西南地區(qū)軟硬互層巖質邊坡變形破壞模式及穩(wěn)定性研究——以鯉魚塘水庫溢洪道邊坡為例.pdf

1、軟硬互層邊坡在西南地區(qū)分布廣泛,尤以紅層地區(qū)和變質巖地區(qū)最具代表性。受巖性差異影響,軟硬互層邊坡差異風化明顯,加上構造條件復雜,軟巖往往形成貫通坡體的軟弱結構面或軟弱基座,對邊坡穩(wěn)定性不利。由巖性差異和軟巖分布形成特殊的邊坡巖體結構和坡體結構,造成軟硬互層邊坡的變形破壞模式類型復雜,穩(wěn)定性評價困難,由此所產生的開挖邊坡穩(wěn)定性問題已成為嚴重影響軟硬互層邊坡工程的主要工程地質問題。本文對西南地區(qū)軟硬互層邊坡巖體工程特性、巖體結構和坡體結構特

2、征開展系統(tǒng)研究,以重慶開縣鯉魚塘水庫溢洪道邊坡為例,全面總結了軟硬互層邊坡的變形破壞模式、穩(wěn)定性評價方法和穩(wěn)定性控制方法,針對軟硬互層邊坡建立了一套軟硬互層邊坡變形破壞模式分析和穩(wěn)定性評價與控制體系。研究成果在軟巖工程特性、軟硬互層邊坡分類和地質模型建立等方面取得了一定進展,對軟硬互層邊坡工程具有一定指導意義。主要包括:
　　 (1)初步提出了基于崩解模式、耐崩解性的軟化系數(shù)經驗取值公式。以鯉魚塘邊坡的千佛巖組為研究對象,在軟巖

3、礦物成分、巖石結構微觀分析的基礎上,根據(jù)崩解試驗結果,針對易崩解巖體無法根據(jù)單軸抗壓試驗進行軟化系數(shù)取值的實際情況,結合其他工程資料,提出了基于崩解模式和耐崩解性的軟化系數(shù)經驗取值方法。
　　 (2)較為全面地總結了西南地區(qū)軟硬互層邊坡的巖體結構特征,在層狀結構的基礎上,考慮巖體強度、層間距、巖體完整性,將軟硬互層巖體分為整體巨厚層狀結構、塊體厚層狀結構、互層狀結構和薄層狀結構,并詳細研究了各種結構類型的工程地質特征。
　

4、　 (3)建立了較為全面的軟硬互層邊坡坡體結構分類體系。結合邊坡巖體結構分類和坡體結構分類標準將軟硬互層邊坡坡體結構分為5大類:近水平層狀結構、順傾層狀結構、反傾層狀結構、斜向層狀結構和陡傾層狀結構。
　　 進一步將近水平軟硬互層邊坡劃分為巨厚層硬巖為主下伏軟弱基座、中厚-厚層硬巖為主夾軟巖或軟弱夾層、軟質泥巖為主夾硬巖、軟硬巖等厚互層的結構五個亞類。將順傾層狀結構分為同向緩傾、同向陡傾結構,反傾層狀結構分為軟弱基座傾內、上硬

5、下軟中強結構、軟巖為主夾硬巖結構,斜向層狀結構分為斜向傾坡外的結構和斜向傾坡內結構。
　　 (4)將軟硬互層型邊坡失穩(wěn)模式按照控制邊坡穩(wěn)定性因素分為受軟弱基座控制的邊坡失穩(wěn)、受巖性控制的邊坡失穩(wěn)和受層面、軟弱面、軟弱夾層、結構面等組合關系綜合控制的軟硬互層邊坡失穩(wěn)。
　　 受軟弱基座控制的邊坡變形破壞模式有3種:塑流-拉裂、壓縮-傾倒、擋墻潰屈。受巖性組合控制的變形失穩(wěn)主要有7種:傾倒式崩塌、滑移式崩塌、錯斷式崩塌、拉裂

6、式崩塌、平推式滑坡、風化剝落、蠕滑-拉裂。受層面、軟弱面、軟弱夾層、結構面等組合關系綜合控制的軟硬瓦層邊坡變形破壞失穩(wěn)模式主要有6種:滑移-拉裂-剪斷、滑移-拉裂、滑移-彎曲、平面旋轉式滑移-拉裂、塊體滑移、彎曲-傾倒。
　　 (5)提出了基于變形理論的邊坡地質模型建立方法和原則,研究了巖體力學參數(shù)取值方法、軟巖和軟弱夾層邊坡建模簡化方法、網(wǎng)格剖分原則等,為邊坡的變形穩(wěn)定性分析奠定了基礎。
　　 (6)針對軟硬互層邊坡變