“反倾层状内嵌岩梁式岩质岸坡”是指:岸坡走向与岩层走向接近一致,而倾向与岩层倾向相反,并且坡体中下部发育厚层岩梁的层状库岸边坡。论文以三峡库区龚家方滑坡为例,对龚家方及周边同类“反倾层状内嵌岩梁式岩质岸坡”的工程地质条件和变形现象进行了现场调查和统计,将变形现象按特征进行分类,分析各变形现象之间的演化关系,建立了此类岸坡分阶段变形破坏的地质模型,揭示各变形阶段的主控因素和发展趋势;通过引入岩体强度弱化系数,模拟岸坡消落带岩体在库水长期冲刷作用下的弱化效应,分析消落带岩体强度弱化条件下此类岸坡的变形发展趋势,通过有限元方法,对此类岸坡稳定性与库水位升降速率和非饱和渗透性之间的响应关系进行了分析,最后通过研究结果指导此类岸坡的防治设计。在论文上述研究工作中,得到了以下结论:(1)以经典的倾倒破坏G-B模型为基础,针对反倾层状内嵌岩梁式岩质岸坡的倾倒变形特征,提出该类岸坡变形区划分的改进G-B模型:滑动区、岩梁区、倾倒区和稳定区。由于岩梁区的存在,对其上部倾倒变形起到了锁固作用,使其成为了滑动区和倾倒区的分界处,更多的承担了上覆岩体的重力作用,使下部滑动区岩体受力减小,对岸坡起到了很大的稳定作用。(2)基于改进G-B模型,对反倾层状内嵌岩梁式岩质岸坡变形破坏过程进行解析,将该过程划分为以下四个阶段:①河谷形成期岸坡小变形阶段;②岩层倾倒变形阶段;③坡脚弱化滑移阶段;④岩梁断裂-倾倒崩滑阶段。其中,①和②属于长效变形阶段,③④属于破坏失稳阶段。该类岸坡总是中下部先破坏,然后上部岩体失去支撑而崩塌。(3)随着消落带岩体的逐渐弱化,当岸坡中部不存在岩梁时,岸坡失稳所对应的临界消落带岩体弱化系数为63%;当岸坡中部存在岩梁时,岸坡失稳所对应的临界消落带岩体弱化系数下降到了50%,可知岸坡中部岩梁能起到一定的阻滑作用。此外,在消落带岩体弱化系数相同条件下,由于岩梁的阻滑作用,使得坡脚最大位移量和最大剪应变增量明显下降。(4)在库水冲刷弱化作用下,岸坡消落带岩体强度降低,导致岸坡稳定性降低,岸坡内发生剪切破坏和拉张破坏的区域范围不断增大,由坡脚处逐渐向上延伸,直到崩滑体后缘,表层岩体主要发生拉张破坏,而深层岩体主要发生剪切破坏;当岸坡中部存在岩梁时,随着坡脚消落带岩体的弱化,岩梁下部坡体的剪切破坏区首先贯通,之后岩梁的剪切破坏区逐渐扩大直到岩梁断裂,此时岸坡上下滑动面贯通,整体失稳破坏。(5)岸坡稳定性的变化趋势与库水位升降速率密切相关,当库水位上升时,岸坡稳定性系数呈先增加后减少最后趋于稳定的趋势,当库水位下降时,岸坡稳定性系数呈先减少后增加最后趋于稳定的趋势。在相同渗透系数时,库水位上升速率越快,岸坡稳定性系数增加速率越快,库水位下降速率越快,岸坡稳定性系数下降速率越快;库水位升降速率越快,岸坡越快达到稳定性系数峰值。(6)岸坡稳定性的变化趋势与滑体的渗透系数密切相关,不论在库水位上升期还是下降期,当库水位升降速率相同时,滑体渗透系数越小,岸坡稳定性系数越高。(7)对于三峡库区反倾层状内嵌岩梁式岩质岸坡,滑体渗透性系数越大、库水位下降速率越快,岸坡越容易发生失稳破坏。(8)由于剩余推力法假定岸坡内存在贯通的潜在滑面,则茅草坡岸坡将处于变形破坏第四阶段——岩梁断裂-倾倒崩滑阶段,此阶段岸坡变形主控因素为岩梁的断裂与否。而茅草坡岸坡实际处于变形破坏第三阶段——坡脚弱化滑移阶段,此阶段岸坡变形主控因素为坡脚消落带岩体的弱化和滑移。(9)通过数值模拟对比各种工况的防治效果,可知在变形阶段三,格构护坡方案的造价低且防治效果最好,而锚杆锚固方案造价高且效果低;在变形阶段四,锚杆锚固方案的防治效果最好,格构护坡方案几乎没有防治效果。可见:同一岸坡,同一防治方法在不同变形阶段的防治效果会差别很大。(10)通过对比两种防治方案在岸坡不同变形阶段的防治效果,提出岸坡防治设计的分阶段讨论思想:主张先对岸坡进行定性分析,在确定岸坡所处变形阶段基础上,确定其失稳模式和主控因素,再以此来指导岸坡的防治工程设计,从而最合理的选择防治方法。