三峽水庫(kù)運(yùn)行期間類(lèi)土質(zhì)岸坡破壞機(jī)制研究.pdf

1、類(lèi)土質(zhì)岸坡是三峽庫(kù)區(qū)典型地質(zhì)災(zāi)害之一，占三峽水庫(kù)岸線(xiàn)長(zhǎng)度的50％左右，深入研究在水庫(kù)運(yùn)行期間的類(lèi)土質(zhì)岸坡破壞機(jī)制，是三峽水庫(kù)地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)的國(guó)家需求，也是減災(zāi)學(xué)科發(fā)展的邏輯需求。研究成果對(duì)于支撐三峽水庫(kù)岸坡重大地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警和防控具有科學(xué)意義。本文依托重慶市自然科學(xué)基金（重點(diǎn)）項(xiàng)目“三峽水庫(kù)運(yùn)行期間類(lèi)土質(zhì)岸坡破壞機(jī)制研究”(2013JJB30001)以及三峽庫(kù)區(qū)3個(gè)典型類(lèi)土質(zhì)岸坡，龔家方岸坡工程、神女溪岸坡工程、涼水井岸坡工程，采用小

2、尺度模型試驗(yàn)、室內(nèi)直剪試驗(yàn)、斷裂力學(xué)、滲流力學(xué)等研究方法系統(tǒng)研究了三峽水庫(kù)運(yùn)行期間類(lèi)土質(zhì)岸坡破壞機(jī)制，取得以下幾個(gè)方面主要成果:
　　(1)基于類(lèi)土質(zhì)巖體組構(gòu)特性，提出了類(lèi)土質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)等效模型及抗剪強(qiáng)度參數(shù)等效計(jì)算方法。
　　(2)基于類(lèi)土質(zhì)巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)試驗(yàn)，揭示了類(lèi)土質(zhì)巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)變化規(guī)律;存在一個(gè)基體粒徑使內(nèi)摩擦角取最小值，并存在一個(gè)粘土含量（包裹體）使內(nèi)摩擦角取最大值。類(lèi)土質(zhì)巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)作用機(jī)理分為兩個(gè)階段

3、:外包裹體作用階段和基體作用階段。外包裹體作用階段經(jīng)歷了顆粒接觸→豎向壓縮、水平剪切→基體接觸三個(gè)過(guò)程，基體作用分為基體爬升、基體滾至臨界位置以及基體突躍三個(gè)階段。
　　(3)采用小尺度模型試驗(yàn)，揭示了庫(kù)水位運(yùn)行期間類(lèi)土質(zhì)岸坡孔隙水壓力、變形破壞以及微地貌變化規(guī)律，基于變形破壞特征提出了坡腳微型崩塌→浸泡軟化沉降→后緣微裂紋擴(kuò)展→坡腳裂縫發(fā)育→坡腳大范圍崩塌→坡體整體滑移的類(lèi)土質(zhì)岸坡變形破壞演化模式。
　　(4)提出了蓄水條

4、件下類(lèi)土質(zhì)岸坡浸泡軟化拉剪破壞機(jī)制，確定了浸泡軟化范圍與岸坡后緣拉裂縫的量化關(guān)系，并推導(dǎo)了類(lèi)土質(zhì)岸坡浸泡軟化拉剪破壞的斷裂力學(xué)公式。
　　(5)提出了降水條件下類(lèi)土質(zhì)岸坡的滲流驅(qū)動(dòng)壓剪破壞機(jī)制?；趲?kù)水位降落期間滲流驅(qū)動(dòng)力對(duì)類(lèi)土質(zhì)岸坡的壓剪作用，建立了類(lèi)土質(zhì)岸坡滲流驅(qū)動(dòng)壓剪力學(xué)模型，改進(jìn)了庫(kù)水位降落期間岸坡滲流驅(qū)動(dòng)力計(jì)算方法，提出了類(lèi)土質(zhì)岸坡滲流驅(qū)動(dòng)壓剪破壞判據(jù)。
　　(6)提出了考慮滲流驅(qū)動(dòng)力的類(lèi)土質(zhì)岸坡穩(wěn)定性計(jì)算修正傳遞