倾倒变形体折断面位置的力学计算.docx
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1、 倾倒变形体折断面位置的力学计算 1.河海大学地球科学与工程学院江苏省南京市210098;2.中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院有限公司云南省昆明市650000摘要:基于边坡的应力场使边坡变形向稳定状态发展,介绍了确定倾倒变形体折断面的力学计算原理。以古水水电站尾水出口边坡为例,对边坡进行分段。分别计算每段边坡的倾倒变形体折断面位置,并将计算结果和现场勘探所获得数据相对比。关键词:倾倒变形体;折断面;力学计算1引言在我国西南方的高陡峡谷区,自然和人为因素形成的倾倒变形现象一直是工程需要关键解决的问题之一。黄登水电站梯级1830m高程上坡分布倾倒变形体,古水水电站场区普遍分布倾倒变形体,乌弄龙水
2、电站梯级在高程1950m以上山坡普遍发育倾倒变形。可见,倾倒变形体给工程的开挖支护和后期的边坡稳定造成了直接影响。由于其分布范围较广,成因机制复杂,使得倾倒变形体的调查和定量分析更为棘手。国内外目前对倾倒变形体的研究诸多以数值模拟为主,力学计算尚缺乏足够的理论支撑。力学计算和数值模拟、现场调查不能很好的切合已成为研究倾倒变形体的一个制约因素。尤其是倾倒变形体折断面位置的计算,能为工程的开挖设计和支护设计提供更可靠数据。有必要结合现场调查数据对倾倒变形体折断面位置进行计算预测,并将计算结果与现场调查结果对比,为计算倾倒变形体折断面提供力学计算方法的参考。2力学计算原理倾倒变形体是诸多因素共同长期
3、作用下的产物,主要成因包括卸荷作用、地应力作用、地质体作用、外荷载作用和重力作用。这些因素对岩体的作用归根结底可归纳为应力场的作用。不妨认为,层状岩体的倾倒变形和块状岩体的板裂化致倾倒变形均是在岩体所处应力场下的结果,这就为倾倒变形体的力学计算提供了可能。结合岩体本身的力学参数和几何参数,调查倾倒变形体所处地质环境,对倾倒变形体进行力学计算。不同形态、不同岩土体的边坡在不同应力场中的变形均向着稳定状态进行,坡体内的应力分布遵循着使边坡趋于稳定的原则。层状岩体在应力场作用下产生不同程度的应力集中,为使应力平衡,岩体以产生变形甚至断裂破坏的形式卸荷。倾倒变形就是卸荷作用的另一种表现方式,因此在层状
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