征[J]. 沈軍輝,王蘭生,王青海,徐進(jìn),蔣永生,孫寶俊.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2003(12)



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