西南地區(qū)軟硬互層巖質(zhì)邊坡變形破壞模式及穩(wěn)定性研究——以鯉魚塘水庫(kù)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(zhì)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(fēng)化明顯,加上構(gòu)造條件復(fù)雜,軟巖往往形成貫通坡體的軟弱結(jié)構(gòu)面或軟弱基座,對(duì)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(jié)構(gòu)和坡體結(jié)構(gòu),造成軟硬互層邊坡的變形破壞模式類型復(fù)雜,穩(wěn)定性評(píng)價(jià)困難,由此所產(chǎn)生的開挖邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題已成為嚴(yán)重影響軟硬互層邊坡工程的主要工程地質(zhì)問(wèn)題。本文對(duì)西南地區(qū)軟硬互層邊坡巖體工程特性、巖體結(jié)構(gòu)和坡體結(jié)構(gòu)特

2、征開展系統(tǒng)研究,以重慶開縣鯉魚塘水庫(kù)溢洪道邊坡為例,全面總結(jié)了軟硬互層邊坡的變形破壞模式、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法和穩(wěn)定性控制方法,針對(duì)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(píng)價(jià)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(zhì)模型建立等方面取得了一定進(jìn)展,對(duì)軟硬互層邊坡工程具有一定指導(dǎo)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(jīng)驗(yàn)取值公式。以鯉魚塘邊坡的千佛巖組為研究對(duì)象,在軟巖

3、礦物成分、巖石結(jié)構(gòu)微觀分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)崩解試驗(yàn)結(jié)果,針對(duì)易崩解巖體無(wú)法根據(jù)單軸抗壓試驗(yàn)進(jìn)行軟化系數(shù)取值的實(shí)際情況,結(jié)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(jīng)驗(yàn)取值方法。
　　 (2)較為全面地總結(jié)了西南地區(qū)軟硬互層邊坡的巖體結(jié)構(gòu)特征,在層狀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,考慮巖體強(qiáng)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(jié)構(gòu)、塊體厚層狀結(jié)構(gòu)、互層狀結(jié)構(gòu)和薄層狀結(jié)構(gòu),并詳細(xì)研究了各種結(jié)構(gòu)類型的工程地質(zhì)特征。
　

4、　 (3)建立了較為全面的軟硬互層邊坡坡體結(jié)構(gòu)分類體系。結(jié)合邊坡巖體結(jié)構(gòu)分類和坡體結(jié)構(gòu)分類標(biāo)準(zhǔn)將軟硬互層邊坡坡體結(jié)構(gòu)分為5大類:近水平層狀結(jié)構(gòu)、順傾層狀結(jié)構(gòu)、反傾層狀結(jié)構(gòu)、斜向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)和陡傾層狀結(jié)構(gòu)。
　　 進(jìn)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(zhì)泥巖為主夾硬巖、軟硬巖等厚互層的結(jié)構(gòu)五個(gè)亞類。將順傾層狀結(jié)構(gòu)分為同向緩傾、同向陡傾結(jié)構(gòu),反傾層狀結(jié)構(gòu)分為軟弱基座傾內(nèi)、上硬

5、下軟中強(qiáng)結(jié)構(gòu)、軟巖為主夾硬巖結(jié)構(gòu),斜向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)分為斜向傾坡外的結(jié)構(gòu)和斜向傾坡內(nèi)結(jié)構(gòu)。
　　 (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(jié)構(gòu)面等組合關(guān)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(cuò)斷式崩塌、拉裂

6、式崩塌、平推式滑坡、風(fēng)化剝落、蠕滑-拉裂。受層面、軟弱面、軟弱夾層、結(jié)構(gòu)面等組合關(guān)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(zhuǎn)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(zhì)模型建立方法和原則,研究了巖體力學(xué)參數(shù)取值方法、軟巖和軟弱夾層邊坡建模簡(jiǎn)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(chǔ)。
　　 (6)針對(duì)軟硬互層邊坡變