秦巴山区层状软弱变质岩边坡时效变形破坏机理研究

In Qin-Ba Mountain Area , many of soft metamorphic rock landslides were triggered by rainfall and human engineering activities , but during the early landslide identification the geology should be the main foctors which showed as the timeliness of the soft metamorphic rocks slopes. For those landslide characteristics of shallow damaged and timeliness in In Qin-Ba Mountain Area, we select two typical soft metamorphic rock landslide, get detailed investigation to establish the geological model. Sampling at typical point, start triaxial compression test and shear test to To obtain mechanical parameters. By weak metamorphic structure surface low stress creep tests to establish the creep model at low stress levels. By geomechanical model test to study the progressive style of deformation and failure regulars of soft metamorphic rock slopes in Qin-Ba Mountain Area. Then carried out the typical case point numerical analysis, to reveal layeded soft metamorphic rock slope timeliness failure mechanism in long-term gravity.

虽然秦巴山区大量的软弱变质岩滑坡多为降雨或人类工程活动引发，但早期识别主要考虑地质因素，即表现为软弱变质岩边坡的时效性。针对秦巴山区层状软弱变质岩滑坡浅表层破坏和时效性特点，选取两个典型软弱变质岩滑坡，进行详细勘察，建立地质原型；在典型点上取样，通过岩体三轴压缩试验、剪切试验获取力学参数，通过开展软弱变质岩结构面低应力蠕变试验，建立边坡软岩在低应力水平下的蠕变模型，通过地质力学模型试验，研究秦巴山区层状软弱变质岩边坡渐进式变形破坏规律，据此开展典型案例点数值分析，揭示长期重力作用下秦巴山区层状软弱变质岩边坡时效变形破坏机理。

大量的工程实践和现场调查表明，在边坡岩体中应力应变是随时间而不断变化的，表现出流变性。因此作为边坡的组成介质，岩石与岩体的流变性将直接影响到边坡本身与周围环境的长期安全和稳定性。位于陕西省南部的秦巴山区，是我国著名的山地自然灾害的多发区和重灾区，区内软弱变质岩发育，岩性软弱，易变形，强度低，岩体结构面发育，边坡变形破坏具有明显的累进性时效变形性质。本项目以秦巴山区软弱变质岩边坡为研究对象，采用蠕变试验、模型试验和数值模拟相结合的方法，重点开展软弱变质岩结构面蠕变特性和软弱变质岩边坡重力作用下渐进破坏机理研究。项目研究成果将丰富秦巴山区地质灾害机理研究，对灾害防治设计提供参考依据，具有重要的理论意义和工程实际意义。.在区域地质背景分析的基础上，调查了大量滑坡，系统总结提出了秦巴山区软弱变质区斜坡变形破坏模式；通过单轴、三轴蠕变试验开展了云母石英片岩在应力水平、围岩、含水率及片理面倾角变化下的蠕变特性；推导得到了修正的分段原西模型，建立了可用于秦巴山区软弱变质岩边坡变形分析的蠕变模型。.选取尧柏水泥厂千枚岩滑坡作为典型点原型，采用物理模型试验、数值模拟分别研究了：千枚岩边坡在重力条件下的滑动变形规律和破坏模式，不同层面组合方式包括层面强度和软弱面埋深等对千枚岩边坡滑动破坏的影响，不同结构面组合方式对千枚岩类边坡破坏过程的影响，不同坡脚开挖方式对千枚岩边坡变形规律、破坏模式等的影响机制；发明开发了一套非接触位移测量系统；分别建立适用于整体式滑移破坏的不稳定岩体临界长度计算模型和千枚岩斜坡稳定系数与软弱面埋深的关系模型；总结出顺层千枚岩边坡的两种破坏模式：“滑移－拉裂”渐进式破坏和“滑移－拉裂”整体式破坏两种破坏模式。通过上述研究初步揭示了长期重力作用下秦巴山区层状软弱变质岩边坡时效变形破坏机理。