三峽庫(kù)區(qū)軟硬互層近水平地層高切坡崩塌研究

顧宏偉， 葉海林

(1.和平村退休干部住房建設(shè)工程指揮部,北京100021； 2.總裝備部工程設(shè)計(jì)研究院, 北京 100028)

?

三峽庫(kù)區(qū)軟硬互層近水平地層高切坡崩塌研究

顧宏偉1， 葉海林2

(1.和平村退休干部住房建設(shè)工程指揮部,北京100021； 2.總裝備部工程設(shè)計(jì)研究院, 北京 100028)

由泥、砂巖互層或厚層砂巖夾泥巖等形成的類(lèi)似“夾心餅干”的軟硬互層水平層狀結(jié)構(gòu)邊坡，是三峽庫(kù)區(qū)分布較為廣泛的一種邊坡結(jié)構(gòu)類(lèi)型，同時(shí)，由于泥、砂巖風(fēng)化速度的不同而產(chǎn)生的崩塌災(zāi)害現(xiàn)象是三峽庫(kù)區(qū)最為常見(jiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害。文章首先從地形地貌、地層巖性、結(jié)構(gòu)面組合、降雨作用和風(fēng)化作用等方面對(duì)軟硬互層高切坡的崩塌形成原因進(jìn)行研究，軟硬巖的差異性風(fēng)化而造成的軟巖空腔和硬巖中的結(jié)構(gòu)面組合是造成崩塌的主要原因；其次，基于野外調(diào)查的地質(zhì)現(xiàn)象分析，得到了軟硬互層高切坡崩塌主要有傾倒、滑移、塑流拉裂、懸臂拉張、錯(cuò)斷等破壞機(jī)制；最后，通過(guò)離散元數(shù)值模擬，對(duì)泥砂巖軟硬互層高切坡崩塌的形成破壞過(guò)程進(jìn)行了分析，其破壞過(guò)程為泥巖剝落-巖腔-砂巖裂隙張開(kāi)-危巖體彎曲-傾倒崩塌-堆積坡腳。研究成果對(duì)三峽庫(kù)區(qū)高切坡地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)和防治有一定的意義。

巖土力學(xué)； 軟硬互層； 崩塌； 差異風(fēng)化； 破壞機(jī)制； 離散元數(shù)值模擬

三峽庫(kù)區(qū)涉及湖北省、重慶市共20個(gè)縣(區(qū))， 277個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。規(guī)劃需要搬遷總?cè)丝?24.55萬(wàn)人，遷建縣城(城市)12座，集鎮(zhèn)116座，搬遷工礦企業(yè)1 629家，還有大量公路、電力、通訊等專(zhuān)業(yè)設(shè)施。三峽庫(kù)區(qū)在大規(guī)模移民搬遷安置和工程建設(shè)過(guò)程中，雖然注重了地質(zhì)選址，但由于地處山區(qū)，為了有效利用土地資源，不可避免地形成了大量高切坡。2003年前已完成高切坡治理工程1 490個(gè)，目前正在治理的1 198處。隨著大壩蓄水、三期移民搬遷任務(wù)的基本完成，三峽庫(kù)區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治高切坡防護(hù)工程也已經(jīng)基本完成。這些人工開(kāi)挖的高切坡由于地質(zhì)條件復(fù)雜，巖體破碎，易于風(fēng)化，所暴露的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題日益突出，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的研究工作，如羅元華等人[1]提出了三峽庫(kù)區(qū)存在嚴(yán)重失穩(wěn)隱患的邊坡主要有5種類(lèi)型，并對(duì)存在不穩(wěn)定隱患的高切坡給除了各種工程防護(hù)措施；殷躍平[2]系統(tǒng)研究了三峽庫(kù)區(qū)的邊坡結(jié)構(gòu)類(lèi)型，并對(duì)典型邊坡開(kāi)挖前后邊坡破壞過(guò)程進(jìn)行了分析；祝介旺等[3-4]對(duì)庫(kù)區(qū)萬(wàn)州段高切破的致災(zāi)因素、破壞模式、防護(hù)措施等進(jìn)行了研究。

在三峽庫(kù)區(qū)由泥、砂巖互層或厚層砂巖夾泥巖等形成的類(lèi)似“夾心餅干”的軟硬互層水平層狀結(jié)構(gòu)高切坡，是庫(kù)區(qū)分布較為廣泛的一種邊坡結(jié)構(gòu)類(lèi)型，在云陽(yáng)、萬(wàn)州、忠縣、開(kāi)縣等地有著廣泛分布[5]。對(duì)于泥、砂巖互層結(jié)構(gòu)的邊坡，由于砂巖抗風(fēng)化能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于泥巖，受差異風(fēng)化的影響，抗風(fēng)化能力較弱的泥巖容易被剝蝕形成空腔，同時(shí)砂巖受結(jié)構(gòu)面切割，從而產(chǎn)生崩塌，不同程度地威脅到城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施、建構(gòu)筑物和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。本文在對(duì)三峽庫(kù)區(qū)泥、砂巖軟硬互層近水平地層高切坡現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)軟硬互層近水平地層高切坡崩塌破壞的形成原因、破壞機(jī)制等進(jìn)行研究，并結(jié)合典型實(shí)例，對(duì)其崩塌的形成破壞過(guò)程進(jìn)行模擬分析。

1 高切坡崩塌的形成原因

1.1 地形地貌

地形地貌主要表現(xiàn)在斜坡坡度上，高陡的斜坡地形是形成崩塌落石的必要條件。從區(qū)域地貌條件看，崩塌形成于山地、高原地區(qū)；從局部地形看，崩塌多發(fā)生在高陡斜坡處，如峽谷陡坡、沖溝岸坡、深切河谷的凹岸等地帶。崩塌多發(fā)生于坡度大于55°、高度大于30 m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上[6]。三峽庫(kù)區(qū)的移民遷建形成的高切坡，由于受地形條件的限制，多比較陡峻，為崩塌發(fā)生提供了條件。如對(duì)三峽庫(kù)區(qū)萬(wàn)州高切坡防護(hù)治理標(biāo)段Ⅲ的36個(gè)高切坡坡角進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，坡角都在30°以上，角度大于50°的約占90 %，角度大于60°的占75 %，邊坡非常陡峻[7]。

1.2 地層巖性

地層巖性是崩塌形成的基本條件。三峽庫(kù)區(qū)軟硬互層類(lèi)高切坡，軟巖主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，礦物成分以伊利石、蒙脫石等為主，具強(qiáng)親水性，遇水膨脹、浸水崩解、失水干裂，網(wǎng)狀裂紋密集，干、濕交替變化極易產(chǎn)生碎裂崩解；砂巖礦物成分多以石英、長(zhǎng)石為主，部分云母、巖屑，膠結(jié)物成分為粘土礦物、鐵質(zhì)、鈣質(zhì)等，耐崩解性強(qiáng)，其崩解性對(duì)比室內(nèi)試驗(yàn)如圖1所示。泥巖類(lèi)抗風(fēng)化能力極弱，風(fēng)化后即呈鱗片狀剝落，現(xiàn)場(chǎng)觀察，泥巖類(lèi)高切坡經(jīng)開(kāi)挖暴露后，表層即產(chǎn)生風(fēng)化剝落并堆積于坡腳，且高切坡開(kāi)挖暴露時(shí)間愈長(zhǎng)，則坡腳風(fēng)化剝落堆積物愈厚；砂巖類(lèi)強(qiáng)度較高，屬硬質(zhì)巖石，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，由于泥、砂巖之間的差異風(fēng)化常常在砂巖的下部形成巖腔。砂巖中裂隙較發(fā)育，特別是砂巖高切坡的卸荷裂隙常與其它裂隙組合切割形成不穩(wěn)定塊體或危巖，當(dāng)在一定的水平壓力(如靜、動(dòng)水壓力，振動(dòng))或巖腔加深砂巖塊體重心不斷外移等條件發(fā)展到一定程度時(shí)，這種不穩(wěn)定塊體則可能突然失穩(wěn)產(chǎn)生崩塌。

(a)奉節(jié)膠家灣高切坡泥巖浸水1 d崩解

(b) 開(kāi)縣獅子堡砂巖高切坡砂巖浸水1 d圖1 泥、砂巖室內(nèi)浸水崩解性試驗(yàn)

1.3 邊坡巖體結(jié)構(gòu)面組合

斷裂、節(jié)理、裂隙、地層界面等各種結(jié)構(gòu)面使巖層遭受不同程度的破壞，把完整的巖體切割成大小不同的塊體，形成崩塌失穩(wěn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。若高切坡坡面平行主應(yīng)力面時(shí)，坡體特別是砂巖組成的坡體，尤其容易因應(yīng)力松弛形成條帶狀減壓帶，發(fā)生卸荷張裂，為崩塌落石的產(chǎn)生提供良好條件，形成大型崩塌。結(jié)構(gòu)面還會(huì)在雨季積水，產(chǎn)生較大的靜水壓力和側(cè)壓力。陡傾的卸荷裂隙與緩傾的地層界面組合非常有利于崩塌的發(fā)生。

1.4 降雨和地下水

三峽庫(kù)區(qū)高切坡位于三峽蓄水位以上，不受三峽水庫(kù)蓄水的影響，但受降雨和地下水作用影響明顯，降雨和地下水對(duì)崩塌的發(fā)生起誘發(fā)作用。三峽庫(kù)區(qū)為亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫暖潮濕，雨量充沛，雨水的沖刷可使泥巖表層風(fēng)化速度加快，剝落形成內(nèi)凹的巖腔。雨水沿著砂巖裂隙侵入，一方面在砂巖后緣裂隙中形成瞬時(shí)高水柱壓力，增大了巖體的下滑力，另一方面可是巖體結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度軟化泥化，強(qiáng)度降低，抗滑力減小。

斜坡中的地下水，在巖土體的空隙和裂隙中的不斷流動(dòng)產(chǎn)生靜水壓力、動(dòng)水壓力和向上的浮托力，減弱巖土體重量和抗滑力；地下水的長(zhǎng)期作用可使巖土體軟化泥化，強(qiáng)度降低，造成邊坡的穩(wěn)定性降低。

1.5 風(fēng)化作用

風(fēng)化作用是觸發(fā)崩塌發(fā)生的外因之一。主要為在長(zhǎng)期的風(fēng)化作用下，高切坡巖土體變得破碎，強(qiáng)度降低。在泥、砂巖軟硬互層高切坡中主要表現(xiàn)為風(fēng)化速度的不一樣，泥巖風(fēng)化速度較快，砂巖風(fēng)化速度慢，而在斜坡上懸空的巖體形成空腔，從而使上部巖體失去支撐而穩(wěn)定性降低。三峽庫(kù)區(qū)溫差變化和干濕交替非常激烈，溫度、濕度、降雨量的劇烈變化的長(zhǎng)期作用使巖石的風(fēng)化作用和軟硬巖差異分化更為強(qiáng)烈。

1.6 其他因素

高切坡在開(kāi)挖過(guò)程中不合理的施工方法，如在對(duì)不良地質(zhì)段邊坡施工時(shí)未分段開(kāi)挖，或一次開(kāi)挖太多未能及時(shí)有效支護(hù)，高切坡開(kāi)挖后不及時(shí)支護(hù)，會(huì)造成泥巖風(fēng)化和砂巖卸荷裂隙加大等。

由于移民建鎮(zhèn)，工程區(qū)內(nèi)所形成的大量的高切坡一般位于建筑物后面或公路兩側(cè)，當(dāng)?shù)鼐用裨诟咔衅缕马斝藿ǚ课菁虞d，在前后緣較緩的山坡及公路部分緩坡地帶開(kāi)墾種植，加速了坡體的風(fēng)化和水土流失作用，都可對(duì)高切坡的穩(wěn)定性帶來(lái)不利的影響。

2 高切坡崩塌的破壞機(jī)制

2.1 傾倒

傾倒型崩塌為板狀、柱狀直立邊坡巖體在靜水壓力、重力、地震力等作用下沿底部發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致危巖體失穩(wěn)的現(xiàn)象[8]。在形成力學(xué)機(jī)制上為傾覆力矩大于抗傾覆力矩引起巖石塊體轉(zhuǎn)動(dòng)。在庫(kù)區(qū)軟硬互層高切坡中，泥、砂巖層的差異風(fēng)化是引起高陡直立巖體傾倒的重要原因。當(dāng)砂巖塊體下伏的軟弱巖層不斷風(fēng)化剝落，形成巖腔，使砂巖塊體支撐面積減小，導(dǎo)致塊體重心不斷外移，穩(wěn)定性不斷降低，后側(cè)裂隙不斷擴(kuò)大。當(dāng)?shù)撞恐蚊娌蛔阋灾螇K體，或其后側(cè)裂隙充水產(chǎn)生較大靜水壓力以及水平地震力作用時(shí)，就會(huì)發(fā)生傾倒(圖2)。

(a)傾倒崩塌示意

(b) 重慶萬(wàn)州龍寶雙河路北段高切坡圖2 高切坡傾倒破壞

2.2 滑移

邊坡上砂巖常在斜坡前緣形成傾向臨空面結(jié)構(gòu)面，常呈錐狀體，在重力及靜水壓力、動(dòng)水壓力作用下產(chǎn)生滑移崩塌(圖3)。

(a)滑移崩塌示意

(b)豐都地稅郵政局住宅高切坡圖3 高切坡滑移崩塌破壞

2.3 塑流拉裂

高切坡較厚軟弱巖層在上部巖體壓力作用、遇水軟化、長(zhǎng)期風(fēng)化剝落等因素作用下不斷壓縮和向臨空方向塑性流動(dòng)，導(dǎo)致上覆較堅(jiān)硬巖層拉裂，巖體不斷下沉和向外移動(dòng)，拉張?jiān)泄?jié)理面或在坡內(nèi)巖體形成新的裂隙，形成危巖體。當(dāng)因?yàn)轱L(fēng)化、開(kāi)挖等原因使得危巖體失去支撐面時(shí)，崩塌將發(fā)生(圖4)。

(a)塑流拉裂示意

(b)萬(wàn)州建總租賃公司高切坡圖4 軟弱泥巖夾層塑性流動(dòng)變形導(dǎo)致巨厚層砂巖拉裂破壞

2.4 懸臂拉張

高切坡因差異風(fēng)化等原因形成巖腔，風(fēng)化較慢的堅(jiān)硬巖層在坡面上以懸臂梁形式凸出。在長(zhǎng)期重力作用和下伏巖層不斷風(fēng)化剝落的情況下，重力力矩的影響越來(lái)越大。當(dāng)傾覆(重力)力矩大于巖層抗傾覆力矩(巖體抗拉、抗剪力矩)時(shí)，凸出巖體將突然翻轉(zhuǎn)失穩(wěn)。崩塌體后緣拉裂面一般是巖體內(nèi)部原有結(jié)構(gòu)面，或者是巖體因拉應(yīng)力集中，沿著巖體內(nèi)部某損傷面拉裂，而完整巖體只有相當(dāng)大的傾覆力矩才能使完整巖體被拉斷。懸臂拉張型崩塌現(xiàn)象在軟硬巖層相間產(chǎn)出的高切坡中也非常普遍(圖5)。

(a)懸臂拉張示意

(b)太白巖懸臂拉裂型危巖體(萬(wàn)州)圖5 懸臂拉張破壞

2.5 錯(cuò)斷

在高切坡巖體中高傾角節(jié)理或卸荷裂隙發(fā)育，但無(wú)傾向臨空面的結(jié)構(gòu)面，在巖體的自重作用下，引起下部剪切力集中錯(cuò)斷巖體，然后發(fā)生崩塌(圖6)。

3 高切坡崩塌形成破壞過(guò)程數(shù)值分析

對(duì)于三峽庫(kù)區(qū)軟硬互層巖體高切坡，其崩塌破壞是其最常見(jiàn)的一種破壞方式。下文以萬(wàn)州某一高切坡為例對(duì)泥砂巖軟硬互層崩塌的形成破壞過(guò)程進(jìn)行數(shù)值分析。數(shù)值方法采用離散單元法，軟件為UDEC[9-10]。該邊坡切坡高17 m，坡面走向N52°E， NW∠5°～10°，巖層產(chǎn)狀為N70°E，NW∠10°，上部為上沙溪廟組(J2s)紫灰色砂巖，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，主要由長(zhǎng)石、石英、云母等礦物成分組成，屬較硬巖，耐風(fēng)化性能較好，其中發(fā)育4組節(jié)理，其中一組節(jié)理產(chǎn)狀N65°～80°E， NW∠65°～85°，與坡向近平行，對(duì)邊坡崩塌的形成起控制作用；中下部為上沙溪廟組(J2s)紫紅色泥巖和夾泥質(zhì)粉砂巖，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，屬軟巖，耐風(fēng)化性能差，裂隙不發(fā)育，表層強(qiáng)風(fēng)化；另在坡體表面發(fā)現(xiàn)4條裂縫(圖7)。

(a)錯(cuò)斷崩塌示意

(b)萬(wàn)州周家路高切坡錯(cuò)斷崩塌圖6 錯(cuò)斷式崩塌破壞

圖7 萬(wàn)州某高切坡崩塌破壞

3.1 數(shù)值模型和參數(shù)選取

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和地質(zhì)資料，建立幾何模型(圖8)，模型高為40 m，寬為50 m，邊坡坡角80°，左右及底部邊界為約束邊界?？紤]在自重作用下，按Mohr-Coulomb力學(xué)模型進(jìn)行分析。砂巖視為剛體，不考慮其變形量，泥巖為變形體，結(jié)構(gòu)面有巖層層面和上部砂巖中的4條裂隙和一組節(jié)理，層面間距1～3 m，節(jié)理間距1～2 m。巖體和結(jié)構(gòu)面參數(shù)選取如表1。

圖8 軟硬互層高切坡模型

3.2 數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果及分析

離散元數(shù)值計(jì)算結(jié)果如圖9，其崩塌形成破壞過(guò)程如下:

(1)泥巖風(fēng)化層剝落。坡體泥巖表層由于受風(fēng)化作用微裂隙發(fā)育，強(qiáng)度低，在重力作用下剝落堆積坡腳，同時(shí)在砂巖下部形成巖腔。

(2)砂巖裂隙張開(kāi)。由于坡體前緣砂巖懸空失去支撐，在砂巖塊體后緣張應(yīng)力集中，沿著已有的節(jié)理裂隙張開(kāi)，并進(jìn)一步加深加寬，形成不穩(wěn)定塊體或危巖體。

表1 計(jì)算參數(shù)

(3)危巖體彎曲。隨著張開(kāi)的裂隙不斷向深處擴(kuò)展，和層面裂隙貫通，以及下部軟巖向臨空方向變形，使危巖體向臨空方向彎曲，同時(shí)貫通的層面裂隙也不斷張開(kāi)。

(4)傾倒崩塌。當(dāng)危巖體在自重作用下產(chǎn)生的彎矩到一定程度時(shí)，以坡腳為支撐點(diǎn)傾倒、崩塌，最后堆積于坡腳。

(5)破壞進(jìn)一步發(fā)展。隨著風(fēng)化作用的繼續(xù)，泥巖不斷剝落后退，造成崩塌漸進(jìn)破壞發(fā)展。

其破壞地質(zhì)過(guò)程可以總結(jié)為：泥巖風(fēng)化剝落-巖腔-砂巖裂隙面張開(kāi)-危巖體彎曲-傾倒崩塌-堆積坡腳。

4 崩塌防治對(duì)策

根據(jù)三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治總體指導(dǎo)思想，高切坡的防護(hù)應(yīng)體現(xiàn)以“以人為本，預(yù)防為主，合理避讓?zhuān)攸c(diǎn)治理”，防護(hù)工程以安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工簡(jiǎn)便的原則，同時(shí)結(jié)合GB 50330-2002《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》的要求，針對(duì)不同的破壞模式提出了相應(yīng)的處治對(duì)策。針對(duì)崩塌破壞機(jī)制不同防治對(duì)策也因坡而異，但總的說(shuō)來(lái)有以下幾種：危巖清除、堵塞、錨桿加固、支撐、擋土墻、排水、坡面防護(hù)及攔網(wǎng)等。

(1)傾倒型崩塌防治對(duì)策。易于發(fā)生傾倒崩塌的高切坡，主要是巖腔上部臨空的危巖體由于失去支撐而在自身重力作用下，沿底部支撐點(diǎn)發(fā)生反轉(zhuǎn)傾倒。此類(lèi)高切坡的防治主要是對(duì)危巖體進(jìn)行支撐。根據(jù)其破壞機(jī)制采用的支撐方法為在巖腔內(nèi)打樁支撐或者直接對(duì)巖腔進(jìn)行充填，同時(shí)結(jié)合對(duì)上部危巖體進(jìn)行錨桿加固。由于巖腔是軟硬巖層的差異風(fēng)化造成的，基本形成于軟巖體中，因此當(dāng)硬巖下覆的軟巖層較厚時(shí)，為防止巖體風(fēng)化經(jīng)常對(duì)巖體進(jìn)行掛網(wǎng)錨噴等坡面防護(hù)措施。

(2)滑移型崩塌防治對(duì)策?；菩捅浪茐闹饕怯捎趲r體內(nèi)存在傾向臨空的結(jié)構(gòu)面且在一定條件下發(fā)展成滑移面造成的，因此當(dāng)危巖體積較大時(shí)多采用錨桿加固，塊體較小時(shí)直接清除危巖體。

(3)塑流拉裂型崩塌防治對(duì)策。此種類(lèi)型的崩塌破壞方式機(jī)制較為復(fù)雜，主要發(fā)生于硬巖夾軟巖結(jié)構(gòu)的高切坡，其破壞主要是坡體中的硬巖部分發(fā)育有垂直節(jié)理，構(gòu)成水的良好通道從而使水能夠直接到達(dá)軟巖使其軟化發(fā)生塑流，軟巖的塑流有導(dǎo)致上部砂巖體沿已有的裂隙被拉裂形成砂巖塊

(a)160000次時(shí)步

(b)260000次時(shí)步

(c)330000時(shí)步

(d)500000次時(shí)步

體從而產(chǎn)生崩塌。因此其防治一般是多種方法相結(jié)合， 對(duì)于砂巖危巖體采用錨桿或肋板墻加固，若上部植被較為發(fā)育，為保護(hù)植被一般采取掛網(wǎng)等柔性支護(hù)手段，為防止中間軟弱巖層軟化，常采用噴混護(hù)坡。

(4)懸臂拉張型崩塌防治對(duì)策。此類(lèi)崩塌破壞受控于中間軟弱巖層風(fēng)化形成的巖腔，因此支護(hù)時(shí)通常將懸空的危巖體清除之后再結(jié)合錨噴支護(hù)，或者將危巖體下部巖腔堵塞、支撐之后結(jié)合錨噴從而防止坡體進(jìn)一步風(fēng)化，對(duì)整個(gè)坡體進(jìn)行支護(hù)。

(5)錯(cuò)斷型崩塌防治對(duì)策。錯(cuò)斷型崩塌主要發(fā)生機(jī)制為裂隙巖體受自身重力作用而產(chǎn)生錯(cuò)斷，其危巖塊較大，因此一般采取錨桿加固巖體防止前切面的出現(xiàn)及巖體錯(cuò)斷。

5 結(jié)束語(yǔ)

(1)三峽庫(kù)區(qū)砂、泥巖互層結(jié)構(gòu)的高切坡，泥巖抗風(fēng)化能力差被風(fēng)化剝落形成很深的巖腔，砂巖因結(jié)構(gòu)面切割往往形成巨大塊體，加上降雨作用，是造成崩塌的主要原因。

(2)基于野外調(diào)查和分析，軟硬互層高切坡崩塌破壞主要有傾倒、滑移、塑流拉裂、懸臂拉張、錯(cuò)斷等破壞機(jī)制。

(3)結(jié)合一工程實(shí)例，通過(guò)離散元數(shù)值試驗(yàn)?zāi)M，軟硬互層近水平地層高切坡的崩塌破壞地質(zhì)過(guò)程可以總結(jié)為：泥巖風(fēng)化剝落-巖腔-砂巖裂隙張開(kāi)-危巖體彎曲-傾倒崩塌-堆積坡腳。

[1] 羅元華，伍法權(quán).三峽水庫(kù)區(qū)巖土體高切坡的基本特點(diǎn)與防災(zāi)方法[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2004(增刊)：115-118.

[2] 殷躍平.三峽庫(kù)區(qū)邊坡結(jié)構(gòu)及失穩(wěn)模式研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2005，13(2)：145-154.

[3] 祝介旺，和海芳，柏松,等.三峽庫(kù)區(qū)高切坡致災(zāi)因素及防護(hù)對(duì)策——以重慶市萬(wàn)州區(qū)為例[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2008，19(2)：7-11.

[4] 祝介旺，伍法權(quán)，蘇天明，等.三峽庫(kù)區(qū)萬(wàn)州段高切坡破壞模式和防護(hù)措施研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，15(1)：8-15.

[5] 伍法權(quán)，羅元華.中國(guó)典型工程邊坡(三峽庫(kù)區(qū)卷)[M].北京：中國(guó)三峽出版社，2008.

[6] 廖育民.地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與應(yīng)急指揮及綜合防治實(shí)務(wù)全書(shū)[M].哈爾濱圖書(shū)出版社，2003.

[7] 蘇天明.萬(wàn)州地區(qū)近水平巖層高切坡差異風(fēng)化與邊坡崩塌失穩(wěn)模式研究[D].北京：中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，2006.

[8] 張倬元，王士天，王蘭生.工程地質(zhì)分析原理[M].北京：地質(zhì)出版社，1993.

[9] 王泳嘉，邢紀(jì)波.離散單元法及其在巖體力學(xué)中的應(yīng)用[M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，1991.

[10] Itasca Consulting Group, Inc.UDEC4.0 User’s Guide. Minnesota, 2004.

顧宏偉(1982～)，男，碩士研究生，工程師，從事巖土工程及土建工程管理；葉海林(1982～)，男，博士研究生，工程師，從事巖土工程及結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)。

P642.2

A

[定稿日期]2016-06-18