饱水-失水循环作用下库岸边坡岩石强度劣化特性研究
三峡水库建成蓄水后，三峡水库坝前水位在145～175～145m之间变动，这将形成30m落差，面积多达400平方公里的“消落带”。库区“消落带”的岩石由于受到年复一年的饱水-失水循环作用，将导致其强度等力学特性的劣化，并最终影响库岸边坡的稳定。本论文以三峡地区库岸边坡红砂岩为研究对象，开展了饱水-失水循环作用下红砂岩强度劣化的试验研究，得到红砂岩饱水-失水循环作用下的劣化规律以及库岸边坡稳定性变化规律。论文的主要研究内容及成果如下: (1)开展了红砂岩饱水-失水循环劣化作用下的室内试验研究，得到了如下结论:红砂岩的单轴抗压强度、抗拉强度、三轴抗压强度、粘聚力、内摩擦角、弹性模量等都随着饱水-失水循环作用次数的增加而减小。 (2)以室内试验结果为基础，分析了红砂岩的各力学参数的劣化规律，结果表明:红砂岩的单轴抗压强度、三轴抗压强度、粘聚力、内摩擦角、弹性模量力学指标的总劣化率随着饱水-失水循环次数增加而增加，总劣化率速率随着饱水-失水次数增加而减小。相同饱水-失水循环次数下总劣化率从大到小依次是:弹性模量、单轴压缩、三轴压缩、粘聚力、内摩擦角。 (3)在Hoek-Brown准则的基础上，引入饱水-失水循环次数n这个函数变量，对Hoek-Brown准则进行了改进。 (4)开展了饱水-失水循环作用后红砂岩的蠕变试验研究，得到了红砂岩的变形、强度、破坏形态和饱水-失水循环次数的关系。分析了红砂岩蠕变特性的全过程，建立了“非线性黏弹塑性蠕变模型—NNVP本构模型”;在所建立模型中引入损伤变量D1（n），建立“考虑饱水-失水循环次数n损伤的非线性黏弹塑性蠕变模型—DNNVP模型”。 (5)运用FLAC数值分析手段，分析了库岸边坡岩石，因受饱水-失水循环劣化作用给库岸边坡稳定性带来的影响。计算结果表明，饱水-失水循环对库岸边坡的破坏作用是一个渐进的破坏过程，并最终导致边坡失稳。
库岸边坡;饱水-失水循环作用;岩石强度;劣化特性
重庆交通大学
硕士
水利工程；港口、海岸及近海工程
许锡宾;吴同情
2018
中文
TU452
139
2018-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）