三峡库区巴东复杂斜坡系统变形机理数值模拟与稳定性研究

三峡库区巴东斜坡系统复杂,其变形机理与稳定性研究对移民迁建和地质灾害防治具有重要意义。本文采用FLAC3D数值计算方法,对巴东复杂斜坡系统变形机理进行研究,为“重力成因论”提供了支持和佐证。从整个斜坡系统的角度,联合使用数值计算方法(FLAC3D)和极限平衡法(Sarma法),系统研究了巴东复杂斜坡系统在不同蓄水状态下不同层次的稳定性问题,结果表明斜坡系统不存在整体深层滑动的可能性;斜坡系统沿岩层界面或软弱层发生失稳的可能性较小,但赵树岭滑体和黄土坡滑体在表层滑体发生较大变形或失稳的条件下,可能导致滑坡整体复活;在水库调蓄过程中,部分滑坡表层堆积体产生变形破坏的可能性较大。另外,斜坡的表层改造可能会引起斜坡中层稳定性的恶化。

长江三峡巴东复杂斜坡系统成因研究

三峡库区巴东县新城区所在的扇形大斜坡是一个复杂斜坡系统。斜坡后缘边界的挤压变形带是斜坡整体沿其底界面(T1j3—T2b1)之间岩层界面向长江发生重力蠕滑作用的结果,不存在“巴东断裂”问题。斜坡系统内部未发现成规模的褶皱,也不存在数量众多的内动力成因的断裂带。巴东斜坡区浅表生变形破坏类型可概括为侧向拉裂、“雪崩式”垮塌、表层风化、侧向滑移张剪破裂、岩层折断变位、软岩膝折剪破裂和压扭破裂又重胶结7种重力卸荷破坏力学模式。斜坡系统内部发育分期分区(块)滑动(滑坡)现象,但不存在构造地质意义上的“断层”形迹。在地貌形态上,巴东大斜坡被4条冲沟分割成5个斜坡单元。在斜坡地质结构、成因类型与空间分布上,巴东大斜坡可划分为3个层次,即表层崩塌滑坡成因为主的堆积层(第一层次),冲沟分割且浅表生地质形迹发育的层状顺倾的中间基岩层(第二层次)和整体连续顺倾的深层基岩层(第三层次)。分形几何计算证明,巴东大斜坡的地貌形态尚处于侵蚀发育的青(幼)年期。FLAC3D数值模拟发现,在长江侵蚀下切的不同阶段,巴东斜坡体前缘和后缘接近底界面位置塑性变形区分布集中,但不具备沿深层界面发生整体滑动剪出的可能性。基本认识是,“巴东复杂斜坡系统”是在官渡口—东氵襄口向斜南翼(单斜山)的地质背景下,持续经受长江快速侵蚀下切外动力作用,河谷岸坡快速临空导致其自身重力产生强烈的侧向卸荷与滑移等浅表生地质改造作用过程而形成的,可简单地概括为“重力成因论”。

三峡库区巴东县新城区斜坡构造体系特征研究

斜坡的形成及演变受到地质构造的控制,大地构造背景决定了三叠系中统巴东组地层的浅海沉积.中三叠世末期印支运动奠定了研究区的基本构造格局.长江的贯通峡谷的发育决定了巴东新城区的地貌特征,近东西走向官渡口向斜控制了巴东新城区白土坡等斜坡的总体形态,基本上是顺层岩体斜坡.巴东组第三段深部岩体共扼剪节理反映构造应力场为近SN向挤压,巴东组第三段的次级褶皱及层间错动带的发育也为前期构造成因,以白土坡为例分析了斜坡构造体系与岩体结构的关系,三峡水库蓄水后将影响巴东组第三段斜坡岩体的稳定性.图4,参11.