Page 8 - 2022年第53卷第4期
P. 8

数据传输问题,导致图 5(a)所示裂缝位移曲线部分缺失,但仍显示了危岩的整体演化趋势。
                   根据对三峡库区峡谷段水平地层的现场调查和监测数据分析,可以建立高陡岸坡底部溃屈失稳
               概化模型(图 6),从结构上看,具有上硬下弱的二元易滑结构特征,从时间上看,蓄水运行初期形成
               的岩体初始损伤区在库水位波动作用下渐进式变形,呈现非线性加速失稳的演化特征。因此,在开
               展动态力学环境下高陡岸坡溃屈演化机理分析时,需重点考虑劣化带基座区域的差异性风化,并引
               入库水位的周期性消落作为判定岩质库岸动态稳定性的关键参数,以指导防治工程的优化实施。


                                   A 阶段                 B 阶段                C 阶段






                                  变形        自重             自重




                                    库水位            库水位           库水位
                                    波动             波动            波动
                                           A 阶段            B 阶段         C 阶段
                                      初始损伤区的形成          渐进式累积变形       突发性破坏
                                                         时间

                                              图 6  三峡库区高陡岸坡溃屈失稳概化模型


               3  高陡岸坡损伤劣化过程与稳定性评价


                   取危岩位于劣化带区域的岩石试样,通过室内
               干湿循环试验,得到不同干湿循环次数下岩体的全
               应力应变曲线(图 7)。                                               干燥状态
                   典型的水位升降过程中(图 8),假定劣化带区
               域软弱基座所在高程为 H ~ H ,库区实时水位为                           单轴抗压强度
                                      1   2                                                     饱和状态
               h( ) t , 根 据 干 湿 循 环 试 验 及 概 率 统 计 损 伤 本 构 模
               型,可得到第 n 个水文周期下的劣化带岩体的损伤
                                                                                              初始状态
               本构模型。将软弱基座的力学状态分为干燥状态、
                                                                                              n 次干湿循环
               饱和状态及过渡状态,且根据库水位的升降趋势,
                                                                                    应变
               可以将过渡状态进一步细分为水位上升及水位下降
               两类。各阶段的损伤本构模型如下:                                          图 7  三峡库区高陡岸坡底部劣化带岩体
                                                                                全应力-应变示意图
                  (1)干燥状态下(h( ) t ≤ H),损伤本构模型为:
                                         1
                                                             d
                                                   d
                                                          d
                                                ì σ ( ) n = E ε ( ) n × ( 1 - D  d )
                                                ï  1      n  1          n
                                                ï                           d
                                                ï
                                                ï              é ê  æ E ε ( ) n  ö m  n ù ú
                                                                      d
                                                                   d
                                                ï
                                                   d
                                                ïD ( ) n = 1 - exp ê -ç  n  1  ÷ ÷  ú ú
                                                               ê ç
                                                ï
                                                                     d
                                                ï              ê  è  F ( ) n  ø  ú
                                                ï
                                                                    0
                                                ï              ë             û
                                                í  d       1                                           (1)
                                                ï m =
                                                   n
                                                           d
                                                             d
                                                ï       éE ε ( ) n  ù
                                                ï
                                                ï     ln ê ê  n  d  1c  ú ú
                                                ï
                                                ï       ë  σ ( ) n  û
                                                           1c
                                                ï
                                                ï                   1
                                                ï
                                                ï F ( ) n = E ε ( ) n m  d  m n d
                                                   d
                                                           d
                                                             d
                                                î  0      n  1c    n
                 — 382  —
   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13