基于物理模型试验的塔柱状危岩体变形失稳过程研究OA

三峡库区周期性水位变动加速了岸坡消落带岩体劣化,大量的库岸危岩体被重新发现和认识,这些危岩体的存在严重威胁着航道和周围民众的生命安全。以巫峡箭穿洞危岩体为研究对象,采用物理模型相似试验和数值分析相结合的方法,系统研究了库水位上升+岩体劣化工况下箭穿洞危岩体的变形失稳过程及其影响。研究结果表明:蓄水前危岩体处于基本稳定状态,当水位上升至27 cm(模拟水位172 m)时,基座岩体劣化加剧导致危岩体压溃破坏。且危岩体重心的变化与基座岩体劣化是同时发生的,当危岩体发生失稳破坏时,其重心处观测点的运动速度达到最大值。整个过程危岩体整体垂直位移4.77 cm,水平位移3.03 cm。同时,当水位上升至10 cm(模拟水位155 m)时,危岩体基座前缘岩体发生劣化,内部应力随着劣化程度加剧而增大,增速随着水位的升高而加快,且随着岩体劣化过程中新裂隙增多,基座孔隙水压力也随之增大,这一现象与箭穿洞的实际压力监测曲线相符。通过试验分析,箭穿洞危岩体的失稳过程主要表现为压溃滑移模式。本研究可为库区劣化危岩体的失稳机理、监测预警及灾害防治提供科学依据,为库区的防灾减灾工作提供一定的技术支撑。