高边坡岩体卸荷带检测方法和卸荷特征研究.pdfVIP

第20卷增刊 岩石力学与工程学报 2001年10月 Chin∞BJournal Oct,，200l ofRockMechanics andEngineering 高边坡岩体卸荷带检测方法及卸荷特征研究 牵维树童克强 董忠华 (长扛科学院岩基研究所武汉430010) (上饶市水利电力科学研究所上饶334000) 蕾耍介绍了高边坡岩体卸荷范围的检测原理和方法，突出了该方法优于其他方法的快捷、方便、准确之特点． 分析了自然、人工高边坡及削坡后的自然高边坡的卸荷范围和卸荷规律，说明定量检测卸荷带范围具有实际工程 意义． 关■词检测方法．自然边坡，人工边坡．卸荷带，卸荷特征 698．1 分类号Tv 文献标识码A 文章编号1000-6915(2001)增·1669-05 根据波在介质中传播的折射和反射原理，当激 1前言 发振源产生波动时，波在无限介质中呈半球圆形传 播．根据弹性理论可推导出下式： 岩石边坡有自然边坡和人工边坡之分．边坡因 ． 』 点(1一一) 存在风化带和卸荷带以及顺坡向的层面或断层带， 。1『丽；南 而出现局部掉块、整体跨塌、顺层面或断层面滑移 等，造成地质灾害或不利于人工边坡的稳定。水利 式中：c为波速，E为弹性模量．p为密度．一为泊 水电工程中，在峡窄陡峭的山谷中修建高坝，都涉 松比。 及到自然边坡和人工边坡的问题：在山区城市如重 可见，波的传播路径和速度与介质的物理性质 庆市，一级陡高边坡就有十几处；在城市建设中的 有关．只要准确测出首波的初至时间，由传播距离 高层建筑基础，往往形成直立边坡的深基坑；在公 计算岩体的波速，即可计算岩体的物理力学参数． 路、铁路建设中，园山区地形常常涉及对自然边坡 边坡岩体卸荷过程，实际上是岩体在拉、剪应力的 的开挖和支护．研究这些自然的或人工的高边坡的 作用下．岩体内部节理性质变坏。力学参数降低， 卸荷问题．对工程安全是十分重要的。 因此可以通过波速为媒介，了解岩体性质的变化． 定性确定边坡岩体卸荷范围，往往采用地质勘 “一击双收”弹性波检测方法，即在岩体表面 测手段。定量测试卸荷带范围目前有钻孔超声波法、 布置检波换能器2只．在2只检波换能器延伸线上 地震波法和静力法．都是通过测量岩体的物理参数 任意点，一次锤击，2只检波换能器同时接收振源 随坡距的变化以判断岩体的卸荷范围。这些方法是 传来的波形．测试布置如图l所示． 可行的，但笔者在实践中发现这些方法一方面是测 在勘探平洞或边坡表面，岩体的物理性质比深 试不方便，需要钻孔或很昂贵的地震仪．另一方面 层岩体的物理性质差。在任一接收点．检波换能器 是确定的卸荷带范围不够准确． 将接收到各种途径传来的波．当振源距离小于某一 笔者在长期的工作实践中总结出了一种快捷、 临界距离＆时，沿表面的直达波首先达到接收 简便、准确、实用的弹性波检测方法fIJ，而且为多 换能器．当振源距离小于岛且大于岛．时，沿表层 个大型工程提供了卸荷带的测试成果．