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边坡变形-破坏的滑移-拉裂-剪断三段式模式

- dingsheng 2014-02-28 11:42


滑移-拉裂-剪断三段式机理
所谓边坡变形-破坏的滑移-拉裂-剪断三段式模式是指边坡的变形破坏具有分三段发育
的特征,即下部沿近水平或缓倾坡外(内)结构面蠕滑、后缘拉裂、中部锁段剪断。这种模式最早揭露于黄河龙峡水电站近坝库岸河段,以其中的查纳、龙西等大型滑坡为代表[16],后来,在黄河拉西瓦水电站、湖北盐池河磷矿等地又有发现[917],是一种受坡脚近水平结构面控制边坡的经典变形-破坏模式,也是我国大型高速滑坡发生的一类主要机理模式。
   可能产生这类变形破坏模式的边坡往往具有以下的地质结构:(1)坡体主体由相对均质的脆性岩体或半成岩体构成,但坡脚发育近水平或缓倾坡外的结构面;(2)以坚硬岩体为主体,但夹有相对较薄的软弱夹层构成的互层状边坡。
这类边坡的变形破坏机制主要表现在以下的阶段性过程:(1边坡施工形成过程中,由于坡体整体的卸荷回弹变形,从而驱动边坡沿坡脚的缓倾结构面发生回弹错动性质的表生改造,并在坡顶形成拉张应力区,出现后缘拉裂(图1,处于高地应力区的这类边坡更具发生此种变形的条件)。(2)表生改造完成后,坡体在自重应力的长期持续作用和驱动下,沿缓倾角结构面发生持续的蠕滑变形,并导致坡体后缘拉裂的向下扩展,从而形成前缘的蠕滑段和后缘的拉裂段。显然,随着蠕滑段和拉裂段的发展,它们之间的完整岩体就构成了边坡变形的“锁固段”,坡体的稳定性将主要由锁固段来维系,锁固段的应力也将随着蠕滑段和拉裂段的发展而逐渐的积累。(3)当后缘拉裂加深到某一深度时,“锁固段”的应力积累将使这部分岩体进入累进性破坏阶段,并最终剪断锁固段岩体,发生突发的脆性破坏。由于这种突发的脆性破坏伴有很大的峰、残强度差,因此,边坡岩体的位能将得以突发的释放,从而形成高速滑坡。
文献[[16]出根据后缘拉裂的发育深度对该类边坡的失稳破坏进行预报,并在现场调查统计资料基础上建立了边坡失稳的临界拉裂深度判据:
      Hcr=0.5763H 27.0992

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