红层区顺层岩质边坡扇状滑坡机制研究

论文摘要

本文以中石化川东北物资供应储备中心工程西侧挖方扇状边坡滑坡为研究对象，通过区域地质背景条件的分析及研究区岩土体结构和软弱结构面特征的分析、变形特征及监测数据的分析，探讨了滑坡的形成机制，并运用FLAC3D建模分析了滑坡的变形过程和变性破坏模式，提出了川东平行岭谷低山丘陵地貌区单斜顺向斜坡区在勘察、设计过程中应注意的事项，以及软弱结构面（带）参数取值方法和工程建设中监测预警的分析建议。论文的主要研究成果有：1、研究区工程地质环境条件研究：包括研究区自然地理环境条件、地形地貌、地质背景条件。2、对滑坡区的岩土体结构和软弱结构面特征进行了分析，揭示出区内红层区砂岩、泥岩互层节理裂隙主要体现为层面裂隙、层间裂隙及构造裂隙，浅层泥岩的强风化层、泥化夹层为其主要的软弱结构面（带）。3、通过对监测数据的分析，揭示了研究区滑坡的变形表现为“稳定→骤变→平缓渐变→骤变→失稳滑动”的过程，且为典型的单斜基岩斜坡顺层滑动。滑坡变形过程中初次“骤变”时的变形量基本上为等量变化，而剧烈滑动前“骤变”的变形量则为倍数增长关系，其间的平缓渐变体现了岩体软弱结构面抗剪强度由峰值向残值过渡的过程。4、通过机理分析表明，单斜顺向结构且软弱相间的岩层，对滑坡的形成起主要控制作用；坡体前缘的开挖是滑坡形成的主要诱因；水的作用是滑坡形成的主要影响因素。5、运用FLAC3D建模数值分析，揭示坡体前缘的开挖导致开挖处侧产生应力集中，边坡岩土体处于张剪、双向受拉应力状态，开挖边坡坡缘、边坡坡面顶部形成张力带；由于软弱夹层对应力分布的影响，边坡岩体内的变形破坏受下伏软弱层带的控制，呈顺层滑移－拉裂式破坏。6、建议对于单斜顺向斜坡区的工程建设项目，应重视边坡勘察和评价，红层泥岩风化物、泥化夹层等软弱结构面强度宜按照其物质组成特点，参照相似土体的相关参数取值，边坡监测预警需要准确把握和判断各阶段的变形速率和变形量，及时调整监测工作布置，提高监测预警的准确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.1.1 选题依据
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 滑坡机制的研究
• 1.2.2 边坡稳定性评价方法的研究
• 1.2.3 存在的主要问题
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.3.1 研究思路与研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第2章 研究区工程地质环境条件研究
• 2.1 自然地理环境条件
• 2.1.1 地理位置与交通
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 气象水文条件
• 2.2 地质背景条件
• 2.2.1 地质构造
• 2.2.2 地层岩性
• 2.2.3 水文地质条件
• 第3章 滑坡区岩土体结构及变形特征
• 3.1 滑坡区岩土体结构特征
• 3.1.1 岩性结构
• 3.1.2 岩体结构面
• 3.1.3 岩体坚硬程度与完整程度
• 3.2 滑坡滑带土及软弱结构面（带）特征
• 3.2.1 岩性接触软弱带特征
• 3.2.2 层间细微软弱面特征
• 3.2.3 滑带及软弱面抗剪强度
• 第4章 滑坡区变形与稳定性分析评价
• 4.1 滑坡变形迹象与特征
• 4.1.1 滑坡后缘拉裂变形迹象与特征
• 4.1.2 滑坡中部拉张变形迹象与特征
• 4.1.3 滑坡边沿剪切变形迹象与特征
• 4.2 滑坡稳定性分析评价
• 4.2.1 计算模型
• 4.2.2 工况
• 4.2.3 滑坡稳定性计算
• 第5章 滑坡、变形区形成过程及机制分析
• 5.1 滑坡变形过程监测分析
• 5.1.1 滑坡变形监测点的分布与控制作用
• 5.1.2 滑坡变形监测数据的分析
• 5.2 滑坡变形的分区
• 5.3 滑坡形成的机制分析
• 第6章 滑坡演进过程数值模拟分析
• 3D计算原理'>6.1 FLAC^3D计算原理
• 6.2 计算模型的建立
• 6.3 物理力学参数选取
• 6.4 计算结果分析
• 6.4.1 天然状态坡体应力场分析
• 6.4.2 开挖后（目前状况）坡体应力场分析
• 6.4.3 分级开挖后（目前状况）坡体变形特征分析
• 第7章 相关问题及建议
• 7.1 川东红层区顺层滑坡发育的普遍性
• 7.2 相关建议
• 7.2.1 单斜顺向斜坡岩土工程勘察、设计需要注意的重点问题
• 7.2.2 岩体参数取值建议
• 7.2.3 监测预警的探讨
• 第8章 结论
• 致谢
• 参考文献