三峡库区巫峡剪刀峰顺层岩质岸坡破坏模式分析

剪刀峰岸坡位于三峡库区巫山县巫峡左岸,全长2.1 km。受北侧神女峰箱状背斜及南侧神女溪—官渡口向斜影响,岸坡为陡倾顺层岩质岸坡。岸坡坡度45°~89°,整体为陡坡与的陡崖复合地貌;岸坡出露的第四系地层主要为崩坡积碎块石土,出露的基岩含三叠系大冶组三段、四段及嘉陵江组一段至四段地层,地层多元化;岩组类别主要为大冶组及嘉陵江组碳酸盐溶岩组成的坚硬岩组及嘉陵江组二段岩溶角砾岩组成的较软岩组;岩体结构从极薄层至巨厚层状,岸坡地形、地层、岩组及结构复杂。岸坡上游至下游,2.1 km范围内,坡体结构变化大,岸坡变形破坏特征差异大,成因机制及破坏模差异大。根据岸坡不同的地质条件及特征,划分为6个大段、6个亚段。研究从岸坡宏观变形、破坏特征出发,将岸坡目前的变形、破坏总结为“构造切割及卸荷”“局部压裂、滑移”“地表溶蚀”“消落区岩体劣化”四个方面,并从岸坡成因机制上分析了各段的破坏模式。此外,本次研究还分析了库水位以上岸坡及库水位消落区的岩体劣化特征,从岩体劣化的角度提出了沿层面渐进式松脱滑移、沿软弱夹层溃屈滑移、沿“X型”节理滑移、沿层面倾倒溃屈四种岩体劣化及破坏类型。

水力作用下陡倾顺层岩质斜坡的倾倒破坏

陡倾顺层岩质斜坡的倾倒变形破坏与水力因素密切相关。将陡倾顺层斜坡的岩层概化为受自重及水力作用的悬臂梁。通过建立陡倾顺层岩质斜坡不同阶段水力作用下倾倒变形破坏的力学模型,揭示了陡倾顺层岩质斜坡的倾倒变形破坏过程。通过定量分析滑移面中产生的静水压力及后缘拉裂缝中的充水高度对坡体稳定性的影响,得出坡体稳定性系数及临界充水高度的表达式。结果表明:水力作用产生的倾倒力矩是引起该类斜坡发生倾倒变形与破坏的重要原因,坡体的稳定性系数降低亦是由水力作用引起的,排水是防治该类斜坡倾倒变形破坏的首要措施。

陡倾顺层路堑高边坡变形破坏机制分析

目前岩土工程界对于自然状态下陡倾顺层岩质边坡稳定性及其变形破坏机理的研究较多,而对于开挖状态下的陡倾顺层路堑高边坡的稳定性及其变形破坏机制研究较少。因此,论文紧密结合工程实际,对陡倾顺层路堑高边坡病害的坡体结构特征及变形破坏机制进行了较为系统的研究。首先,总结了陡倾顺层路堑高边坡病害的变形破坏特征和坡体结构特征;分析了陡倾顺层路堑高边坡病害的稳定性影响因素、变形破坏模式、坡体的受力状态以及变形破坏的四阶段模式;在此基础上提出了陡倾顺层路堑高边坡病害的变形破坏机制。研究结果表明:陡倾顺层路堑高边坡病害的坡体结构决定了其变形破坏的发生发展机制,同时在路堑开挖卸荷和降雨作用等外部促发因素的作用下,导致边坡产生顺层滑移-压碎(溃)剪断式破坏。