基于典型岸坡深部裂縫的巖石力學(xué)試驗(yàn)研究

1、成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文基于典型岸坡深部裂縫的巖石力學(xué)試驗(yàn)研究姓名：張文居申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：趙其華20090601成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文II（4）依據(jù)岸坡地質(zhì)體的形成演化過程，厘定了岸坡巖體的改造模式，提出岸坡巖體由坡表向內(nèi)可劃分為表生改造、淺生改造、構(gòu)造改造三個(gè)帶，表生改造帶又可細(xì)分為外側(cè)的卸荷拉裂帶和內(nèi)側(cè)的緊密擠壓帶，淺生改造帶則由深部裂縫帶及帶間板梁組成。并對(duì)各帶巖體的應(yīng)力、聲波、點(diǎn)荷載、裂隙密度、裂隙開

2、度等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。（5）由典型岸坡實(shí)測(cè)地應(yīng)力的詳細(xì)分析表明：深部裂縫發(fā)育地區(qū)均存在較大的地質(zhì)構(gòu)造作用，屬高（中）地應(yīng)力區(qū)，巖體應(yīng)力主要以水平構(gòu)造應(yīng)力為主。（6）依據(jù)典型岸坡實(shí)測(cè)應(yīng)力值隨水平埋深的變化特點(diǎn)，對(duì)岸坡應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了分帶，即將岸坡巖體應(yīng)力由坡表向內(nèi)劃分為應(yīng)力降低、應(yīng)力增高、應(yīng)力波動(dòng)、應(yīng)力趨穩(wěn)四個(gè)帶。其中應(yīng)力降低和應(yīng)力波動(dòng)帶，可分別與岸坡卸荷帶的范圍和深部裂縫發(fā)育的范圍對(duì)照。分析認(rèn)為，應(yīng)力波動(dòng)帶的底界即為河谷應(yīng)力場(chǎng)的影響深度，由此

3、統(tǒng)計(jì)顯示，我西南河谷地區(qū)這一深度大致為150～387m。（7）岸坡應(yīng)力場(chǎng)的分布特征，與岸坡巖體的淺表生改造過程密切相關(guān)，依據(jù)成因，將岸坡應(yīng)力場(chǎng)由坡表向內(nèi)劃分為斜坡應(yīng)力場(chǎng)區(qū)、過渡區(qū)和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)區(qū)三個(gè)區(qū)，可分別與表生改造、淺生改造和構(gòu)造改造三個(gè)帶相對(duì)應(yīng)，分析了各區(qū)應(yīng)力分布的特點(diǎn)，提出斜坡應(yīng)力場(chǎng)區(qū)主要以自重應(yīng)力為主、過渡區(qū)是構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)向自重應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)化的一個(gè)過渡區(qū)域、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)區(qū)主要以構(gòu)造應(yīng)力為主的觀點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)測(cè)最大主應(yīng)力傾角隨埋深的變化特征

4、驗(yàn)證了這一認(rèn)識(shí)。（8）采用現(xiàn)代數(shù)值模擬技術(shù)，對(duì)岸坡應(yīng)力場(chǎng)的分帶特征進(jìn)行了驗(yàn)證分析，并探討了構(gòu)造應(yīng)力對(duì)分帶范圍的影響；同時(shí)還分析了岸坡應(yīng)力場(chǎng)演化的基本特點(diǎn)以及深部裂縫的形成過程，并根據(jù)地質(zhì)過程中裂縫單元應(yīng)力Mohr圓的變化特點(diǎn)，探討了深部裂縫的生成時(shí)間，得出近坡表和高高程裂縫分別比深部和低高程裂縫形成時(shí)期要早，驗(yàn)證了地質(zhì)分析的成果。（9）以深部裂縫形成過程中實(shí)際的應(yīng)力變化狀態(tài)為試驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)，開展了不同圍壓、不同卸荷速率下的卸荷巖石力學(xué)對(duì)

5、比試驗(yàn)，由試驗(yàn)揭示，在卸荷條件下：①隨破壞圍壓的增加，試樣破壞形式均從張性破壞向剪切破壞過渡，且在相同圍壓下，隨卸荷速率的增大，試樣張性破裂的比例也越重；②試樣表現(xiàn)出累進(jìn)性破壞特征，通常在試樣表面附近有卸荷剝落的張性薄片，一般剪切破裂面在部分地段追蹤張性破裂面發(fā)育，破壞具張剪性質(zhì)；③卸荷對(duì)試樣橫向應(yīng)變?chǔ)?和體積應(yīng)變?chǔ)臯影響較大，進(jìn)入卸荷階段后，ε3變化梯度明顯增大，εV則從壓縮變形轉(zhuǎn)為擴(kuò)容；④多數(shù)試樣應(yīng)力應(yīng)變曲線在峰后存在較大跌落，表明