金塔寺石窟岩体稳定性分析与加固措施

发布时间：2017-04-25 18:00

  本文关键词：金塔寺石窟岩体稳定性分析与加固措施，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：金塔寺石窟位于甘肃省河西走廊中段的祁连山北麓,是马蹄寺石窟群的重要组成部分。寺内保存有流行于北凉到北魏时期典型的中心柱石窟,是我国早期石窟链中重要的一环,为研究我国早期石窟艺术提供了第一手宝贵资料。尤其是窟中的高浮雕飞天,凌空悬塑,若从天而降,在全国独一无二,素有“东方飞天之精华”的美誉。经历了千百年的漫长岁月,在不利的自然和人为因素影响下,目前金塔寺石窟文物的保存现状不容乐观。窟壁岩体风化剥落,卸荷裂隙发育,严重危害石窟的安全,窟内的壁画空鼓随处可见,部分塑像、壁画出现严重的酥碱、剥落等现象,同时由于面流及岩壁裂隙的渗漏导致窟内相对湿度增高,不利于窟内文物的保存和洞窟的安全。通过对石窟全面现场调查,研究岩体的破坏模式并进行计算,确定了较好的加固方案。 根据金塔寺地质勘查资料,将病害区地层分为新近系及第四系地层,其中新近系地层按岩性可分为三个岩性段,各岩性段呈整合接触关系。石窟窟区岩体节理裂隙极为发育,节理裂隙与岩层层理相互切割,形成了板状、片状等倾向临空方向的危岩体。在石窟现场进行了比较详细的工程地质环境调查,主要查明了石窟的地形地貌、地层岩性、地质构造、气候条件、地震和窟区水文地质条件等。石窟主要病害为岩石在温差、地震、风力等因素作用下形成的岩石风化破碎,形成凹腔、滑坡等危害；其次,渗水造成的病害也比较严重。 对野外采集的砂岩样进行了室内试验,确定了岩样的物理力学参数。在以上各研究资料的基础上,详细分析了每个区的病害发育情况。选取了两块最主要的危岩体,确定了危岩体的主要破坏模式为倾倒崩塌破坏,并进行了计算分析,得出了危岩体在暴雨和地震因素影响下的稳定性。根据上述研究资料和参数,选取一典型坡面运用FLAC3D进行数值模拟计算,更加直观的了解危岩体的变形破坏。 结合病害原因分析和计算结果,提出了金塔寺石窟岩体合理的以危岩体加固工程为主和水害治理工程为辅的加固措施,并详细的介绍了各种加固措施。
【关键词】：金塔寺石窟 岩体 稳定性分析 加固措施
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：K879.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目录6-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 论文选题依据及研究意义8-10
• 1.2 岩体加固研究历程10-11
• 1.2.1 国内外岩体加固研究历史10-11
• 1.3 岩体加固研究现状11-17
• 1.3.1 岩质边坡破坏机理研究现状11-14
• 1.3.2 边坡稳定性分析方法14-17
• 1.4 研究内容与技术路线17-19
• 2 金塔寺石窟工程地质环境19-23
• 2.1 石窟现状19
• 2.2 地形地貌19-20
• 2.3 地层岩性20-21
• 2.3.1 新近系上岩组金塔寺亚组20-21
• 2.3.2 第四系崩坡积物、残积物21
• 2.4 地质构造21
• 2.5 气候条件21
• 2.6 地震21-22
• 2.7 窟区水文地质条件22-23
• 3 金塔寺石窟岩体主要病害及其成因分析23-33
• 3.1 边坡失稳的影响因素23-25
• 3.2 危岩体变形特征及稳定性评价25-28
• 3.2.1 1#危岩体25-26
• 3.2.2 2#危岩体26-27
• 3.2.3 危岩体变形原因分析27-28
• 3.3 洞窟渗漏水病害28-30
• 3.4 岩体风化病害30-31
• 3.5 保护设施破损缺失31-33
• 4 室内试验33-37
• 4.1 砂岩试样的采集33
• 4.2 岩石的物理性质试验33-34
• 4.3 岩石的力学性质34-37
• 5 岩体稳定性分析37-46
• 5.1 危岩体稳定性计算分析37-39
• 5.1.1 计算方法37-38
• 5.1.2 计算参数选取38-39
• 5.2 危岩体数值模拟分析39-46
• 5.2.1 FLAC3D简介及计算原理40-41
• 5.2.2 计算模型及参数选择41-42
• 5.2.3 计算结果及分析42-46
• 6 金塔寺石窟岩体的加固措施46-52
• 6.1 加固原则46
• 6.2 危岩体加固工程46-48
• 6.2.1 设计参数46
• 6.2.2 加固工程46-48
• 6.3 水害治理工程48-52
• 7 结论与建议52-54
• 7.1 结论52
• 7.2 存在的不足与建议52-54
• 参考文献54-57
• 在学期间的研究成果57-58
• 致谢58

【参考文献】

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本文编号：326752