岩体松动类型与松动变形模式研究—以黄河黑山峡大柳树坝址为例

摘要

该文从实际出发,以黄河黑山峡大柳树坝址为例,对坝址区的松动岩体-这一特殊岩体的松动类型和松动变形模式及其形成的地质动力学过程进行了研究.首先,该文对大柳树地区基本地质概况和松动岩体的基本特征进行了阐述.在此基础上,重新划分了岩体松动的类型：卸荷型、倾倒型、顺层滑移型、断层控制型、节理裂隙控制型,并研究每一种类型的形成条件、特征及表现组合形式.其次,该文论述了大柳树坝址区岩体松动的地质动力学过程,即：坝址区的岩体经历了逆冲推覆和左旋走滑的强烈构造运动;经历了长期的静力松动作用;遭受了该区频繁的地震动力作用,形成了现今大范围、大深度的松动岩体.同时,对室内坝基岩体地震动力模拟试验进行了一定的分析.最后,该文将坝址区岩体松动变形模式概化为：卸荷松动模式、倾倒-弯曲拉裂松动模式、滑移-弯曲拉裂松动模式、断层控制松动模式、节理裂隙控制松动模式.此外,该文运用离散元2D-BLOCK模拟了岩体卸荷松动变形过程;运用有限元2D-SIGMA对岩体顺层滑移-弯曲拉裂松动模式进行了数值模拟;对岩体的倾倒-弯曲拉裂松动模式作了基本力学机理分析;举实例分析了断层控制松动模式;论述了节理裂隙作为岩体松动的控制性边界在地震动力作用下、长期重力作用下及断裂剪切活动影响下岩体的松动模式.

目录

文摘

英文文摘

绪论

0.1研究的目的与意义

0.2研究的发展和现状

0.3研究的思路与本文的工作

第一章大柳树地区基本地质概况

1.1地层与岩性

1.2褶皱

1.3断层

1.4节理

第二章大柳树坝址松动岩体的基本特征

2.1坝址岩体工程地质特征

2.1.1结构面特征

2.1.2结构体特征

2.1.3软弱层带特征

2.2岩体物理力学特征

2.2.1岩体的弹性波速特征

2.2.2岩体的应力状态

2.2.3 岩体的渗透特性

2.2.4岩体的物理力学特性

第三章大柳树坝址岩体的松动类型

3.1卸荷型

3.2倾倒型

3.3顺层滑移型

3.4断层控制型

3.5节理裂隙控制型

第四章坝址区岩体松动的地质动力学过程

4.1坝址区岩体经历的逆冲推覆构造

4.2坝址区岩体经历的左旋走滑运动

4.3河谷下切后的静力松动过程

4.4坝址区的地震动力作用

第五章岩体松动变形模式

5.1卸荷松动变形模式

5.1.1松动模式

5.1.2岩体卸松动的离散元模拟

5.2倾倒—弯曲拉裂松动模式

5.2.1松动模式

5.2.2基本力学机理分析

5.3滑移—弯曲拉裂松动模式

5.3.1松动模式

5.3.2二维有限元数值模拟

5.4断层控制松动模式

5.4.1松动模式

5.4.2PD321平硐的分析

5.5节理裂隙控制松动模式

结论及问题

参考文献

致谢