【摘 要】
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三峡库区自蓄水以来,诱发地震长期处于“频发微震”的状态,随着研究的不断深入,对库岸边坡稳定性在这一类外营力作用下的变化已经有了初步的认识,但是库区地质条件复杂,其中软硬互层边坡作为一种稳定性较差的边坡类型,其破坏往往与软硬层的位置分布关系、厚度、含水量等因素有关,频发微震作用下各因素如何影响边坡稳定性,是本文研究的重点。本文依托国家自然科学基金项目(41972266,41372356),在文献调研
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三峡库区自蓄水以来,诱发地震长期处于“频发微震”的状态,随着研究的不断深入,对库岸边坡稳定性在这一类外营力作用下的变化已经有了初步的认识,但是库区地质条件复杂,其中软硬互层边坡作为一种稳定性较差的边坡类型,其破坏往往与软硬层的位置分布关系、厚度、含水量等因素有关,频发微震作用下各因素如何影响边坡稳定性,是本文研究的重点。本文依托国家自然科学基金项目(41972266,41372356),在文献调研基础上,首先开展了含软弱互层岩体的剪切试验研究,基于试验数据,对西原模型进行改进,其次通过颗粒流程序分析了试验累积损伤特性,最后利用通用离散元程序对微震条件下互层边坡稳定性展开了研究。本文主要研究内容及成果如下:(1)通过对含二阶起伏体的互层岩体进行剪切试验,研究了软弱层厚度及含水率变化对于岩体抗剪强度、变形特性及累积损伤特征的影响;对于软弱层较薄的岩体,在循环剪切作用下表现出“应变软化”特征。(2)基于颗粒流程序(PFC),对含二阶起伏体的互层岩体剪切试验进行了模拟,研究了含水率、软弱层厚度及循环次数对岩体累积损伤的影响,获得了裂隙数量、分布形态及其发展演化规律等累积损伤特征,并揭示了循环剪切作用下阻尼力减小和动模量降低等动力响应特性。(3)对西原模型进行改进,建立了可以描述循环剪切作用的本构模型,基于试验结果及参数敏感性分析,验证了该模型具备较好的拟合性,且能够描述试验曲线存在的“单双拐点”特征。(4)基于通用离散元程序(UDEC),对微震条件下含起伏体的互层岩质边坡变形特性进行了模拟,研究了互层坡体厚度、地震次数对稳定性系数及破坏模式的影响规律,进而对该类岩体提出支护建议。
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