沙镇溪镇三峡库区岩质顺层滑坡破坏特征研究

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本文在实地调查、资料搜集与分析的基础上,采用地质力学分析、对比分析、数值模拟等研究方法,从三峡库区沙镇溪镇地区的区域地质环境调查入手,通过研究本区域地质发育状况,归纳了岩质顺层岸坡分布类型;通过对区域内典型的岩质顺层滑坡的发育特征、变形特征、影响因素、破坏机制的研究,及对比分析典型岩质滑坡的地质特征,找出了区域内滑坡发育的异同点;在分析岩质顺层滑坡发育规律的基础上,建立符合区域地质特征的多层次滑坡地质模型,同时阐明了不同类型滑坡的破坏模式;最后以谭家河滑坡为实例,用数值模拟的方法,探讨了库水对折线式切层剪出型滑坡变形的作用机制。具体成果如下:  1)研究区处于褶皱转折部位,断裂带从区内穿过,主要发育两组节理,侏罗系和三叠系泥岩、砂岩、页岩形成互层结构。不利的构造特征和岩性组合,使得研究区内岩体破碎,坡体多沿软弱夹层面破坏。  2)研究区内74%为顺层岸坡,横向坡约20%,逆向坡约6%。区内顺层岸坡按物质结构可分为碎裂散体坡和层状体坡,其中层状体顺层岸坡是主要类型。针对研究区顺层岸坡的发育特征,建立了6种典型的顺层岸坡地质结构模型:平缓顺层坡(Ⅱ1)、缓倾顺层坡(Ⅱ2)、中倾顺层坡(Ⅱ3)、陡倾顺层坡(Ⅱ4)、陡立顺层坡(Ⅱ5)、上陡下缓顺层坡(Ⅱ6)。研究区内主要发育缓倾顺层坡、中倾顺层坡两类岩质岸坡。  3)研究区发育滑坡有19个,其中岩质顺层滑坡5个。区域内岩质顺层滑坡主要发育近走向性节理和近倾向性节理,且滑坡坡脚角度在30°~75°之间,前缘陡峭,临空面好。区内岩质顺层滑坡均发育在褶皱转折部位、侏罗系软硬相间的地层中,滑带往往由软层泥化软化形成,发生失稳滑塌的易发坡度为15°~25°。  4)区内岩质顺层滑坡按剖面形态可分为直线式滑坡和折线式滑坡:直线式滑坡地层倾角在20°左右,一般发育在缓倾顺层坡(Ⅱ2)中,部分后缘壁陡倾滑坡可叠加降雨推力作用从而增大下滑力,阻滑力主要来自滑带抗剪强度,主要受降雨影响;折线式滑坡地层倾角在30°~40°之间,一般发育在中倾顺层坡(Ⅱ3)中,软弱夹层向上延伸至露头,滑坡前部为阻滑段,主要受库水位上升影响。  5)根据滑坡的厚度规模、变形机制、动力因素、剖面形态特征,按“层、式、型、类”的命名原则,将区域内岩质顺层滑坡地质模型分为三类:厚层滑移弯曲式库水浮托型内倾折线类滑坡,厚层蠕滑拉裂式降雨型外倾直线类滑坡,厚层滑移拉裂式降雨型外倾直线类滑坡。在区内岩质滑坡地质模型及变形分析的基础上,归纳总结出区内岩质顺层滑坡的变形破坏模式:直线式顺层剪出型岩质顺层滑坡和折线式切层剪出型岩质顺层滑坡。  6)通过对谭家河滑坡数值模拟发现:①滑坡体渗透性好,库水位变动主要影响滑坡前部渗流场,对滑坡中后部无较大影响;②库水在低水位时,滑坡整体变形较小,库水位上升时变形急剧增大;③滑坡中后部较陡,对平缓的前缘有挤压推动作用,因此在陡缓交界处会产生应力集中,使得变形较大。由此表明,在库水上升过程中,滑坡前部由于库水浮托作用,降低抗滑力,即减弱折线式切层剪出型滑坡锁固段,从而使滑坡发生变形。
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