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文檔簡介

第三章巖體的變形與破壞3.1基本概念及研究意義

變形:巖體承受應(yīng)力,就會(huì)在體積、形狀或宏觀連續(xù)性上發(fā)生某種變化(解釋)。宏觀連續(xù)性無明顯變化者稱為變形(deformation)。

破壞:如果宏觀連續(xù)性發(fā)生了顯著變化的稱為破壞(failure)。巖體變形破壞的方式與過程既取決于巖體的巖性、結(jié)構(gòu),也與所承受的應(yīng)力狀態(tài)及其變化有關(guān)。

為什么要研究這兩個(gè)問題,因?yàn)閹r體在變形發(fā)展與破壞過程中,除巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外型不斷發(fā)生變化外,巖體的應(yīng)力狀態(tài)也隨之調(diào)整,并引起彈性變形和釋放等效應(yīng)。區(qū)域穩(wěn)定和巖體穩(wěn)定工程分析中的一個(gè)核心問題就是要對上述變化和效應(yīng)作出預(yù)測和評(píng)價(jià),并論證它們對人類工程活動(dòng)的影響。本章首先討論不同荷載條件下巖體變形破壞機(jī)制和過程;在此基礎(chǔ)上討論變形破壞過程中的時(shí)間效應(yīng)及巖體中空隙水壓力對巖體變形破壞的影響。3.1.1巖體變形破壞的基本過程與階段劃分根據(jù)裂隙巖石的三軸壓縮實(shí)驗(yàn)過程曲線,可大致將塊狀巖體受力變形破壞過程劃分為五個(gè)階段:見圖圖3-1三軸壓應(yīng)力作用下巖石的變形破壞過程3.超過彈性極限(屈服點(diǎn)),巖體進(jìn)入塑性變形階段,體內(nèi)開始出現(xiàn)微破裂,且隨應(yīng)力差的增大而發(fā)展,當(dāng)應(yīng)力保持不變時(shí),破裂也停止發(fā)展。由于微破裂的出現(xiàn),巖體體積壓縮速率減緩,而軸向應(yīng)變速率和側(cè)向應(yīng)變速率均有所增高1.原有張性結(jié)構(gòu)面逐漸閉合,充填物被壓密,壓縮變形具非線性特征,應(yīng)力應(yīng)變曲線呈緩坡下凹型4.微破裂的發(fā)展出現(xiàn)了質(zhì)的變化:即使工作應(yīng)力保持不變,由于應(yīng)力的集中效應(yīng),破裂仍會(huì)不斷的累進(jìn)性發(fā)展。首先從薄弱環(huán)節(jié)開始,然后應(yīng)力在另一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)集中,依次下去,直至整體破壞。體積應(yīng)變轉(zhuǎn)為膨脹,軸應(yīng)變速率和側(cè)向應(yīng)變速率加速增大2.經(jīng)壓密后,巖體從不連續(xù)介質(zhì)轉(zhuǎn)化為似連續(xù)介質(zhì),進(jìn)入彈性變形階段。該過程的長短視巖石堅(jiān)硬程度而定5.強(qiáng)度喪失和完全破壞階段:巖體內(nèi)部的微破裂面發(fā)展為貫通性破裂面,巖體強(qiáng)度迅速減弱,變形繼續(xù)發(fā)展,直至巖體被分成相互脫離的塊體而完全破壞屈服強(qiáng)度上述各階段不同的巖體會(huì)存在一些差異,但所有巖體都具有如下一些共性:(1)巖體的最終破壞是以形成貫通性破壞面,并分裂成相互脫離的塊體為其標(biāo)志。(2)變形過程中所具有的階段性特征是判斷巖體或地質(zhì)體演變階段、預(yù)測其發(fā)展趨勢的重要依據(jù)。(3)變形過程中還包含恒定應(yīng)力的長期作用下的蠕變(或流變)。即變形到破壞有時(shí)經(jīng)歷一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)期,過程中蠕變效應(yīng)意義重大。巖體的不穩(wěn)定發(fā)展階段相當(dāng)于加速蠕變階段,進(jìn)入此階段的巖體達(dá)到最終破壞已勢在必然,僅僅是個(gè)時(shí)間的問題。判斷進(jìn)入加速蠕變階段的變形標(biāo)志和臨界應(yīng)力狀態(tài)是一個(gè)重要的課題。3.1.2巖體破壞的基本形式

根據(jù)巖體破壞機(jī)制可將巖體破壞劃分為剪性破壞和張性破壞兩類。巖體破壞剪斷破壞剪性破壞張性破壞剪切滑動(dòng)破壞塑性破壞(a)拉斷破壞;(b)剪斷破壞;(c)塑性破壞破壞方式影響因素:

荷載條件、巖性、結(jié)構(gòu)及所處的環(huán)境特征及配合情況

3.1.2.1巖體變形破壞形式與受力狀態(tài)的關(guān)系

巖石的三軸實(shí)驗(yàn)表明,巖石破壞形式與圍壓的大小有明顯的關(guān)系。(1)當(dāng)在負(fù)圍壓及低圍壓條件下巖石表現(xiàn)為拉破壞;(2)隨著圍壓增高將轉(zhuǎn)化為剪破壞;(3)當(dāng)圍壓升高到一定值以后,表現(xiàn)為塑性破壞。

破壞機(jī)制轉(zhuǎn)化的界限稱為破壞機(jī)制轉(zhuǎn)化圍壓(如表3-1)。從表中可以看出,由拉破壞轉(zhuǎn)化為簡斷破壞的轉(zhuǎn)化圍壓為1/5——1/4[σ](巖石單軸抗拉強(qiáng)度),由剪切轉(zhuǎn)化為塑性破壞的轉(zhuǎn)化圍壓為1/3—2/3[σ]。

在三向應(yīng)力狀態(tài),中間主應(yīng)力(σ2)與最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力之間的比值關(guān)系上決定巖石破壞性質(zhì)的一個(gè)重要因素。納達(dá)(1970)提出σ2偏向最大主應(yīng)力或最小主應(yīng)力的“應(yīng)力狀態(tài)類型參數(shù)”—α來劃分應(yīng)力狀態(tài)類型:α=(2σ2-σ1-σ3)/(σ1-σ3);當(dāng)α=1時(shí),即σ2=σ1,為拉伸應(yīng)力狀態(tài);當(dāng)α=-1時(shí),即σ2=σ3,為壓縮應(yīng)力狀態(tài)。3.1.2.2巖體破壞形式與巖體結(jié)構(gòu)特征關(guān)系

在低圍壓條件下巖石的三軸試驗(yàn)表明:(1)在相同的應(yīng)力狀態(tài)下完整塊體狀堅(jiān)硬巖石表現(xiàn)為張性破壞,通常釋放出高的彈性應(yīng)變能;(2)含有軟弱結(jié)構(gòu)面的塊狀巖體,當(dāng)結(jié)構(gòu)面與最大主應(yīng)力之間角度合適時(shí),則表現(xiàn)為沿結(jié)構(gòu)面剪切滑動(dòng)破壞;(3)碎裂狀巖體的破壞方式介于二者之間;(4)碎塊狀或散體狀巖體,表現(xiàn)為塑性破壞。3.1.3巖體的強(qiáng)度特征

巖體的強(qiáng)度不能簡單地用巖石的強(qiáng)度來表示。它不僅與巖體的巖性、結(jié)構(gòu)、巖體的受力狀態(tài)有關(guān),而且還決定于巖體的可能破壞方式。設(shè)結(jié)構(gòu)面與最大主應(yīng)力夾角α。模擬實(shí)驗(yàn)表明:(1)0o<α<8o或42o<α<52o巖體破壞破壞形式將部分沿結(jié)構(gòu)面剪切滑移、部分剪斷完整巖石,此時(shí)巖石的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)面和巖石的抗剪性能有關(guān)。圖3-4三種破壞形式的極限應(yīng)力系數(shù)(n)①沿結(jié)構(gòu)面滑動(dòng);②剪斷完整巖石;③部分沿結(jié)構(gòu)面,部分剪斷巖石(2)8o<α<42o巖體的破壞將采取沿結(jié)構(gòu)面剪切滑移的形式。此時(shí),巖體的強(qiáng)度受結(jié)構(gòu)面抗剪性能及其方位所控制;(3)α>52o時(shí)巖體破壞為剪斷完整巖體。以上討論的為巖體的極限強(qiáng)度。巖體由彈性變形階段進(jìn)入塑性變形階段的臨界應(yīng)力稱為巖體的屈服強(qiáng)度(σy)巖體進(jìn)入不穩(wěn)定破裂發(fā)展階段的臨界應(yīng)力稱為長期強(qiáng)度(σc)。巖體遭受最終破壞以后仍然保存有一定的強(qiáng)度,稱為殘余強(qiáng)度。3.2巖體在加荷過程中的變形與破壞3.2.1拉斷破壞機(jī)制與過程3.2.1.1拉應(yīng)力條件下的拉斷破壞拉應(yīng)力條件下巖石的拉斷破壞過程十分暫短。根據(jù)格里菲斯破壞準(zhǔn)則,當(dāng)σ1+3σ3≤0時(shí),拉應(yīng)力σ3對巖石的破壞起主導(dǎo)作用,此時(shí)拉破壞準(zhǔn)則為:

〔σ3〕=-St(St:巖石的抗拉強(qiáng)度)當(dāng)巖體中的結(jié)構(gòu)面處于有利位置時(shí),巖體的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于巖石,拉斷破壞更易發(fā)生。3.2.1.2壓應(yīng)力條件下的拉斷破壞

壓應(yīng)力條件下的拉斷破壞過程要復(fù)雜得多。此時(shí)切向拉應(yīng)力集中最強(qiáng)的部位位于與主應(yīng)力方向夾角β為30-40o的裂隙的端部,因而破壞首先在這樣一些方位有利的裂隙端部出現(xiàn),隨之?dāng)U展為分支裂隙(J2t)。其初始方向與原有裂隙長軸方向間夾角為2β,隨后逐漸轉(zhuǎn)向與最大主應(yīng)力平行。隨破裂的發(fā)展,隙壁上切向拉應(yīng)力集中程度也隨之而降低,當(dāng)分支裂隙轉(zhuǎn)為平行于最大主應(yīng)力方向后即自動(dòng)停止擴(kuò)展。故此階段屬穩(wěn)定破裂發(fā)展階段。

這類張裂隙的形成機(jī)制區(qū)別于前者,稱為壓致拉裂(compressionfracture)

隨著壓應(yīng)力的進(jìn)一步增高,已出現(xiàn)的分支裂隙將進(jìn)一步擴(kuò)展,其它方向稍稍不利的裂隙端部也將產(chǎn)生分之裂隙。巖體中出現(xiàn)一系列與最大主應(yīng)力方向平行的裂隙。這些裂隙可表現(xiàn)為具有一定的等距特征,是巖體板裂化的主要形成機(jī)制之一。壓應(yīng)力增高至裂隙貫通,則導(dǎo)致破壞。按格鴉里菲譽(yù)斯準(zhǔn)珍則,壇當(dāng)σ遭1+鑰3岔σ3悶>對0時(shí)其破萌壞準(zhǔn)相則為嚇(騎σ1臺(tái)-滋σ3繭)2/回(σ訴1+孝σ渠3晨)=暗8控St孕(燈巖石時(shí)的抗挨拉強(qiáng)然度)單軸刃條件積下,儲(chǔ)〔俱σ野1〕束=壟8燦St三向摸壓應(yīng)饞力條藍(lán)件下復(fù)有:(確σ1需-埋σ2錯(cuò))2+油(骨σ2殖-曬σ3辮)2+投(概σ1歉-σ殖32/敲(西σ1被+祥σ露2百+砍σ3卸)僑=2綢4冬St3.克2.晚2眉剪切賴變形黑破壞坡機(jī)制底與過侍程3.釀2.框2.楚1鄰?fù)暾鍘r體皺的剪膚斷破挨壞機(jī)章制與尿過程一完伍整巖稠體的淋剪斷洗破壞半具有緒明顯愉的階銅段性屠。經(jīng)壓密腎、彈媽性變訴形兩郊個(gè)階餓段進(jìn)黨入破垂裂階瘋段以勤后,膜內(nèi)部棍變形破棄裂變墊形十術(shù)分復(fù)鑰雜(貿(mào)圖3研-9通)。1.北沿堤潛在懼剪切邊面的剪伸斷機(jī)姜制與寇過程(1完)拉蛛張分艇支裂敗隙的社形成挖與擴(kuò)他展(2鮮)法耐向壓址碎帶你的形純成(3愁)潛慣在剪昌切面徐的貫額通2.椅單徐剪應(yīng)免力條斧件下圾的破策壞變彈形機(jī)刮制與繡過程當(dāng)剪底切變換形發(fā)茫生在群有一嘩定厚攪度的肥剪切乳帶中密,表秘現(xiàn)為侍在單楊剪(智si批mp調(diào)le顛s弄he屯ar芽)應(yīng)奇力條疾件下逃或一喪對力窯偶作規(guī)用下以的變惰形破稻壞。在所浩形成摧的破邪裂跡編象中照較為液常見彎和具近有代退表性技的是旗雁列尚破裂肅面。蝦這種醒破裂巨面進(jìn)銹一步淺分為挺張性飽雁列讀和壓應(yīng)扭性獻(xiàn)雁列兆兩類盼,排架列方煉式正主好相壟反。張性鋤雁列律縫T的生鴿長方很向大店體與站單剪昏帶中秘的最鴨大主腐應(yīng)力率方向紗平行哪,與震剪切稱方向掀夾角貍約4隔5°伸,有聽時(shí)還所可形弊成共蛙扼的呼兩組偶低次檔序剪穴切裂由隙。壓扭泥性雁盛列縫臺(tái)P生長葛方向智與剪澇動(dòng)方此向夾像角大蜘約與孝巖石沒材料淡內(nèi)摩隆擦角縫相當(dāng)手。兩剝者有疑時(shí)可類在同嗚一剪牌切帶繡中疊珠加產(chǎn)粥出。3.洲2.四2.校2彼沿原睜有結(jié)昂構(gòu)面弟的剪褲切機(jī)西制與照過程這類剪破壞蛾機(jī)制摔及過敢程與寒結(jié)構(gòu)鎮(zhèn)面特發(fā)征密際切相壓關(guān)。車斷續(xù)音結(jié)構(gòu)賊面,故其剪艙切破汽壞過顧程與趨前者程相近宋,這足里著民重討曠論連拼續(xù)性袖較好攔的結(jié)婚構(gòu)面伙(帶度),壓按其幻玉抗剪尼性能言可分次為平將面摩熄擦、警糙面尊摩擦悅和轉(zhuǎn)隔動(dòng)(怕滾動(dòng)另)摩仍擦三肅類。1.卸平輸面摩腎擦表現(xiàn)陪為平月面摩咱擦特繩征的鑰結(jié)構(gòu)陡面,皺通常鴨為地叉質(zhì)歷飛史過序程中漿曾經(jīng)懷遭受吵過剪猛切滑衣動(dòng)、錫隨后階又未傭膠結(jié)弱的結(jié)階構(gòu)面盼,如呆層間召錯(cuò)動(dòng)擋面、釣扭性衛(wèi)斷裂輛面、摟滑動(dòng)曲面等燙。這澆類結(jié)素構(gòu)面編在其替形成怨過程蘭中,耍隨剪應(yīng)切滑正動(dòng)的鼓發(fā)展龜,結(jié)茅構(gòu)面地的抗偵剪強(qiáng)逐度已漫接近激殘余潔強(qiáng)度倚(圖無3—公13旨①)娃;某晌些充買填有賠足夠刮厚的者塑性鞏夾泥洽致使疑隙面猴的起鄙伏差詠和糙滲度已節(jié)不起持控制響作用投的結(jié)歸構(gòu)面襯,亦榨具平異面摩牌擦特穩(wěn)征,邪其抗吉剪強(qiáng)率度由嫂夾泥妹的性岡能所雜決定乓。對于曉這類遲結(jié)構(gòu)留面,猛一旦距剪應(yīng)額力達(dá)碼到結(jié)蜂構(gòu)面藍(lán)的殘敵余抗醋剪強(qiáng)隊(duì)度,錄或外州力作發(fā)用方節(jié)向與幫結(jié)構(gòu)貧面法奴線方營向間辱夾角首α(勒稱傾撲斜角位)等停于或畏大于漸平面嚴(yán)摩擦培角φs(一魚般情幸況相濫當(dāng)于檢殘余距摩擦題角φr)時(shí)資,即S=蝕σt氏g數(shù)φs或閑α溫≥攔φs則剪冶切滑智動(dòng)發(fā)狀生。在三驗(yàn)向應(yīng)船力狀嘴態(tài)下殲的起閥動(dòng)判候據(jù),獅可采證用公常式(紫3一晝2,僵假定址不考絹慮C瓜值,帽則有愿:(ncr為應(yīng)厲力系陸數(shù))結(jié)構(gòu)努面的舊動(dòng)摩頃擦角東φk低于遺其靜曉摩擦振角φs,兩者灰相差微的程斃度與巨巖石愈性質(zhì)言、接董觸面懂的光焦滑程沉度、網(wǎng)溫度捎,充彼填物踏的性徒質(zhì),鈴滑移灘速度搜,濕段度以然及振獨(dú)動(dòng)狀梨況都姓有關(guān)誰。某充些材瓣料試升驗(yàn)表悉明動(dòng)任、靜睡摩擦叼角的炭差別賤可以稠十分諸懸殊唱(如醒鑄鐵使的φs,為蔬48,而欄其φk值僅伐為830點(diǎn)′)風(fēng).因袖而剪栗切位久移一慌旦起惡動(dòng),察由于季靜、逮動(dòng)摩妨擦相為差懸沫殊,疊可出捆現(xiàn)突登躍的樸剪切臂位移咽,即杰所謂鮮粘滑觀st叫ic晝k—同sl居ip取)現(xiàn)傭象。如果趣圖3喇—1筍4中惡滑塊見為一岡不受飛彈簧猾約束梅的自妖由塊系,一婆旦起排動(dòng)并伏在外尿力持悉續(xù)作公用的禍條件堡下,魯可獲端得一望定加跨速度仰作繼雙續(xù)運(yùn)埋動(dòng),戚直至袍外力恐降至飯F(tuán)2嶄后[河圖3款—1侍4(擠b)欠],申才轉(zhuǎn)襲為減臨速制愧動(dòng)。以上丈分析律表明鑰,受梨這類俊結(jié)構(gòu)咱面控響制的渾滑移慰運(yùn)動(dòng)足對外解力十搶分敏臺(tái)感。庫沿這故類結(jié)歇構(gòu)面圾的滑飽動(dòng)也寺具有旁脈動(dòng)邀特征色,通較常認(rèn)蠻為沿染其發(fā)特生的揮穩(wěn)滑新很可且能是見由一星系列鞏小階馬步脈殺動(dòng)滑間移所昨組成俗,或體屬蠕紐奉動(dòng)滑拍移性苦質(zhì)。2愧糙面且摩擦具這酒類摩沈擦特替征的扶結(jié)構(gòu)誰面,杏通常嘴為地鋒質(zhì)歷歪史過塵程中衡來遭枯受過找明顯泡剪動(dòng)烏的結(jié)光構(gòu)面悟,如價(jià)張性擦斷裂憲面,怖原生渾波狀惑面等害。這蝕類結(jié)捎構(gòu)面屈具有豎明顯迫的起棗伏差著或凸兆起體野,就曾其表盲面形頓態(tài)可想分為慎曲齒稈狀,館鋸齒螞狀和屠波狀爬三類精[圖括3—普15洪(a畢)]杯并且晉在大好的起邪伏面續(xù)上還苗可劃協(xié)分出對次一泉級(jí)起討伏[梅圖3犯-1銳5(很b)駐]??奂羟芯砥茐亩炭赡軡B有三徑種情凡況:(1孫)越赤過凸廢起體相對衣兩個(gè)衣面的曲凸起丑體相板互滑阻過而治不發(fā)合生破供壞。皮這種早方式悶發(fā)生扁在結(jié)逃構(gòu)面役法向巷(有炒效)榨應(yīng)力澇低,肯起體附起伏饅角(咳i)站較緩倡且剛蓮度較味高的腥情況學(xué)下??艽藭r(shí)旋發(fā)生鏟剪動(dòng)最的條參件為做:S=射σt周g(膠φJ(rèn)+i皂)初(3泡—1母0)剪動(dòng)淚過程筒具有乖以下坦動(dòng)態(tài)石特征?。孩倬鶓袆虻恼俨瞽h(huán)面,械隨剪刺切位猛移(傻u)齒的增憲大,低i值唐也隨臣之變迷化。旬以正之弦波避狀面即為例論,在鮮u=冠0-罩1/鄰4λ妥區(qū)段感,i俱=f才(u零)為驕增函苦數(shù);損u=掩1/妙4-裙1/尊2λ承段,雀f(憶u)徒為減餡函數(shù)留。當(dāng)默u越愁過1附/2糕λ時(shí)栽,i興室為耽負(fù)值債。上宋述過胃程中朵,剪遼切帶巨也將醋以λ鐮/2甜為周謠期發(fā)揮生剪卡脹和枕閉合蒙交替其現(xiàn)象開。②均恨勻的肺鋸齒宏?duì)罱Y(jié)妨構(gòu)面殿,剪遭動(dòng)過穿程也逃具有竄上述稻類似即特征柿。但謹(jǐn)齒端雖應(yīng)力偽集中栗現(xiàn)象梳較前揭者更變強(qiáng)烈雜,往胞往被友壓碎羨,其姜發(fā)展芹趨勢委使鋸核齒面馳向波面狀面感演化托(圖陶3—央16邊)。佩齒端塊剪斷越階段禁[圖悄3-們16瘡(c催)]義時(shí)的帥抗剪傳強(qiáng)度楚為:S=σt淘gφ0+acC0(3蘿-1和0)式中豬:φ0、C0為巖慚石材捐料的燥內(nèi)摩狀擦角徹和內(nèi)膜聚力忘,ac為齒佳端婆剪斷星面所頑占比追例。疤剪切懶的繼殖續(xù)發(fā)午展,貫其強(qiáng)銳度則妥與波能狀面恰的情策況類鳴似[組圖3層-1處6(雙d)凳]③天陳然起室伏面土,大散數(shù)呈肯不規(guī)嗽則狀忌態(tài)。毯剪切拔起始口階段遺,一曬些陡杰度大米而形副體窄彈小的泊凸起逢體將君首先慎被剪移斷。仇隨剪希動(dòng)進(jìn)碑展,懇起伏麥角將繼由那熄些寬晶緩且紫在相拴應(yīng)法飽應(yīng)力慎條件轟下不撒會(huì)被趕剪斷勝的凸選起體架的平顧均坡丟角(慎i)慢所決腔定,享強(qiáng)度陪表達(dá)界式分稼別為渾:起動(dòng)硬階段貍:Sa僵=σ誕tg笛(φJ(rèn)+i)+acC0)多(3斥-1旨1)剪斷課后S=撫σt毛g(循φJ(rèn)+i)燦(友3-粱12活)式中居:螺αc為剪掩斷的壞凸起朗體所慕占面榨積比援。上述朱特征競說明畝,這抄類結(jié)污構(gòu)面寬在剪帳動(dòng)過晚程中豆也具鐘有明勵(lì)顯的奸脈動(dòng)滾特征牙,且奇剪脹惱與壓禁縮交風(fēng)替出撐現(xiàn),佩這在溜巖體挎變形鮮破壞估論證超中具丟有十被分重燃要的秀意義攏。(2揉)剪肉斷凸份起體剪切豆過程主中將竹凸起而體剪釣斷(箏圖3搞-1刮7)每。這盛種現(xiàn)吉象較向普遍呢,通夜常大煉量發(fā)殘生于芒高法館向(介有效充)應(yīng)賠力條愿件下故。不恥過研嗎究表飾明,索即使賺法向煎應(yīng)力敬為零袖的條輸件下呀,i年角大推于5亭50-6被50的凸標(biāo)起體瞧(凸驢齒狀始結(jié)構(gòu)框面,殃[圖搬3-姿17馬(a郵)]啦仍會(huì)體被剪礎(chǔ)斷,做此時(shí)框發(fā)生啞剪斷君滑動(dòng)智的條圈件為積:紙(3侄-1徹3)式中:(勺1-杰ac)相犯當(dāng)于企無凸洋起體裙的平梳滑段亂所占驕比例斧。試驗(yàn)獄顯示建(圖嶺3-律17截),帆凸起辰體被誤剪斷路,實(shí)肺際上旗式一開個(gè)拉翁張和席壓碎晃的過注程,天將圖慕3-浪17礦與圖臂3-寇10達(dá)對照紡,凸鑼起體籮的剪榨斷與蹲鎖固迫段的煉破裂幕壓碎讓過程乳十分吉相似安。根播據(jù)這群一破耽壞機(jī)碌制,匹可采掏用巖言石的能單軸縣抗壓歪強(qiáng)度涉(RC)和匆抗拉磁強(qiáng)度串(St)來對確定格其抗攻剪強(qiáng)們度,悔費(fèi)赫弓斯特贏(F烤ai鈔rh自u(píng)r蠻st扯,1氧96慚4)壯提出墳的表貢達(dá)式模為:(3膝-1撒4)式中偶:(3防)刻捕痕或散犁槽凸起店體在螞其相稱對面蕉上刻紀(jì)痕或芹犁槽筋,這抄也是賄一種拴普遍秧現(xiàn)象丟,但依都發(fā)慈生于變凸起多體的劉硬度舅不低逝于對欣面的驚硬度昏時(shí)。甜此時(shí)偽要使寇之產(chǎn)規(guī)生滑刃動(dòng),揮也需賓要克擁服一洽部分膀內(nèi)聚彎力,溝起動(dòng)海條件辦為:(3振一1元5)式中愈:c義。為喘刻(簡犁)被槽提予供的愿內(nèi)聚漏力;t為刻趁(犁誰)槽錢所占核面積燃比例殊。有英關(guān)其盼剪動(dòng)呼過程角,將妻在時(shí)購間效饅應(yīng)一旅節(jié)中涌討論述。由以庸上討供論可懲見,衛(wèi)糙面門摩擅柜所具武有的統(tǒng)高于濾平面絹摩擦資的強(qiáng)殃度值屠,均謎與凸罩起體言的特乓征有困關(guān),檢它的狠剪動(dòng)開過程爐與前蝕述剪言斷過釀程有槍相似籃之處我.當(dāng)滾施加貍的剪何應(yīng)力晌低于孝該面堡的峰睛值強(qiáng)捧度,誘但已罰超過帥其殘迅余強(qiáng)輔度時(shí)嚼,即架當(dāng):界f巨=0希時(shí),儉沿結(jié)庭構(gòu)面洞的剪肆切變剖形仍懷有可錄能進(jìn)舊入破惜裂發(fā)范展階攤毆,祖甚至犯可能預(yù)進(jìn)入典不穩(wěn)以定破家裂發(fā)肝展階該段,片通過員累進(jìn)漫性破鋸壞導(dǎo)戲致最象終破劇壞.創(chuàng)這是追因?yàn)橹悄切┰仆蛊鹣恫课晃缗c鎖足固段海B一溉樣,柿也將停是剪丹應(yīng)力贏高度懂集中決的部貞位,古且凸宣起愈舒陡,工應(yīng)力肥集中鄭程度灣也將涼愈高構(gòu)。此沃外,丑諸凸糟起體飛的抗繞剪強(qiáng)槳度也范可因地巖性額的下動(dòng)均一歌而有坐所不欲同.哪這樣懲,那些豈應(yīng)力均集中制程度纖已超違過凸感起體貿(mào)的極遭限強(qiáng)智度的幟部位致,將欠立即姓被剪煉斷,蓄而那休些應(yīng)螺力稍詠低但賤已達(dá)冠到使卻凸起揭體的據(jù)變形剪進(jìn)入憶不穩(wěn)區(qū)定破拆裂發(fā)竄展階簽段的堡部位璃,也漏會(huì)由均于破旗裂的鼓累進(jìn)典發(fā)展口而逐劣慚被敲剪斷燙.隨偶著這任些凸怒起體訊被各者個(gè)擊止破,襖剪應(yīng)亡力將浙向另魔一些滴未被竟剪斷它的凸摘起體露集中所,使?jié)嵙硪煌叫┩狗痼w充遭受襖破壞誼。這止種“覆各個(gè)茫擊破潤”的普破壞牲方式陵繼續(xù)待進(jìn)行剛的結(jié)謙果,姐常能蠻使巖臘體沿打這類貢結(jié)構(gòu)蓮面突隸然喪天失穩(wěn)咬定性紗,而許且一舅旦破跟壞,各共強(qiáng)滑度急附劇降精低,畏因而饞所造受成的翻破壞慣往往奴是突風(fēng)發(fā)而朽迅猛耕的,浸能迅讀速釋觀放出斗大量臥動(dòng)能嗎。過隙程中用每次縱凸起畝體的仙突破辣或被后越過橫,都?xì)g會(huì)造朽成剪副切位辰移的雖突躍曲.對于象這類直結(jié)構(gòu)欺面,拍正確蔬判定凈其是偽否已做進(jìn)入唐發(fā)生蠻累進(jìn)劉性破鑰壞的仁不穩(wěn)僵定破勞裂階粱段,戒將是命十分鳴重要碌的.艘水電捷部門俘規(guī)范融中規(guī)瞧定,息當(dāng)峰栗值抗賊剪強(qiáng)唇度中浩考慮屯了剪變斷鎖扔固段喉(不齒連續(xù)悼段)賠巖石巾的內(nèi)羨聚力桐時(shí).泳安全問系數(shù)脾應(yīng)提樹高到午3.確5-惜4.巴頓葛(B詠ar雄to牽n,雞19溉77疫)根守?fù)?jù)大雅量試碎驗(yàn)資列料,胡按結(jié)孝構(gòu)遠(yuǎn)面的耀糙度幸和邊棒壁的映抗壓煙強(qiáng)度庸來確納定結(jié)繞構(gòu)面冬的峰逆值抗公剪強(qiáng)工度:(3裂—1企6)式中謊:J尋RC駝代表膝結(jié)構(gòu)臂面粗嚼糙廢擠系數(shù)箭,糙展度劃胞分為修圖3?!?8框所示百十個(gè)虜?shù)燃?jí)脈,J鉆RC在值變救化在輛0-軍20撐之間銅;JC偷S代子表結(jié)續(xù)構(gòu)面仇邊壁滿的抗題壓強(qiáng)慨度,草可用嫂回彈曬儀在議現(xiàn)場繞直接吧測定素,φb為結(jié)鎮(zhèn)構(gòu)邊紐奉壁的療基本撫摩擦扔角(繼接近儀殘余橫摩擦愛角φr),蘭由試稱驗(yàn)或信經(jīng)驗(yàn)鮮確定脾;直σn為結(jié)繡構(gòu)面塵上的竭有效董法向植應(yīng)力脫。該目公式險(xiǎn)不考懂慮巖斑石的秧內(nèi)聚糊力,嫂直接義從結(jié)墳構(gòu)面哲邊壁接的抗丑壓強(qiáng)心度與歪其實(shí)襲際承罪受的盡法向賢應(yīng)力雅兩者半來確許定糙村度在絲式增強(qiáng)宮抗剪吐強(qiáng)度背方面償所起成的作端用,忠該值瓣可作今為確退定結(jié)豈構(gòu)面仍的長盯期抗議剪強(qiáng)僻度的徑重要薄參考閱值。3.裳轉(zhuǎn)動(dòng)枯摩擦侍和滾破動(dòng)摩漿擦當(dāng)剪愉切是漂沿某革一碎殺塊體檔構(gòu)成唐的剪補(bǔ)切帶把,或海沿夾瓜有許舅多碎著塊的冊斷裂送面發(fā)貢生時(shí)迷,被頌兩組伐或兩茫組以牢上的我結(jié)構(gòu)扔面切邊割的梢塊體蛛或碎微塊可羞能發(fā)來生轉(zhuǎn)噴動(dòng),藥這種辜碎塊替的轉(zhuǎn)門動(dòng)將崗成為瓜這類凡結(jié)構(gòu)冒面(沈帶)廚剪動(dòng)橫的控事制機(jī)尿制。網(wǎng)納西裹曼托痛(N輸as厲ci桶me延nt鑒o,盤19蓋71耳)提魄出如孝圖:援3—腔—1寄9所制示轉(zhuǎn)萍動(dòng)摩瓣擦模認(rèn)式,姐模式婦中假紋定碎鞏抉是彩一些謝規(guī)則駝的平約行六方面體事。4.虎分離劫“碎追塊”宜的轉(zhuǎn)肉動(dòng)摩瘦擦由圖緊3—殃19洲(a什)①浙可見蟻,剪儉動(dòng)過饅程中認(rèn)六面座體碎呼塊將鏟以其蟻底面扶的邊瘦棱線灶為轉(zhuǎn)壯動(dòng)軸濁(該軍軸線倘在圖受面上耽投影歉為o暑點(diǎn))唇。這盞樣,柳上滑禮面的渡運(yùn)動(dòng)旗軌跡冠由碎相塊上顛軸點(diǎn)敗o的寄對角隆點(diǎn)P熟的運(yùn)迫動(dòng)軌信跡所查決定螺。P點(diǎn)芽的運(yùn)算動(dòng)軌宜跡為毒一條頓以o熄為圓榜心,到以斜欠邊長彩oP忌為半誕徑的筍圓弧月線C綱(圖遺3—籮19吃(a脅)②蝦)。止因此數(shù)滑動(dòng)坡過程豪相當(dāng)型于滑帥塊越艦過一牢個(gè)圓命弧形禮的凸誤起體缸,該偏圓弧騾線上瓜任一齡點(diǎn)的筍切線詞與剪見切方澤向線徒的夾吃角即掌為該劑點(diǎn)處絮滑塊后爬升戚或下屈降的瘋坡角撇(如碗圖3倉一土否9(私a)陰②)其。如晌果不咬考慮露滑塊庭間的環(huán)面摩途擦,毅則該察坡角產(chǎn)即為筐轉(zhuǎn)動(dòng)梯時(shí)的剝摩擦題角φ封,它燈應(yīng)與臟處于民極限贊平衡搏狀態(tài)簽時(shí)作汁用力貌的傾叫斜角猶α一爬致[羽圖3搜一1豎9(來a)儉①)崗。起殃動(dòng)時(shí)淡曲角綢為φ=蠶α男=δ柳=t欺g-1(a墊/b衫)式中睡:葵δ為擱翻轉(zhuǎn)固角,憲a,酸b分朋別為職碎塊鈴的寬濫和高箱。隨烤后,漲Φ們隨碎算塊的鼻轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)角γ徒而呈忘線性癢降低市(圖涌3-婚19劇(a倆)③膠),溫即f=爐d-刻l古(3表-1糞7)換當(dāng)對逐角線師OP想直立懲(a呆=0貓)時(shí)軋:l=匠d即逼f=步0此時(shí)河上滑垮面抬辮升至須最高特點(diǎn),疼繼續(xù)宮滑動(dòng)漿將使積碎塊糾“翻兆轉(zhuǎn)”寬(故伍稱d旋角為燭翻轉(zhuǎn)牢角)槳。上份下滑號(hào)面的引間距師開始癥縮短煎,剪街脹變勒為負(fù)扁值,柳f值點(diǎn)也將優(yōu)變?yōu)槌庳?fù)值穩(wěn),滑技面將幼承受玩平行棚與滑適動(dòng)方愛向的茶拉應(yīng)丈力。2.血緊貼作碎塊海的轉(zhuǎn)豪動(dòng)摩悟擦(1右)當(dāng)蛇碎塊字相互德緊貼向時(shí),貓如仍配以碎晌塊轉(zhuǎn)迅動(dòng)方瘦式起戒動(dòng),約則尚誤需克扮服以寄下附浪加摩團(tuán)擦阻短力:式中宜:scn為接五觸面略法向者應(yīng)力叔;fs為接簽觸面這摩擦孝角(秀不考甲慮蟻內(nèi)聚叮力)顧;tc×b嚴(yán)為弓相對魄于O秋點(diǎn)的掀力矩綁,則潔阻止羞碎塊權(quán)轉(zhuǎn)動(dòng)施的附大加阻提力為脂:單位軍附加睡阻力孤為:隨碎甚塊轉(zhuǎn)寸動(dòng),括Sc’為膊l的柏減函府?dāng)?shù)(零假定礎(chǔ)scn無明過顯變碎化)低;(3板-1垮8)(2邁)碎亦塊與叢主滑線面接肥觸端旁錯(cuò)位拜摩擦示阻力陽(Sc2)。瘡由圖等可見左,緊交密平瘋排列待的碎程塊要跟向一凍側(cè)傾邁倒,朝必將溜發(fā)生迅沿剪尊動(dòng)方星向的光側(cè)向猾擴(kuò)張句,接都觸點(diǎn)殃間距走由原漸始的亞?隨戲轉(zhuǎn)動(dòng)世角λ頭而增聚大為楊a/煉co桐sγ得,腰因而我轉(zhuǎn)動(dòng)展的實(shí)思現(xiàn)尚冒需克震服接乳觸端旨與主醬滑面雖相互稍錯(cuò)位史的摩鄙擦阻異力,圾它相百當(dāng)于涼前述竭刻痕堡或梨海痕的往阻力設(shè)。根據(jù)表公式冶3-離18維可見右,轉(zhuǎn)許動(dòng)一塘旦起瓶動(dòng),烤摩擦壩阻力穴也將創(chuàng)隨之全降低僑(圖四3-演19刪(b暑)③襲)。由以效上分向析可菠以注央意到茂下列歌幾點(diǎn)驕:(1搏)轉(zhuǎn)劑動(dòng)摩態(tài)擦將競以結(jié)姻構(gòu)面絹間所晌夾碎勿塊的蜻翻轉(zhuǎn)瓦角δ謎小于嶄該面訂的靜怪摩擦克角為寬其發(fā)襲生的住前提桂條件歡;(2斜)分塔割碎搞塊的示結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)面愈胃密集蔥(逐δ也彈就愈棉?。┱D(zhuǎn)票動(dòng)摩舟擦也社就愈于容易票發(fā)生耕,正哈是由貴于這哲個(gè)緣突故,娘所以承在薄私層狀赤的巖俯體中竹容易胡造成通與層快面近瞇于正短交的英剪動(dòng)毯帶;(3豪)緊似貼碎誦塊只紀(jì)有在秋碎塊湖間接郵觸面架的?s值明斯顯偏遠(yuǎn)低或尾碎塊違因側(cè)辨向松綁弛,餓接觸晌面抗沸剪強(qiáng)毒度顯尿著降受低的童情況種下才誼有可截能發(fā)父生轉(zhuǎn)燭動(dòng),永并且爹通常沙總是切發(fā)生壟在碎朱塊的區(qū)原始轎傾角葵λ比狂較接基近傾閥倒角劉δ的困情況蟲下;(4群)轉(zhuǎn)胳動(dòng)剪福動(dòng)一創(chuàng)旦起籃動(dòng),旁摩擦宮角將綠隨之遍而降伍低,寒甚至戶變?yōu)閸湄?fù)值贏,因責(zé)而剪冰切位訊移的料躍變仙(粘顆滑)餡現(xiàn)象皆也十餅分明閉顯,膜并且稅往往坑造成鋪突發(fā)暖性破字壞;(5媽)碎抗塊的西邊角括越多斬,愈探趨向而于圓盲球形椅,則綢其翻豪轉(zhuǎn)角沃δ也雖愈小掏乃至誕接近離于零恐,此帥時(shí)轉(zhuǎn)補(bǔ)動(dòng)摩務(wù)擦將綿變?yōu)榧疂L動(dòng)杏摩擦族。后什者為抽前者俘的一躍種極宗端情售況,族滾動(dòng)得摩擦梨角?霉變得釀很小醫(yī)。碎話塊也機(jī)可在竟剪動(dòng)跌過程祥中由化于相范互摩靠擦、忍錯(cuò)位路而使翠“棱勻角”是破壞門從而駐降低蚊轉(zhuǎn)動(dòng)凝摩擦圈角,專這種歡效應(yīng)螺可導(dǎo)飽致剪炕動(dòng)位友移速興度迅孤速增懶大。3.暴2.似3撞彎造曲變妖形破暖壞機(jī)伸制與停過程3.膚2.副3.損1連巖體慰彎曲覽變形弓的基違本類隙型與箱主要感特征近地易表巖遲體和筋工程膽巖體木中所牙發(fā)生該的彎鼠曲變槐形,委都表醋現(xiàn)為厘具有馬一定憶塑性礎(chǔ)和延蝴性變巷形特求征,失并伴蔑有脆近性破栽裂。羞按受羞力狀震況,屈可分插為橫費(fèi)彎曲墳和縱糊彎曲艇兩類員,按萄彎曲此板梁墳約束累支承揀情況理,可蜂分為你簡支懷梁,極外伸返梁和壘懸臂唐梁彎姥曲等太(圖字3—功20誼)?,F(xiàn)象幅與理貼論計(jì)撈算表會(huì)明,年彎曲紀(jì)板梁桑的軸膚部和吉翼部哄變形洲破裂閥的機(jī)晌制與都過程爐有明饞顯差段別。軸部有區(qū)(舍或樞定紐部掘位)板是壓險(xiǎn)應(yīng)力適和拉冬應(yīng)力濟(jì)的集暴中部巷位,叨也是鴨變形釋破裂糖最顯晉著的抬部位布,并柱且這事個(gè)部獎(jiǎng)位的課變形寸破裂俘對整旬個(gè)板扎梁的水演化蚊起著流重要奏控制通作用床(圖慢3—霜21亮)。翼部志區(qū)則決主要稿表現(xiàn)議為剪番應(yīng)力莫集中壯所造棚成的蜻變形毅與破方裂,喊這方特面的古問題搏已在跨前一它節(jié)中持作了畫詳細(xì)溉討論常;值黑得注克意的越是由據(jù)此造散成的奴板梁殊之間姐的滑屑脫脫念離現(xiàn)醫(yī)象;選有的究研究啟者稱厭為彎怒曲滑葵動(dòng)或倡分離親滑動(dòng)穴(如肢圖3抖-2益1(告b)千,由掙于滑陷脫的方產(chǎn)生宇,軸旱部區(qū)陣的應(yīng)傻力集氏中現(xiàn)愿象也衫有所橫緩解迅,影建響了今軸部戰(zhàn)區(qū)的真演化咐方式別?;┟撨€傲可表勁現(xiàn)為坦多種握其他銜方式拆。3.辟2.肉3.誰2顏橫游彎曲交條件干下巖惠體的福變形瞎與破匠壞1.厚軸部緞區(qū)的尼變形光與破犬壞現(xiàn)場涉觀察傷與模疏擬研史究證攪明,立巖體籍在橫團(tuán)向力憶作用般下彎借曲變惕形破絡(luò)壞的迫演化穩(wěn)過程逮具有干明顯秋的階段蠅性特潑征。料圖3炮—2去2為墨彈一桐塑性園有限鄙元模恥擬成吵果,罪以等匯效<旨單軸姨)應(yīng)脅力[島σ]圣表示間板內(nèi)應(yīng)力較狀況辜,等浩效于謊三向況應(yīng)力丘效應(yīng)誕,表喂達(dá)為觀:(3喉-1殿9)當(dāng)σ鄉(xiāng)豐達(dá)到于巖石椅屈服深應(yīng)力偶σy,則倚判定筆發(fā)生新塑性槳破壞壟。模愚擬中背考慮詞了橋丘梁的丹自重渠應(yīng)力領(lǐng)場,麻并假定為沫靜水它壓力歲狀態(tài)單,亦屬即σ濫=蓋o。魔演化早過程懲可劃口分為錦三個(gè)叔階段思:(1斃)輕逮微隆銳起階僑段(肺圖3輕—2姿2中就的1折)上隆誰初期即應(yīng)力雞狀態(tài)怖發(fā)生咸顯著籠變化驚的部拾位主薄要分伍布在準(zhǔn)板梁登底部恨隆起中中心薄的兩屯側(cè)和狹頂面比中心部呀位。藍(lán)頂部亮中心迫部位場雖已拐出現(xiàn)墓拉張拜變形食,但專尚未爬出現(xiàn)旅塑性跪破裂趕,僅慨在底厲部出粥現(xiàn)小寸范圍父破壞。叛模型驗(yàn)所示悠特定般條件填下,屢上隆浪量(朋H)離約為旺板梁柜厚度遮D的才1.譽(yù)8%轉(zhuǎn)。(2)紫強(qiáng)烈顧隆起玩階段常(圖嶄3—糾22京中的覺2)頂、蝕底部今塑性鋒破壞插區(qū)相姓互貫落通,孤形成弓一寬展度大網(wǎng)體與鴿隆起佩帶寬減度(點(diǎn)只)激相當(dāng)哄的拉題張破貢碎帶嬌,模子型的槍H/更D為失2.蘇8%測。(3汪)折丟斷破衣壞階糞段(鞏圖3鞠—2胖2中器的3父)軸部店區(qū)頂待、底個(gè)面塑榨性破加壞區(qū)小形成灑并不朝斷擴(kuò)世展。省由前晚述應(yīng)鑄力分疾析(龍公式箏3—逢19章)可享見,怪由于笛塑性位破壞缸區(qū)的剃形成罪,尤醒其是復(fù)板梁鮮頂部貸拉張奧破裂活的出旱現(xiàn),增特使昨承受桿彎矩邊的板是梁的水實(shí)際尚厚度踐減薄錯(cuò),應(yīng)浮力集乖中現(xiàn)返象向糧板梁仔中部皇推進(jìn)魯,因哲而彎蜘曲破曾壞實(shí)鑼際已祖進(jìn)入背不穩(wěn)膀定破種裂階謹(jǐn)段。餐該階權(quán)段模凳型的倚H/軋D為岡4.稻9%洽。2.蹦橫慘彎曲舌過程淋中的誤滑脫娛(下邪圖)3.施2.濃3.撫3縱彎削曲條抖件下夠巖體雅的變猜形與奶破壞縱彎構(gòu)曲的足形成不較橫松彎曲椒要復(fù)掠雜一搭些。洋可有皮如下?lián)闆r址:當(dāng)動(dòng)巖體畫板梁抬原始角狀態(tài)找起伏病彎曲仆時(shí),降在軸響向力國作用損下,吊板內(nèi)隊(duì)?wèi)?yīng)力祖將疊濃加一罰彎矩吼產(chǎn)生安的附冬加應(yīng)扶力,己從而處使彎橋曲形飽成;賴當(dāng)板膽梁為躲平直殿狀態(tài)春時(shí),卵如軸拳向力閣為偏轎心加愧載,送也可順使板可內(nèi)疊料加使初其彎堅(jiān)曲的坊彎矩蔥,形豈成彎魂曲,綿如軸饑向力顏為均裂勻加困載,戲則只哀有當(dāng)妻軸向己力達(dá)思到使防板梁開屈曲謀(B竭uc淚kl睜in梁g)匠時(shí),燥才發(fā)違生明蛇顯彎烏曲或孩折斷抗。1.庭板梁甘的屈紹曲造成恭板粱茶屈曲斑,其嗓臨界美縱向完壓力常按汽經(jīng)典持歐拉冰公式文確定聞:(3讓-2險(xiǎn)0)采用粒慣性偏距J良=b門h3/1珍2,啟則臨著界應(yīng)為力(毯σcr)為迅:(3坐-2鈔1)當(dāng)巖翅體為柜多層憶板梁物,假孟定硬條軟相童間、查等厚色互層寒,且拍不考耀慮層車間摩尖擦阻高力時(shí)傻,則篩有:(3愈-2文2)而容頁易彎娃曲的天波長沈(W削d)立為:(3伴-2透3)式中逮:E儉1,干E2嘩,蠻η1泛,肚η望2分翻別代噸表硬躺層和上軟層偏的彈會(huì)模和級(jí)粘淚滯午系數(shù)適,h辜為板辜梁總淋厚度輸,n熔為板姑梁層豆數(shù)。由以周上分浩析可保見,遞相同乘厚度浙的板猶梁,錯(cuò)分層窗愈密規(guī),即慕單層觸厚愈港薄,賞則彎蹦曲波懼長愈康短,暈且也振愈易最發(fā)生忙彎曲再。據(jù)茄此推單論,澆在不氏等厚柱互層塘板梁絡(luò)中,鋪可由膝不同腳波長漫的彎踏曲層紗組成達(dá)那個(gè)洞(圖固3-悟20敏(B鳴)c全)。2.樂軸部美區(qū)的縮慧變形強(qiáng)與破線壞按彈嶼性理吼論,尸板梁歸一旦閘屈曲鹽則被振折斷誰破壞故。但紫地質(zhì)邀體和玻巖體幣中更葵普遍夾的情隔況式披板梁牲在軸多向壓楊力作嶄用下捷,表延現(xiàn)一蜻定塑作性變歷形和偉流變食特征棗,逐頓漸彎傍曲達(dá)墓到破故壞。寒演化沈過程辮也可叮劃分按為三祖?zhèn)€階言段(蓬圖3顏-2稀5)蔑。輕益微隆建起階凳段(稀圖3禽-2香5(筐a)騙),榆彎曲幟板梁位頂面輕出現(xiàn)斥少量仔拉裂堡隙、例底面宗附近示可見擇少量攤稀疏醒發(fā)育絲式的剖壁面X媽剪切科斷裂帆;強(qiáng)塔烈隆置起階騾段(慈圖3侄-2渠5(霧b)助),凍頂面惰普遍央拉裂廁且向捷深處隙擴(kuò)展葵,底糊面附爆近的儀X斷耽裂擴(kuò)循展至數(shù)中性糟層附翁近;名至剪幕斷破喇壞階效段(霉圖3譜.-爛25掛(c淋))押,剪娘切鴿斷裂豪穿過福中性膛層與糠拉裂跡貫通致,或登切斷篩板梁凝形成沉“逆石”斷命層。3.釣縱彎普曲過仗程中理的滑弦脫(1粉)背靈斜式狹滑脫可有孤多種叔形式薪.圖松3-撈-2陷1(痕b)露所示卷為一寺種較妄普遍混的方政式。概層間彎滑脫量使軸脅部板襲層間棟架空及(虛罪脫)攜,扳激梁整宮體性采降低秀.更啟易使緩板梁羞被分賤層破展壞。減在壓一定恥條件饞下,飲可出倘現(xiàn)由剖冀部禍板梁醒中的嘉低序靈次剪訊裂[夠R,知參見除圖3領(lǐng)--刪12等(a威)]經(jīng)發(fā)展上而成份的滑示脫,乘其形捕成過牧程如組圖3震—2驢9(金a)矮’所昆示。蔑當(dāng)彎挪曲巖甚體下秘伏有禁軸向氣力作旱用下慶發(fā)生漁塑性熊流動(dòng)咳的軟務(wù)弱巖框?qū)訒r(shí)深[圖針3壯--善26炮(b夫)]午,也燈可因鳳軟巖襪“上捏涌"甘而造顏成滑何脫[嫌圖3守--掘26拾(b逐)]區(qū)。背斜辣式滑莖脫不憲僅是賓彎曲掌巖體侵的一魯種特抱殊破巴壞方播式,丸井且奶也是堂造成堅(jiān)巖體死碎裂償松動(dòng)壓的重干要形聞成機(jī)見制.懇例如葵在地猜質(zhì)體屆中,連受強(qiáng)似烈擠諸壓的塔背斜在的傾跪伏處杜,可泡因?yàn)槎鋬梢砭嘶摽?,逆價(jià)斷層即在地蹲面交外匯,圖形成炎一楔嗎形松伏動(dòng)體姥(圖授3—抖27跡)。(2姓)向受褂式法滑脫其形泰成過珍程如脂圖3沈一2盞8所益示?;驈澢鷿櫟膶泳?fàn)顜r熊體因六某種誘原因滔(如未地質(zhì)圈過程貿(mào)中的測剝蝕茫)使掛板梁再被切量斷(全圖3峽--糟28柄(b起))副,彎畢曲變墓形的貨繼續(xù)暑則有令可能纖使抗窄剪強(qiáng)島度低齡的接旱觸面貢發(fā)生傻滑脫鑼(圖付a-領(lǐng)-2祥8(升c)骨)。賣滑脫峽發(fā)動(dòng)貢于臨鞠空端唱,由例于剪標(biāo)動(dòng)時(shí)移滑面懷強(qiáng)度拼降至放動(dòng)摩槽擦強(qiáng)效度(道參見躁圖3撤--好14量),羅因而歲波及蝴范圍奇可達(dá)連到圖殖3-割28猶(d坦)所耕示范怒圍。3.獅3報(bào)巖塔體在動(dòng)卸荷坑過程恢中的甩變形殲與破啦壞3.紛3·塌I困卸胃荷破友裂面誤的基倘本類墾型巖體悠應(yīng)力繞狀態(tài)隙分析爛已指念出,椅卸荷念作用樹將引冒起卸有荷面計(jì)附近繭巖體藍(lán)內(nèi)部別應(yīng)力翼重分莫布,百造成掩局部宅應(yīng)力真集中懇效應(yīng)仆;并慎且在戒卸荷董回彈用變形很過程劍中,嶄還會(huì)逮因差拾異回率彈而蓮在巖衡體中扒形成貧一個(gè)澡被約票束的訴殘余硬應(yīng)力孝體系鋒。巖鞭體在雜卸荷千過程威中的戲變形嬌與破昂壞,暴正是索由于粱應(yīng)力倘狀態(tài)柏的上煌述兩繡方面潤的變資化所懼引起完的(這圖3跟—2婆9)符。應(yīng)力凈分異盲(重衛(wèi)分布無與集滔中)尤所造幣成的蛋變形鋪和破源壞,彎其力鉛學(xué)機(jī)次制與特前述古加荷腳過程林的情便況類慨似。在拉學(xué)應(yīng)力減集中公帶產(chǎn)模生的亡拉裂傻面在平床行臨星空面陽的壓形應(yīng)力羽集中寺帶中謊形成派的與遺臨空淹面近梢于平垂行的債壓致浴拉裂追面剪切堤破裂張面拉裂壤面剪裂蒸面此外類在卸斜荷過琴程也查可產(chǎn)遞生彎片曲變絨形,或它總血是與摩一些慮破裂袖面的叮生成溫相伴漁生。3.咐3.陸2也差供異卸怪荷回鹿彈造騙成的自破裂巖體怕中緊問密相況連而粉材料態(tài)性質(zhì)逃不同筍的顆狡粒體肯系(移圖3繪—3決0)梁,如銜果在簽加荷辣過程糧中,弓彈性見強(qiáng)的舟單元攏1引配起純抗彈性朵應(yīng)變鼠,而兄彈性消弱的捐單元杜2則繪在彈相性變且形后倡發(fā)生伏了塑干性變姻形[都圖3度—3惹0(悲b)任]。掃卸荷秘回彈罵時(shí),燙兩者制膨脹涌程度槐不一秀,于痕是分萍別在舅單元守1和村單元數(shù)2內(nèi)禽產(chǎn)生箱了殘讓余壓隨應(yīng)力低和殘摸余拉斤應(yīng)力這[圖雁3—伸30哈(C繪)]唇。一假旦殘直余拉巖應(yīng)力徑達(dá)到勵(lì)顆粒呆材料小的抗尋拉強(qiáng)器度,望助產(chǎn)蝕生拉施裂面妹[圖硬3—擔(dān)30倆(d碑)]捕。3.外3.毛2.練應(yīng)力修史不快同造串成的霜差異禍回彈碎屑育巖中洞碎屑婚顆粒腐和胺射結(jié)物德兩者彼可具等有不研同的致應(yīng)力腿史,壞如左愧,顆打粒承繭受荷償載被侮壓縮玻,或摸產(chǎn)生牧切過執(zhí)顆粒女的張獨(dú)性破椅裂面奇,方州向和載加荷速方向野近于凈平行甩(普a)餐。掛在顆愈粒被移壓縮芹的情懲況下研充人燙膠結(jié)展物,底因此閉卸荷身時(shí),印處于叢壓縮霞狀態(tài)邪的顆齊粒力凳圖膨執(zhí)脹,盞但這旺種膨代脹受漆到膠爸結(jié)物無的限默制,唇使膠封結(jié)物夜轉(zhuǎn)為暫拉伸必狀態(tài)未,一侵旦被書殘余否拉應(yīng)炒力突多破,庸即產(chǎn)秋生沿絹顆粒器邊界陣的與梅回彈悉方向?yàn)辰诶д宦毜睦鹆衙婕?b駛)泳。在壓佛應(yīng)力禁作用值下,堂巖體場中原應(yīng)有裂賀隙或殺裂紋高的端抹部發(fā)段生壓服應(yīng)力爽集中麥[圖騰3—豪32眾(b匪)]閃,如溫集中補(bǔ)應(yīng)力外使端嘉部巖狡石塑奪性變脂形或茄壓碎撒,應(yīng)件力集喝中部叫位隨群之向僑內(nèi)部深轉(zhuǎn)移污[圖離3—未32斃(c飲)]貌。這赴樣,冒卸荷索回彈位時(shí)由序于裂城隙端翅部的孤回彈文能力菌明顯擇削弱粥,而腐內(nèi)側(cè)托應(yīng)力渠集中全處的蕉完整禮巖石撈具有便高3.舉3.鄰2.炒2待差用異卸瓶荷回偶彈造堆成的運(yùn)剪切類破裂卸荷都回彈似同樣趕可在煌巖體域中造槍成殘罷余剪斗應(yīng)力濟(jì),并倦導(dǎo)致廉剪切效破裂紛。通注常這豆種現(xiàn)督象與癥卸荷旨邊界尊條件狗不同許所造曠成的挪差異參回彈幟有關(guān)真,在輕高地哭應(yīng)力梨區(qū)鉆立進(jìn)過攜程中庸所見狡到的剖巖心漿裂成巖餅狀胖(簡耍稱“距裂餅渠”,屋下同岔)現(xiàn)注象,重可作屯為闡密明這領(lǐng)類剪諸切破駛裂形傲成機(jī)琴制的正力學(xué)且模式牌。巖心挺裂餅鳥現(xiàn)象贈(zèng)自本泉世紀(jì)珍60照年代臨末以克來開瓣始引圍起巖搞石力批學(xué)界補(bǔ)的注蹦意,蒙我國劫西南送、西懶北幾量個(gè)新碧勘察秧的電拴站以淹及我字國地袍下核符試驗(yàn)想所造剩成的罪高應(yīng)徒力區(qū)于也見幟到這鑄種現(xiàn)籠象。鋼它多暗半發(fā)寇生在侍堅(jiān)硬安完整羊的巖屆石中其,如欄花崗頃巖、淹玄武葛巖、域片麻端巖等。圖3尸—3影3所棗示為撒雅碧堆江上叨某電螞站河巾心鉆膛孔中安取出荷的正隱長巖甲巖餅也,巖面餅的劍厚度傾與巖抵餅直挑徑大銜體保妨持一數(shù)定的社比值導(dǎo)(該哀巖餅饅比值倆約為灑O.凍25礦7—滾0.旦26籃9)班,亦映即直珠徑相航同者辱其厚惑度大兄致相汽近。顛巖餅老略呈截橢圓談形、租微微云上凹怪,凹關(guān)槽軸驕與長擠軸一羨致。備破裂趟面新愛鮮,幼可見宴沿長同軸方組向的驚剪切翅擦痕撐和與貓擦痕息方向泛大體侵正交棒的拉餅裂坎竊。上煤述跡嗓象表歷明,染巖餅鳴是沿型長軸莖方向斯剪切受破裂叛的產(chǎn)粱物,疊該方由向代輪表鉆笨進(jìn)中數(shù)巖心石柱最接大的巨側(cè)向熔回彈明膨脹灘方向品,也任相當(dāng)水于最復(fù)大主喪壓應(yīng)吳力方保向;航研究企表明善,該勉方向督與河弟谷近堵于正視交(社參見互9.獅2)補(bǔ)。鉆進(jìn)抖中巖坐心柱撕的受戶力狀賀況,湯可用優(yōu)圖3傾—3壁4加委以說短明。剛?cè)鐖D鴉所示亡,切肆出的尸巖柱筆由于看受根戲部x引—x閃受限變面的鍬約束枝而不偏能充裁分回愿彈,持其回開彈的巡壽充分跡程度差隨距停受限勝面高窮度A涂而增賞大。但這種瘦差異閃回彈觸使受您限面都上產(chǎn)鋤生殘茶余剪雞應(yīng)力狹τ,敢其值墻視切壞出的堂巖柱顏中被覽約束扒而末忽釋放裝的回雨彈力敵之大枝小而棋定。余根據(jù)偶彈性桌力學(xué)惹森維肆南原汽理,參受限墨面只售能在奸一個(gè)坊局部明范圍嬌內(nèi)約饑束巖向柱的命回彈焦,超絲式過某錘一臨學(xué)界高佛度h0的部顏份則扛已充血分回誤彈,王所以盜沿巖遺柱短噴軸方株向中妹垂面提上法洪向殘夕余壓需應(yīng)力侵與受勉限面植上殘織余剪山應(yīng)力輪兩者蹈可有碎如圖時(shí)3—過34莫(b窩)所味示變削化圖尤式。由圖泥可見孩,當(dāng)饑切出鄉(xiāng)豐的巖府柱所斬達(dá)到見的高稈度已影足以儉使巖寄柱邊催緣的上最大蜜剪應(yīng)差力達(dá)霞到以界致超抄過巖懇石的比抗剪頁強(qiáng)度運(yùn),則腸巖柱美沿受藥限面肅被迅群速剪栗斷,燒所以伴在一蒼定的授地應(yīng)尾力環(huán)喘境中看,同應(yīng)類巖貧石的澆巖餅焰,其啊厚度緒與直兵徑的珍比值晌十分揚(yáng)相近吊。根據(jù)蛋以上葵分析稱可知粒,在壟高地祝應(yīng)力巧區(qū)的疲河谷績下切始或人積工開壯挖過估程中獎(jiǎng),特博別當(dāng)?shù)诘貐^(qū)憐最大假主壓薄應(yīng)力哀方向奸與谷毛按近后于正困交時(shí)輝,由凝于坡差腳根慎部受暴限面或上下比巖體臥的差奇異回悼彈,盛也可像于坡矛腳一耗帶造途成平寄緩的鋼剪裂懼面(爐圖3幕—2貧9中餓9)略。當(dāng)賣巖體飼中含柴有平地緩的鄉(xiāng)豐軟弱易面時(shí)覺,這呼種現(xiàn)您象就借更易牧發(fā)生撞(圖知3—專29份中l(wèi)推0)屆。3.謝3.良3卸雖荷造解成變鎮(zhèn)形破圍裂的然空間向組合傻模式根據(jù)稿以上余分析詞,以掙河谷痕區(qū)為準(zhǔn)例,慢河谷燒形態(tài)鉗和地泊質(zhì)條懇件不曉同,不卸荷病造成遣的變繩形破貌裂的框發(fā)育懶狀況箱和空匆間組墳合形滔式也霸各異異。例罰如平撤緩層咸狀巖缸體組適成的夜寬谷成區(qū),輔一般廳情況朝下可胞具有辜如圖迫3—片36薦(a惕)所告示的濃發(fā)育狼狀況襯,當(dāng)風(fēng)側(cè)向葵地應(yīng)腿力(怒σy)較之高時(shí)嶄,往以往造樂成谷底刷隆起,甚揪至形慢成“空偷洞”,是磨這類氏地區(qū)提影響無壩基縣穩(wěn)定再性和營滲漏圈條件嘴的重先要因城素;象而高告山峽搶谷區(qū)踩,發(fā)杜育狀裕況可怒有圖著3—布36箱(b跌)所擠示形弓式,司當(dāng)側(cè)拿向地?cái)硲?yīng)力搬較高其時(shí),風(fēng)坡腳蘆谷底獻(xiàn)一帶稻堅(jiān)硬趁完整惰的巖交石中臉可形沫成一勉高強(qiáng)剖應(yīng)力困集中牛帶,泛積存順很高傭的彈性瀉應(yīng)變消能。3.本4浸巖累體在淹動(dòng)荷路載條參件下爬的變怒形與陽破壞3.縫4.冷1川動(dòng)冬荷載鞭下巖裳體的餐應(yīng)力居狀態(tài)動(dòng)荷蛾載來招源于餓天然勒地震欠、誘豎發(fā)地凍震、守化爆襯、核脖爆以冶及機(jī)怒械振送動(dòng)等暮。動(dòng)荷另載在辭巖體斜中造魂成的召動(dòng)應(yīng)嗚力,膨?qū)嵸|(zhì)促上是豆在巖剖體中匪傳播壇的一夜種應(yīng)半力波改(s印tr藏es理s趁wa烤ve陸),災(zāi)它的滋傳播介方式款與發(fā)披震方歌式有釘關(guān)。地層個(gè)或爆率破給娛巖體勒以突潛然的準(zhǔn)初始醬位移梁,使辟巖石播受沖豎擊而再發(fā)生妥反常池應(yīng)力殘,巖幕體以聞其本甲身的生震動(dòng)草特征智來決遵定這巨種應(yīng)翼力波俱的傳弟播方葬式。萬由于團(tuán)巖體炮存在贈(zèng)有阻薪尼,持因此謊激發(fā)隙產(chǎn)生給的震輩動(dòng)終野會(huì)消紀(jì)失[境固3行—3肚7(排a)種]。機(jī)械附振動(dòng)姿通常續(xù)是連薄續(xù)作谷用的偉,并笛且作攤用力警本身博具有暈特定糟的振耐動(dòng)特謊征,危它對槽巖體對產(chǎn)生衣的動(dòng)捐應(yīng)力須稱為乳干擾悄力。剖應(yīng)力局波以逆強(qiáng)迫緒振動(dòng)洪方式六傳播鎮(zhèn)[圖充3—昆37絲式(b川)]睬,巖燃體的也最終額穩(wěn)定避運(yùn)動(dòng)還頻率臣和外課加干帖擾力彩的頻驕率一斃致。3.量4.謎2白巖屯體結(jié)吊構(gòu)特窮征對印應(yīng)力朱波傳券播的疏影響應(yīng)力輔波在固穿過崇某些稈地質(zhì)績界面淹時(shí),近由于揮兩側(cè)夢介質(zhì)慨特性獨(dú)的差堂異,暑特產(chǎn)講生反冬射波汁,因瞇此在夢界面藍(lán)造成自反射貌波應(yīng)帳力(撒σr)和澤透射坐波應(yīng)滔力(罩σt)它溫們與攻入射兆波應(yīng)樣力(永σ1)之兩間有環(huán)如下崖關(guān)系刊:σt=2摸σ1/(乘1+哨n)壺(3倦-2替9)σr=σ1(1局-n傷)/雄(1冒+n晝)么(公3-綿30彎)式中臨:n捕=(氧ρ1E1/楊ρ2E2)1/垮2=卷ρ1Vp1/境ρ2Vp2ρ1、ρ2、冤E1、雪E2、激VP1、領(lǐng)VP2,巖體膝的密訂度、立彈模吃和P傾波傳啦播速氧度。應(yīng)力鏡波的吉上述至反射鏈機(jī)制硬,使?jié)竦迷谧ジ黝惼平Y(jié)構(gòu)偵面附霜近出俗現(xiàn)了績復(fù)雜碑的動(dòng)怖應(yīng)力異分異愛效應(yīng)欄。根椅據(jù)上糕述公墳式,搖可概殼括以附下幾撞種在猴巖體恨穩(wěn)定菠性評(píng)賤價(jià)中忍極為摟重要嘴的動(dòng)虧應(yīng)力戚分異輔情況耳。(1丸)當(dāng)似應(yīng)力錢波從翅相對浙堅(jiān)硬約的巖供體傳拒入較沒軟弱酸的巖捎層中稿,亦靈即E新1>饒E2廳時(shí),距由于紋n>凡1,來此時(shí)呆產(chǎn)生同的反烏射波沫為拉洞伸波蒜,則街將在閱界面退處產(chǎn)巷生拉首應(yīng)力簽,并融且兩悟介質(zhì)島的E春值相淺差愈縫大,潑拉應(yīng)稿力值慕愈高影。顯蒙然,病這種備情況榜對巖腰體的落穩(wěn)定致性是呈很不日利的尖??瀑t茨曾魄指出闊,爆賴炸在邊靠近買自由引面的輝巖石貪內(nèi)發(fā)彩生時(shí)宰,在溉自由變面附授近出繁現(xiàn)的離逐層倦剝落旦現(xiàn)象倍,即踐是發(fā)源射波欠應(yīng)力拘的后溝果。弟應(yīng)該怖指出廣,裂秘隙面顏、尤片其是勿有一驅(qū)定張定開度肢的或派被充反填的就裂隙泡,其頂本身歡就是緣瑞介質(zhì)倚特性挨突變安部位證,也云將產(chǎn)呀生反晚射波貌應(yīng)力吼,促件進(jìn)其度被拉候裂。(2秋)應(yīng)家力波恩穿過達(dá)軟弱丑夾層港或斷煉層破佩碎帶妄時(shí),轉(zhuǎn)由于捧應(yīng)力音波的竊反射確機(jī)制遣和低勾強(qiáng)度序巖石簡吸收銳了大殃量的兵能量棵,所即以這柔些軟皮弱帶扭成為敗一個(gè)僑阻擋回動(dòng)應(yīng)菜力的嚇屏障移,它賠使傳召入其呆后的強(qiáng)動(dòng)應(yīng)咳力顯臂著削殊弱(隙圖3里—3糠8)。3.毯4.脖3動(dòng)盲荷載律作用挨下巖燒體變工形破卻壞特振征動(dòng)荷而載作侵用下甩巖體畏處于夾反復(fù)鴨的瞬椒時(shí)

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