非连续变形分析方法在链子崖危岩体变形预测中的应用.pdfVIP

第! 卷第# 期 武汉大学学报·信息科学版 )= ! ?) # !$$% 年$ 月 ’()*+,-./ +01 203)4*+,-)0 5.-(0.( )3 678+0 90-:(4/-,; @., !$$% 文章编号：CD C$（!$$% ）$# $#D% $B 文献标识码：E 非连续变形分析方法在链子崖危 岩体变形预测中的应用 伍 岳 王泽民 徐绍铨 （ 武汉大学测绘学院，武汉市珞喻路!G 号，B%$$DG ） 摘 要：针对地质灾害中非连续体的变形运动特征与预测防治等问题，应用非连续变形分析（HHE ）方法，对 工程地质灾害的数值模拟与预测进行了系统的研究，具体分析了链子崖危岩体的地质构造，并用HHE 方法进 行了危岩体在两个地质剖面的变形模拟和防治模拟，得出了一系列的形变位移场、应力场变化图。通过防治 模拟分析，证明了已实施的防治工程的有效性。 关键词：非连续变形分析；链子崖危岩体；位移场；应力场；数值模拟；地质灾害 中图法分类号： I!!D ；I!# 链子崖危岩体位于长江兵书宝剑峡出口处的 及LB$! 等软层分割作用。由于煤层采空区分布 南岸，是被分割出来的斜坡地质体的一部分，由岩 石块体、各种结构面（软夹层、裂缝、断层等）及块体 之间的空隙、空区所组成。其结构特点主要受底层 岩性、地质构造和外动力因素所制约。斜坡和陡壁 体由层状岩类构成，自下向上（如图、! 所示）为： 陡壁之下的斜坡为石炭系上统黄龙组（J!80 ）灰岩 （煤层底部 A岩层底部）；陡壁底部为二叠系下统马 鞍山组（I=* ）煤层和大面积的挖煤采空区；陡壁为 二叠系下统栖霞组（I=K ）灰岩（L$$ M LB$ ），其下 部为瘤状灰岩间夹薄层炭质页岩（L$$ M L!$ ）， 图 过钻孔JN! 的正北（? ）方向地质剖面图 中上层为厚层灰岩（L!$ M L!$% ），顶部为厚层灰 O-P ?)4,8 ’()=)P-.+= 5(.,-)0 Q84)7P8 JN! 岩（L!$% M L%$ ）和疙瘩状灰岩、夹薄层页岩、泥岩 （L%$ M LB$ ）。灰岩强度较高，煤层和页岩、泥岩 为软弱层。因此，黄龙组、马鞍山组、栖霞组构成了 不同类型的斜坡、陡壁岩体工程地质单元。本文针 对链子崖“七千方”、“五万方”危岩体进行变形模 拟，得出了相应的位移场、应力场变化图。 ! 链子崖危岩体的变形模拟 针对链子崖的地质情况，主要选取了具有崩 滑特征的“五万方”危岩体区域进行变形分析。 图! 过钻孔JN! 的北偏西（?BR6 ）方向地质剖面图 为了研究“五万方”危岩体与下伏煤层变形的关系， O-P ! ?BR6 ’()=)P-.+= 5(.,-)0 Q84)7P8 JN! 选取了如图 、图! 所示的两个剖面。在垂向上 很难确定，将之视为一刚性极低的软垫层处理；纵 考虑了煤层、L$$ 、L!$ 、L!$% 、L%$ 、LB$ 向上考虑了Q% 、Q 和Q 等裂缝。链子崖危岩 收稿日 %$ 。 +(0 武汉大学学报·信息科学版 !# 年 体的最基本荷载是自身重力作用，地下水和地震 ）物性参数（杨氏模量、泊松比及密度）。 也是影响危岩体稳定的重要因素。本文着重研究 $$% 模型中每个块体内部都设定为均匀、各向同 自身重力对危岩体的影响