岩层厚度对顺层岩质边坡失稳机理的影响

摘要

如何正确评价岩层厚度对顺层岩质边坡失稳机理的影响，是山区工程建设中迫切需要解决的问题。本文在前人研究的基础上，遵循“地质调查—理论研究—数值模拟”的技术路线，在合理划分顺层岩质边坡的类型的基础上，系统研究了岩层厚度对顺层岩质边坡失稳机理，取得如下结果。
　　（1）层状岩质边坡稳定性的影响因素可归纳为岩体所在位置周围地质环境的稳定性、地层岩性、岩体本身的特征、地下水的作用、地形地貌特征及边坡几何形状和岩体中初始应力状态及所受的工程荷载等方面。
　　（2）以岩层单层厚度的组合为基础，将顺层岩质边坡分为厚层岩体结构，厚层夹薄层岩体结构，薄层岩体结构顺层岩质边坡3种类型，并分析了各类型顺层岩质边坡的工程地质特征、变形破坏机理和破坏模式。
　　（3）以极限平衡法对厚层夹薄层顺层岩质边坡进行了稳定性分析，建议了沿单一滑面顺层滑动的稳定性计算公式；将薄层岩体假定为板裂结构，在建立力学模型的基础上，建议了薄层岩质边坡临界坡长的求解公式；在分析厚层顺层岩质边坡破坏类型基础上，建议了错断式崩塌的稳定性计算公式。
　　（4）通过分析各相关因素对顺层岩质边坡稳定性的影响，得出了“厚层夹薄层边坡稳定性系数与层间滑动面的粘聚力和内摩擦角成正比，与岩体厚度成反比；岩层层面倾角对边坡的顺层滑动较为敏感，存在着最不稳定倾角范围；薄层边坡临界坡长与岩石弹性模量成正比，与层面倾角成反比，厚度小的边坡更易发生溃屈破坏”等研究结论。
　　（5）运用数值模拟软件对顺层岩质边坡沿单一滑面滑动的失稳进行了模拟验证，以数值模拟手段验证了理论研究结果的正确性。
　　（6）将本文所得到的理论成果应用于某工程实例的稳定性计算，并通过理论计算结果与数值模拟结果的对比，验证了理论研究成果的正确性和可行性。
　　本论文较系统地研究了3种类型的顺层岩质边坡的失稳机理、破坏过程、稳定性评价，通过建立力学计算模型，推导了其稳定性计算公式。论文的完成对解决山区工程建设中遇到的顺层岩质边坡问题具有一定的参考价值。

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中文摘要

英文摘要

1 绪 论

1.1 选题依据及研究意义

1.2 层状岩质边坡国内外研究现状

1.3 研究内容及研究方法

2 岩质边坡分类及其影响因素

2.1 概 述

2.2 岩质边坡工程分类

2.3 层状岩质边坡稳定性影响因素

2.4 本章小结

3 顺层岩质边坡结构类型及破坏机理

3.1 概 述

3.2 岩体分类及边坡类型划分

3.3 岩体变形破坏机制及破坏模式

3.4 顺层岩质边坡稳定性工程地质分析

3.5 本章小结

4 厚层夹薄层顺层岩质边坡稳定性

4.1 概 述

4.2 边坡稳定性评价方法

4.3 极限平衡法

4.4 顺层岩质边坡的稳定性计算

4.5 敏感性分析

4.6 本章小结

5 薄层岩体顺层岩质边坡稳定性

5.1 概 述

5.2 板裂结构岩体特征

5.3 薄层岩体顺层岩质边坡稳定性分析

5.4 算例分析

5.5 影响因素分析

5.6 本章小结

6 厚层岩体顺层岩质边坡稳定性

6.1 概 述

6.2 厚层岩质边坡特征及影响因素

6.3 崩塌破坏机理及破坏过程

6.4 崩塌稳定性计算

6.5 崩塌体运动规律

6.6 本章小结

7 顺层层状岩质边坡稳定性数值模拟

7.1 概述

7.2 离散元法

7.3 数值模拟分析

7.4 本章小结

8 某顺层岩质边坡稳定性分析

8.1 工程概况

8.2 稳定性计算

8.3 本章小结

9 结 论

致谢

参考文献

附 录

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