库水位骤变对库岸高陡岩质边坡稳定性影响的研究

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1、库水位骤变对库岸高陡岩质边坡稳定性影响的研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：舒缘指导教师：阴可教授兼职教师：徐育平高工学位类别：工程硕士（建筑与土木工程领域）重庆大学土木工程学院二O一五年五月StudyontheInfluenceofSuddenChangeofReservoirWaterLeveltoStabilityofHighRockBankSlopeAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfor

2、theProfessionalDegreeByShuYuanSupervisedbyProf.YinKePluralisticSupervisedbySeniorEng.XuYupingSpecialty:ME(ArchitecturalandCivilEngineeringField)CollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要我国西南地区水资源丰富，在水资源的开发利用过程中往往会遇到西南地区非常具有代表性的岩

3、质高边坡问题。岩质高边坡是山区工程建设中的重要地质环境和工程承载体，西南地区岩质高边坡具有边坡高陡，坡型复杂，边坡应力量级高，具有复杂的变形破裂演化历史等特点。而在涉及到高陡边坡的水利水电工程中，水——岩石相互作用往往是诱发高陡岩质边坡失稳的主要原因之一。本文首先采用单裂隙岩体模型对岩体在裂隙水作用下的等效弹性模量进行了相关的公式推导，并通过有限元数值计算对相关理论公式进行了验证，同时与现有的传统打折方法进行了对比。通过数值分析，得到了边界拉应力作用下与渗流力作用下模型的等效弹性模量折减规律。将孔隙水压力视作静孔隙水

4、压力，渗流力和超孔隙水压力三部分构成，论述孔隙水压力对岩体强度的影响。推导了静孔隙水压力对处于压剪状态及张剪状态的岩体的折减强度公式。并且，将超孔隙水压力的作用视作裂隙开展，超孔隙水压的增加，裂隙尖端局部渗流力三部分的共同作用分别推导得出了三部分作用对强度的折减公式。利用推导获得的公式及结论，将其应用于对实际工程的有限元数值分析之中，实现了平面模型及三维模型中渗流场与应力场的耦合，通过数值分析结果来探讨水位骤然变化下，渗流场的变化规律以及对渗流场对边坡稳定性的影响。关键词：高陡岩质边坡，水位骤变，等效弹性模量，强度折

5、减，有限元分析I英文摘要ABSTRACTWaterresourcesinSouthwestChinaarerich,however,inthedevelopmentofwaterresourcesalwaysencounteredtherepresentativehighrockslopeproblems.Highrockslopeisakindofimportantgeologicalenvironmentsandengineeringobjectinmountainousareaconstruction,theh

6、ighrockslopeinthesouthwestareaalwayshasthecharacteristicsofhighandsteep,complexshape,highstressandcomplexdeformationevolutionhistory.Waterrockinteractionisalwaysthemaincauseofslopefailureinwaterresourcesandhydropowerengineeringinvolvingwithhighrockslope.Thispap

7、erfirstlygettheoryderivationformulasofequivalentelasticmodulusthroughsinglefracturerockmassmodel,andverifythecorrectnessbyfiniteelementcalculation,atthesametime,comparedtheresultswiththestandard.Furthermore,thispapergetthelawofthechangeofequivalentmodulusundert

8、heaffectofboundarytensilestressandseepageforcethroughnumericalanalysis.Consideringporewaterpressureashydrostaticpressure,seepageforceandexcessporewaterpressureasthreeparts,d