砂岩蠕变破坏及滑坡过程监测与模型研究

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滑坡是影响人们生产和生活的一种重要的地质灾害,其诱发机理与岩体的蠕变过程直接关联。滑坡的完整过程包含了滑坡滑动(快速失稳或慢滑动)和滑后趋于稳定两个过程。但实际工程中,滑坡监测更多关注通向滑坡的过程,对于滑后稳定过程的监测数据和结果不多,缺少完整的认识和描述。基于此,本文通过砂岩蠕变破坏实验和滑坡的实地监测,并将两种结果结合起来,刻画滑坡及其稳定过程,发展对岩体蠕变失稳破坏、滑后稳定两个时间相关过程进行描述的蠕变理论模型。对砂岩蠕变破坏过程进行了系统的试验研究。通过持续加载与分级加载试验,对试验砂岩峰值强度与长期强度进行了测试和统计,据此确定了进行砂岩蠕变破坏试验的加载应力水平。通过试验,对比分析了不同加载水平下,砂岩单轴压缩蠕变破坏过程,表明了砂岩蠕变破坏会经历典型的三阶段演化。结合应变率、应变加速度演化时程计算,对该过程进行了细致分析,表明了砂岩破坏的临界幂律奇异性特征,其奇异性指数约为-1左右。对四川省两处滑坡过程进行了实地监测,表明了同一滑坡不同区域稳定过程在呈现差异性的同时也有相似规律。即边坡不同区域均存在倾角快速发展及稳定两阶段性变化特征,倾角快速发展的末期,其倾角变化率趋近于零值,之后进入稳定阶段。开展了砂岩蠕变破坏过程、实际滑坡及稳定过程的理论模型研究。通过普通元件与非线性元件组合的非定常七元件模型,对三个阶段的演化过程进行了描述。并将模型结果与试验数述研究,基于监测数据与模型结果的对比研究,表明了非定常七元件模型能较好地刻画对滑后稳定过程。根据滑坡监测数据与砂岩蠕变破坏试验成果及其理论模型描述两个方面的对照分析,表明了滑坡及滑后稳定过程与是蠕变的发展过程的相似性。
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