三峡库区公路陡高边坡拉裂 滑塌型危岩破坏机制分析

[目的]探究公路陡高边坡危岩的失稳破坏机制,对确保公路交通交通安全具有重要意义.[方法]针对三峡库区公路陡高边坡中受2组结构面切割控制形成的危岩,分析了首先受控于近水平层状第一条主控结构面逐渐受拉扩展,扩展至一定程度沿陡倾卸荷裂隙面第二条主控结构面滑移变形破坏的拉裂-滑塌型危岩地质模型.考虑危岩块间的相互作用,通过转角判断相邻危岩块的荷载传递;基于断裂力学方法构建了危岩体在 自重与振动荷载作用下第一主控结构面拉断裂方程与破坏判别式,利用极限平衡理论构建了第二主控结构面在自重与振动荷载下的滑塌失稳判别式.通过对发生2007年11月20日三峡库区宜万铁路高阳寨隧道口 20 m外的拉裂-崩塌型危岩破坏,分析了被2组结构面切割面形成的3块近临空面附近的危岩位于国道318线K1405上方,在自重与工程振动荷载作用下危岩失稳破坏机制.[结果]经计算发现,针对水平状第一主控结构面,底部危岩块与中间危岩块层面间受压,不会拉裂,底部与中间危岩块联合与顶部第三危岩块层面间也不会拉裂破坏,3块危岩块联合一体后顶部层面会被拉裂扩展,导致陡倾的第二主控结构面滑塌失稳破坏坠落解体.[结论]计算结果与实际情况基本吻合,验证了含两条主控结构面的拉裂-滑塌型危岩的稳定性分析法的合理性,为危岩防治提供了重要的理论依据.     

断续裂隙岩体在单向压缩应力状态下的强度与能量特征

【目的】三峡库区边坡岩体内常含断续裂隙,研究探讨这些断续裂隙岩体在压缩应力状态下的岩体强度特征和能量特征,可为三峡库区的防灾减灾提供理论支持。【方法】利用RFPA软件对含不同中、缓裂隙倾角和连通裂隙贯通度变化的岩体在单向压缩应力状态下进行数值模拟试验,分析断续裂隙岩体的强度、声发射能量特征及能量损伤系数特征。【结果】1） 断续裂隙岩体的应力 应变曲线在峰值强度后呈现“台阶式下降”现象,它的峰值强度和峰值应变基本呈2个“V”字型,随着裂隙贯通度的增加,峰值强度低值由裂隙倾角20°向30°转变;2） 选取裂隙贯通度25%的中、缓倾角断续裂隙岩样和完整岩样在破坏过程中的声发射能量,发现裂隙倾角小于20°的前期积累能量的低频次很突出,在达到峰值强度后会经历第二次声发射能量爆发;3） 对于岩体变形破坏阶段的能量损伤系数,在应力峰值前,裂隙贯通度25%岩体的值小于0.1,仅完整岩样的值达0.1,峰后阶段该值急剧上升达到0.8,特别是经历峰后能量释放平台后该值陡升。【结论】研究结果揭示了间断裂隙岩体破坏过程中的强度特征与能量特征,可为三峡库区高边坡断续共线裂隙岩体的合理防治提供重要理论依据。     

沿河公路钢筋混凝土悬空路面板等效方法研究

弹性模量是钢筋混凝土路面板的重要物理参数,常在数值模拟和力学分析中使用。将钢筋混凝土路面视作复合材料,采用细观力学方法求解其弹性模量,进而等效为均质板。结合裂纹发展规律和钢筋阻裂效应,将钢筋下部混凝土体积分数作为钢筋的体积分数,对传统的混合率模型进行改进。按照骨料含量不同,概化为并串联模型和串联体模型两种等效模式,得出了相应的等效弹性模量预估模型计算公式。对骨料弹性模量和下部钢筋混凝土体积分数进行研究,得出如下结论:1串联体模型计算值在趋势上与实测值符合较好,略大于实测值;2当骨料弹性模量小于60 GPa时,并串联模型计算值小于实测值,且在10%范围内;3当骨料弹性模量大于60 GPa时,并串联模型计算值大于实测值且偏离较大,预估计算公式不再适用;4对于并串联体模型,钢筋体积分数可取(0.1~0.16),对于串联体模型,钢筋体积分数可取0.1以下的正值。     

三峡库区公路陡高边坡拉裂-滑塌型危岩破坏机制分析

[目的]探究公路陡高边坡危岩的失稳破坏机制,对确保公路交通交通安全具有重要意义.[方法]针对三峡库区公路陡高边坡中受2组结构面切割控制形成的危岩,分析了首先受控于近水平层状第一条主控结构面逐渐受拉扩展,扩展至一定程度沿陡倾卸荷裂隙面第二条主控结构面滑移变形破坏的拉裂-滑塌型危岩地质模型.考虑危岩块间的相互作用,通过转角...     

滑坡治理中的土质锚杆位移研究

尝试从理论计算的角度得出受拉锚杆位移解。根据受拉锚杆的力学机理分为自由段弹性变形,锚固段拉伸变形和锚固段与土体之间的相对剪切位移。在传统的计算方法上进行了新的思考,利用串并联模型推导出了二相介质的等效变形模量的计算方法。根据断裂力学的观点,把锚固段与土体之间的相对位移看成是无限大平面内部裂纹面上受剪力作用下的裂纹扩展问题,该裂纹即是砂浆和周围土体之间的交界面,为锚杆位移计算提供了一种新的思路。根据计算结果得出了受拉锚杆位移量的近似计算公式,结果偏于安全,工程上方便实用,具有一定参考价值。