利用滑动变形计监测岩石边坡松动区.pdf

第21 卷 第2 期 岩石力学与工程学报 21(2) ：180～184 2002 年2 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb .，2002 利用滑动变形计监测岩石边坡松动区* 邓建辉 王 浩 姜清辉 葛修润 朱祚铎 ( 中国科学院武汉岩土力学研究所LRSM开放实验室 武汉 430071) 摘要 介绍了使用 CSD-60 型滑动变形计在三峡工程永久船闸北坡进行的现场监测试验及其有关成果。成果分析 表明：(1) 边坡岩体的变形具有明显的分区性，主要变形区被定义为边坡岩体松动区；(2) 松动区岩体的变形主要 由结构面的“张开位移”构成，“张开位移”平均占测孔的累积变形的66.7%；(3) 岩体的变形量与开挖强度关系 密切；(4) 监测区段边坡是稳定的。 关键词 岩石边坡，滑动变形计，变形监测，变形机制，松动区，三峡工程 分类号 TU 454 ，TU 457 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2002)02-0180-05 监测试验工作。本文总结了开挖施工期的部分监测 1 前 言 成果。 岩体开挖引起的松动现象早已为岩石力学与工 2 试验地段工程地质条件和监测孔 程界所熟悉，但是关于松动区的定义、范围和物理 布置 力学性质等问题直到近年来才逐步受到关注和重 视。主要原因在于岩石工程的规模越来越大，松动 永久船闸边坡主要由闪云斜长花岗岩构成，夹 区问题已成为迫切需要解决的技术问题之一。例如 片岩捕虏体和少量花岗岩脉、伟晶岩脉、辉绿岩脉 有关三峡工程永久船闸高边坡和隔墩的稳定性和变 及石英岩脉。岩体按照风化程度由地表至深部被划 形量级的争论，实际上是关于开挖卸荷后岩体的物 分为全(IV)、强(III)、弱(II)、微(I) 4 个风化带( 图1)。 理力学行为的认识的争论，而核心问题是松动区。 为此，1997 年，中国科学院武汉岩土力学研究所、 水利部长江水利委员会和香港大学共同实施了《三 峡工程临时船闸和升船机之间隔墩岩体力学性状研 究》的课题研究。该课题对边坡岩体松动区的物理 力学性质进行了较全面的定义[1～3] ，但是，由于研 究期间临时船闸和升船机部位开挖施工已经结束， 该课题未能获得有关岩体变形机制等方面的资料。 有限元分析和现场监测资料表明，永久船闸边 坡的直立墙部位在开挖过程中的变形以水平方向为 主。鉴于该部位的水平变形监测方法限于多点位移 计，测点较少，难以探讨岩体的变形机制，同时松 动区在水平方向的范围难以用传统的方法确定等， 1998～1999 年，在永久船闸北坡的排水平硐和直立 图1 20-20 断面监测孔布置 墙之间使用 CSD-60 型滑动变形计进行了线法变形 Fig.1 Layout of monitoring boreholes in section 20-20 2001 年7 月5 日收到初稿，2001 年8 月1 日收到修改稿。 * 国家“攀登计划”B40 资助项目。 作者 邓建辉 简介：男，36 岁，博士，副研究员，1985 年毕业于武汉钢铁学院采矿工程专业，主要从事岩土工程监测与数值模拟方面的研究工作。 第21 卷 第2 期 邓建辉等. 利用滑动变形计监测岩石边坡松动区 • 181 • 船闸的闸室段轴线方向为110°。试验地段位于 范围，声波和地震波