岩体结构控制下的边坡变形破坏模式分析
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岩质边坡的坡体结构及变形破坏模型探讨岩质边坡稳定性的一个主要控制因素是坡体结构,分析坡体的稳定性,首先要查清坡体结构,从而方可判断坡体的变形分析模型与变形发展趋势和稳定状态。
岩质边坡的坡体结构主要可分为层状(含似层状)、块状、破碎和散体状坡体结构四大类。
1、层状(含似层状)坡体结构坡体一般由相互平行的岩层构成,层与层之间为贯通性较好的多成因结构面,坡体岩性可以是单一的,也可以是多层、互层或夹层的。
此外类坡体包括沉积岩(如砂泥岩、页岩、灰岩等)、部分变质岩(如片麻岩、片岩、板岩等)及沉积型火山岩(火山角砾岩、凝灰岩等)。
其中最为常见的是沉积岩。
层状(含似层状)坡体结构是不连续介质模型,坡体在结构上、岩性组合上往往是不均一的,为典型的各向异性结构,坡体的稳定性主要取决于层间结构段的性质与临空面的配套组合。
层状(含似层状)坡体结构可以形成近水平层状、斜交状、顺倾状或反倾状边坡。
一般情况下反倾状、水平状坡体结构的边坡稳定性相对较好。
而顺倾状坡体往往稳定性较差,尤其是存在层间软弱夹层时,层面的力学性质将大幅降低,坡体的稳定性将大幅降低。
此外,对于层状与临空面倾向处于斜交状态的坡体结构,其稳定性与层面和临空面的夹角有直接关系。
夹角越大,稳定性相对越好;夹角越小,稳定性相对就越差。
因此,有的规范将层面和临空面的夹角以40~45°为界划分边坡是否属于顺层的分界点。
对于层状的反倾状坡体变形模型,多为依附于多组结构面的追踪形成贯通性结构面所致,是为切层变形;水平状坡体则多为依附于层间软化、泥化层形成平推式或错落式变形体模型,这在四川盆地的红层地区是比较常见的。
2、块状坡体结构块状坡体结构主要由厚层、巨厚层沉积岩、岩浆岩或部分变质岩组成。
常见的有厚层或巨厚层的砂岩、砾岩、灰岩,花岗岩、闪长岩、玄武岩、大理岩、石英岩等。
块状坡体结构完整性较好时可近似为均一连续的弹性介质模型,而当坡体中存在发育较好的结构面、小断层等时表现为不连续介质模型。
变质岩边坡坡体结构及变形破坏规律摘要:山区变质岩公路边坡变形破坏现象较为普遍。
本文总结了块状结构边坡、层状结构边坡、碎裂结构边坡、散体结构边坡和基座式结构边坡变形特点。
块状结构边坡可能发生楔形破坏,顺倾向层状结构边坡可能发生顺层滑动,反倾向层状结构边坡可能发生切层滑动或倾倒破坏,碎裂结构、散体结构、基座式结构的边坡可能发生圆弧滑动。
分析了不同坡体结构边坡的破坏机理,可作为滑坡稳定性分析和治理的依据。
关键词:变质岩;公路边坡;坡体结构;变形破坏;有限元模拟1 引言变质岩组岩性软弱、裂隙发育、风化强烈,组成的斜坡极不稳定。
复杂的地质环境变质岩地区公路边坡变形破坏问题尤为突出,严重影响了公路的建设和正常运营[1,2]。
根据坡体结构的发育特征将边坡分为块状结构边坡、层状结构边坡、碎裂结构边坡、散体结构边坡和基座式结构边坡。
2 变质岩边坡坡体结构与破坏规律岩体结构控制论认为岩体内的结构面及其控制下形成的岩体结构控制着岩体的变形、破坏机制及其力学法则。
坡体结构除了具有岩性和地质构造特征外,还具有临空面的特性。
2.1 块状结构边坡块状结构边坡主要是岩体中发育有两组“X”型节理。
节理面及层面共同将岩体切割成立方体、菱形体。
边坡一般整体稳定性较好,结构面与坡面的组合关系控制着边坡稳定性。
被切割的分离体有可能发生滑动或崩塌,使边坡局部失稳破坏,容易发生的破坏类型为楔形破坏。
其破坏机理是两组结构面倾向相反,交线倾向与坡向相同,当其倾角小于坡角大于滑动面的摩擦角时,就会发生楔形滑动。
或者由于存在倾向坡外的层面或节理面,当多组结构面所切割形成的楔形体松动时,就沿倾向坡外的结构面发生滑动或崩塌。
边坡岩体中发育“X”型节理,节理多呈闭合状,局部张开。
边坡局部岩体发生楔形破坏。
2.2 层状结构边坡层状结构边坡由层状、板状的岩体构成。
控制性结构面一般为岩层层面。
根据岩层倾向与边坡坡向的不同组合,进一步划分为顺倾向层状结构边坡、反倾向层状结构边坡和斜交-正交层状结构边坡。
边坡破坏模式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1摘自《我国岩质边坡变形破坏的主要地质模式》一般来说边坡变形破坏的地质模式应该包括以下主要内容:1、边坡的基本地质条件,诸如区域地质背景,岩体结构及岩体介质结构特性,岩体的力学特性等,它们是决定边坡变形破坏地质模式的地质基础或物质基础;2、影响边坡稳定的各种人为动力因素(地下开采、坡脚切层开挖、爆破震动)及天然动力因素(大气降雨及地下水状态的变化、区域构造应力特征);3、边坡结构形式(顺倾边坡、反倾边坡等);4、边坡岩体变形发展的过程及其特点;5、边坡的失稳破坏方式.应该指出,岩体结构、岩体介质结构以及边坡结构相互之间既有联系又有明显差别的不同概念.岩体结构主要决定于岩体中结构面及结构体的组合特征.岩体介质结构则指不同力学性质的岩体在空间的组合特性.边坡结构则主要反映了边坡与岩层产状之间的空间组合关系.影响边坡穗定性的因素是多方面的,不但包括边坡岩体的介质结构、边坡结构、岩体结构、区域性地质背景、构造应力特征及构造条件等地质因素,而且包括各种人为的及自然的动力因素.这些动力因素主要是地下开采的扰动及坡脚切层开挖、爆破震动及地下水的作用等.地质条件虽然是决定或影响边坡定性的基础,但边坡的急剧变形或破坏都与各种人为的、天然的动力因素,有着密切的关系.大气降雨及水库蓄水是主要的自然动力因素,导致地下水状态的变化,减少了滑面的法向应力,降低了岩体的强度,改变了边坡岩体的稳定状态.就人为的动力因素来看,地下开挖显然有重要的影响,不但扰动破坏了上复岩体,且增加了岩体的渗透性,对边坡的变形破坏起到加速作用对于矿山边坡来说,爆破的动态效应对边坡的稳定亦有重要的影响,不但直接损害了岩体的完整性,且在重复爆破条件下,边坡岩体可能产生疲劳破坏,从而加速边坡破坏的过程.摘自霍克布朗《岩石边坡工程》为了使滑动沿单一平面发生,必须满足以下的几何条件:a.滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行(约在+-20°的范围之内)。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟边坡的破坏类型一、边坡岩体的破坏类型露天矿开采会破坏岩体的稳定状态,使边坡岩体发生变形破坏。
边坡破坏的形式主要有崩落、散落、倾倒坍塌和滑动等。
边坡岩体的破坏类型按破坏机理可分为四类,如图1 所示:图1 一边坡岩体的被坏类型(一)平面破坏图(a)边坡沿某一主要结构面如层面、节理或断层面发生滑动,其滑动线为直线。
(二)楔体破坏图(b)在边坡岩体中有两组或两组以上结构面与边坡相交,将岩体相互交切成楔形体而发生破坏。
(三)圆弧形破坏图(c)边坡岩体在破坏时其滑动面呈回弧状下滑破坏。
(四)倾倒破坏图(d)当岩体中结构面或层面很陡时,每个单层弱面在重力形成的力矩作用下向自由空间变形。
二、边坡岩体的滑动速度和破坏规模当边坡岩体发生滑动破坏时,由于受各种因素和条件的影响,其滑动的速度是各不相同的。
有的滑动破坏是瞬间发生的,而有的滑动破坏是缓慢的,在一段时间内完成整个破坏过程。
分析边坡岩体破坏时的滑动速度大小,对预防矿山事故是非常重要的。
按照边坡岩体的滑动速度,边坡岩体的滑动破坏可分为四种类型:①场动滑动:边坡岩体平均滑动速度小于10-5m/s。
②慢速滑动:滑动速度在10-5 m/s~10-2m/s。
③快速滑动:滑动速度在0. 01m/s~1.0m/s。
④高速滑动:滑动速度大于1.0m/s。
露天矿边坡岩体发生破坏时所产生的后果不但取决于其破坏的类型、破坏的速度,还取决于破坏的规模即下滑岩体体积的大小和滑动岩体的范围。
边坡岩体的破坏规模可分为四种类型:①小型滑落:滑落的岩体体积在1 万立方米以下。
②中型滑落:滑落的岩体体积一般在1~10 万立方米。
③大型破坏:滑落的岩体体积一般在10~100 万立方米。
④巨型滑落:滑落的岩体体积一般在100 万立方米以上。
边坡破坏型式,破坏岩体的滑动速度,破坏规模三个要素在每次边坡破坏过程。
xx高速公路K198段高边坡变形机制分析及处治措施1 前言我国西南地区地处欧亚板块与印度洋板块碰撞带的东缘附近,新第三纪以来地壳抬升迅速,受之影响,区内各类新构造运动强烈,破坏性地震频繁,近地表岩层结构面发育,风化差异性大[1~3]。
广泛存在的不稳定岩土体为滑坡、泥石流的形成提供了物质基础。
气候类型复杂,干湿季分明,雨季多暴雨;受其特色地形“V”型谷影响,山区河流水位暴涨暴落,流水侵蚀和搬运作用异常强烈,降雨常常成为滑坡、泥石流等地质灾害的主要激发因素。
正在加紧建设的xx高速公路系国家“五纵七横”国道主干线xx线上的重要路段。
该公路起于xx,至于xx县城,全线采用四车道高速公路标准建设,计算行车速度采用80km/h,路基宽24.5m,起讫桩号k151+600~k225+500,全长73.9km。
沿线属于山岭重点区,地质、地形条件相当复杂,多为高填、高挖路段,施工难度较大。
在施工期间经常发生隧道涌水、坍塌、施工引起的古滑坡复活等地质灾害。
本文兹以左k198段高边坡开挖后出现严重变形为例,对其变形机制做一些分析。
2 工程地形地质概况2.1地形地貌滑坡位于xx高原东南向xx溶原过渡之斜坡地带,属剥蚀低中山、构造侵蚀沟谷地貌。
由于地壳的间断上升和河流急剧下切,山高谷深,呈“V”字型沟谷发育,一般河流切割深度200~400m,形成构造侵蚀沟谷地貌和剥蚀低中山地貌。
河谷谷坡多见凸面谷坡,山顶平缓。
工作区地势北高南低。
最高点海拔1361.6m,最低点1318.3m,高差43.3m。
原始地面坡度30~37º。
2.2 地层岩性区内地层,主要有第四系(Q del)亚粘土、第四系(Q del)角砾土含碎石、第四系(Q del)碎石土含块石、泥盆系下统翠峰山组(D1c)粉砂质泥岩、砂岩,现将岩性分述如下:(1) 第四系(Q del)褐黄、褐红色亚粘土,局部含强风化粉砂岩角硬塑状,滑动带附近呈软塑~可塑状;(2)第四系(Q del)褐红、褐紫色角砾土含碎石,松散,稍湿,为粉砂岩风化残积土,局部碎石含量较高,为碎石土;(3)第四系(Q del)褐红色碎石土含块石,松散~稍密,稍湿,石质为强风化粉砂岩,滑动带见磨光、挤压现象。
关于岩质边坡切向临空(层面外倾)破坏模式的探讨柯学【摘要】从岩质边坡赤平投影图可知:当岩层倾向与边坡坡向呈切向时,边坡稳定性受岩层层面的影响小,但工程实践中却出现了多起岩质边坡切向临空(层面外倾)破坏的案例。
需要对理论分析与工程实践截然相反的原因及切向临空(层面外倾)的破坏模式进行深入的讨论,以防止类似情况继续发生,否则它将威胁人员及财产安全。
经过详实的现场调查与分析,确定切向临空(层面外倾)的破坏模式等同于顺向临空,产生顺向滑动失稳破坏,而不是沿边坡坡向滑动。
提出排水、削方减重、支挡、改善滑动面(带)的岩土性质等治理方案,解除灾害安全隐患。
%The rock slope stereographic projection figure shows :when the inclined direction of rock stratum and slope aspect is in tangential ,slope stability is less affected by rock layer .However ,in practice there were a lot of tangential and exposed rock slope (out‐dip l evel) damage cases .The diametrically opposite reason from theoretical analysis and engineering practice ,and the failure mode of the tangential and ex‐posed rock slope (out‐dip level) need further discussion in order to prevent a similar situation continue , otherwise it will threaten personnel and property safety .Through the detailed field investigation and anal‐ysis ,the failure modes of tangential and exposed rock slope (out‐dip level) is equivalent to bedding slope , generating consequent slide instability destruction ,instead of sliding along the slope aspect .T he drainage , reduce the volume and weight ,retaining and improving the sliding surface (zone) the geotechnicalproper‐ties and other governance programs have been proposed ,and the disaster s afety hazards have been re‐liev ed .【期刊名称】《长春工程学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(017)001【总页数】6页(P92-97)【关键词】岩质边坡;切向临空;赤平投影图;破坏模式【作者】柯学【作者单位】重庆市高新工程勘察设计院有限公司岩土分院,重庆401121【正文语种】中文【中图分类】P64近年来,发生了多起岩质边坡切向临空(层面外倾)破坏的案例,与传统赤平投影图分析[1]“岩层倾向与坡向斜交,边坡受层面影响小”的结论不太相符。
崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析1. 崩塌灾害崩塌是指陡峻的山坡上的岩块、土体在重力作用下,发生突然的急剧的倾落运动,这里所说的崩塌灾害是指由于崩塌的发生已经或者可能对人民的生命财产安全造成危害的地质灾害,否则就是一种普通到地质现象。
崩塌多发生在大于60-70度得斜坡上。
崩塌的物质称为崩塌体。
崩塌体与坡体的分离面称为崩塌面,崩塌面往往就是倾角很大或者裂隙很深的界面,如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。
崩塌的分类:1、崩积物崩塌:山坡上已有崩塌岩屑和沙土等物质组成的堆积,由于它们的质地很松散,当有雨水侵湿或受地震震动时,可再一次形成崩塌。
此类崩塌常发生在水易渗透和汇集的地点。
其性质是有其母岩的性质决定的,由花岗岩、变质岩、凝灰岩、泥岩形成的崩积土最易崩塌。
2、表层风化物崩塌:是在基岩表层生产的风化物的崩塌,是崖崩中常见的类型。
这是因为在表层有风化层,它与基岩之间的渗透系数不同。
在水流汇集或者地下水沿风化层下部的基岩面流动时,可引起风化层沿基岩面崩塌。
崩落的土层较浅,是一种小规模的滑动,但发生的次数最多。
大多发生在从缓变陡的斜坡变化点的地方。
3、沉积物崩塌:有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡,结构松散,按沉积时的状态形成性质不同的沉积土层,透水性和土的强度有差异,在积水的地方引起崩塌。
4、基岩崩塌:一般在坚硬的岩石的斜坡上,由于节理、层理面、断层面等方面的原因也有可能产生崩塌,在这种裂隙是沿容易崩塌的方向伸展时和在夹有粘土、泥岩等成分时容易发生崩塌。
落石属于小规模的岩石崩塌。
2. 崩塌山体变形破坏模式分析危岩体失稳方式,受多方面因素的影响。
通常失稳方式有三种,即坠落式、倾倒式和滑塌式。
根据对工作区内崩塌危岩总体形态、发育规模、基底和底界层特征和空间分布特征分析,区内危岩的失稳破坏方式以坠落、倾倒-滚落和滑移-倾倒-滚落方式居多。
滑移-倾倒式21强风化滑塌式倾倒式坠落式图3.2-1 危岩体失稳方式示意图灰 岩灰 岩灰 岩灰 岩图3-2 危岩失稳方式示意图1 坠落式受裂隙切割和下部岩腔影响,高悬于陡岩上端和岩腔顶部的危岩体,随卸荷裂隙不断加深加宽,一旦裂隙发育切割整个危岩体,使其脱离母体,危岩在重力作用下从母体突然脱离失稳产生崩塌。
第36卷增刊1煤炭学报Vol.36Supp.12011年5月JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETYMay2011文章编号:0253-9993(2011)S1-0058-05岩体结构控制下的边坡变形破坏模式分析杨继红,董金玉,刘汉东,黄志全,刘海宁(华北水利水电学院资源与环境学院,河南郑州450011)摘要:结合某一水电工程,分析坝址区主要II 级结构面的特征,指出断层F11和五庙坡断层带(F6、F7、F8)对边坡变形和稳定性起控制作用;通过地质分析概化出考虑主要结构面的三维数值分析模型,研究蓄水工况下边坡岩体的位移和剪应变增量分布特征;根据地质分析和数值模拟结果提出蓄水之后边坡特有的变形破坏模式,上盘岩体沿着断层F11剪切滑动从而挤压五庙坡断层带产生压缩变形。
对边坡岩体的主控结构面断层F11和五庙坡断层带应进行必要的防渗和加固处理。
关键词:岩体结构;结构面;边坡;变形破坏模式;剪切滑动中图分类号:TD824.7文献标志码:A收稿日期:2010-07-25责任编辑:韩晋平基金项目:华北水利水电学院高层次人才引进资助项目(200902);河南省教育厅自然科学研究计划资助项目(2010B410002)作者简介:杨继红(1976—),女,河南郑州人,副教授,博士。
E -mail :yangjihong@Study on deformation and failure mode of slopecontrolled by rock mass structureYANG Ji-hong ,DONG Jin-yu ,LIU Han-dong ,HUANG Zhi-quan ,LIU Hai-ning(Institute of Resources &Environment ,North China University of Water Resources and Electric Power ,Zhengzhou 450011,China )Abstract :II order discontinuities in dam area of a hydropower project were studied.It is concluded that Fault F11and Wumiaopo fault zone (F6、F7、F8)control the deformation and stability of the slope.By geological analysis ,the three dimensional numerical analysis model considering important discontinuities was built.Distribution characteristics of displacement and shear strain increment of the slope under the condition of impoundment were studied.Based on re-sults of geological analysis and numerical simulation ,specific deformation mode of the slope was put forward ,the shear sliding of hanging wall along Fault F11result in extrusion deformation of Wumiaopo fault zone.It is necessary to rein-force and prevent seepage of the discontinuities (Fault F11and Wumiaopo fault zone )of the slope.Key words :rock mass structure ;structural surface ;slope ;deformation and failure mode ;shear sliding孙广忠[1]在《岩体结构力学》(1988年)中正式提出了“岩体结构控制论”理论,认为岩体是由结构面和结构体组成,其不同组合方式使岩体表现出不同的变形及破坏特征。
经过多年的研究和发展,特别是一些大型工程的研究成果,“岩体结构”已成为评价岩体工程地质特性、岩体稳定性的重要基础理论和方法。
孙玉科[2]在研究了大量露天矿和水电工程边坡、滑坡的资料后,根据岩体结构特性归纳出5种具有典型意义的工程地质模型,即金川模型、葛洲坝模型、盐池河模型、白灰厂模型和塘岩光模型。
一些学者[3-6]对岩体结构特征及其边坡的变形破坏模式进行了较为深入的研究。
杨志法[7]在对安县西部汶川地震次生地质灾害的研究中发现“地质结构面对地震次生灾害具有控制性作用”。
II 级结构面多为工程区大型地质结构面,如断层、不整合面、假整合面、层间错动、大型侵入岩体接触带、原生软弱夹层,一般长度约数百米至数千米,宽度约为1 5m [8-9]。
本文以某一水电工程为例,分析了坝址区主要II 级结构面的特征,概化出考虑主要结构面的三维地质模型和数值分析模型,分析了库水作用下该边坡特有的变形破坏模式,并预测了蓄水后边坡的变形破坏特征。
1坝址区边坡地质概况1.1地形地貌坝址区河谷呈两端南北向、中间近东西向的反增刊1杨继红等:岩体结构控制下的边坡变形破坏模式分析“S”形展布。
两岸谷坡比较完整,在反“S”形两转弯处,左岸有老断沟、右岸有余铁沟以悬谷形式与主河道相交。
老断沟与主河道交汇处高程210m,余铁沟与主河道交汇口处高程220m。
河床水面高程168m 178m,纵坡比降0.4%。
坝址区河谷为“U”型峡谷,谷坡覆盖层较薄,大部分基岩裸露(图1)。
谷底宽度100 180m,在正常蓄水位275m时,河谷宽度200 500m,最宽不超过1000m。
由于组成河谷的岩层软硬相间,使两岸谷坡陡缓不同,呈台阶状。
图1坝址区地形地貌Fig.1Geomorphic feature of the slope in dam area1.2地层岩性坝址区出露的地层为太古界登封群(前震旦系)、中元古界汝阳群(震旦系)、古生界寒武系及第四系。
太古界登封群是一套经受区域变质作用形成的杂岩体,岩性主要为片麻岩和片岩;中元古界汝阳群为一套滨海相沉积的碎屑岩,与下伏太古界登封群呈角度不整合接触;寒武系岩性主要为灰岩、灰质白云岩、泥灰岩、钙质页岩等,与下伏中元古界汝阳群呈平行不整合接触,底部见角砾状石英砂岩。
第四系上更新统(Q3)古滑坡堆积物(delQ3):岩性为破碎松动岩体、岩块及碎石,局部钙质胶结,厚10 40m;古崩塌堆积物(colQ3):岩性为巨型鲕状灰岩岩块及碎石,局部钙质胶结;全新统(Q4):坡积、洪积岩块、碎石及壤土(dl+plQ4)。
1.3地质构造坝址区位于盘古寺断层以北,构造线方向为280ʎ 300ʎ。
根据构造形迹,由北至南可分为3个构造单元:余铁沟至老断沟以北,为一单斜构造区;两沟以南至五庙坡断层间,为一褶皱断裂发育区,即龟头山褶皱断裂发育区;五庙坡断层以南至盘古寺断层之间,为一断层密集区。
对坝址区山体稳定性有控制作用的主要断层分布如图2、3所示。
图2坝址区断层分布Fig.2The fault distribution in dam area2边坡岩体结构面发育特征根据现场的调查分析,发现坝址区山体或边坡岩体的稳定性主要受控于坝址区发育的II级结构面:断层F11和五庙坡断层带(F6、F7、F8)。
F11逆掩断层走向300ʎ 310ʎ,倾向SW,倾角15ʎ 27ʎ,最大倾角51ʎ。
断层面呈舒缓波状,断距5 30m。
断层带宽度0.5 2.0m,组成物质可分两个带,即断层泥带、压碎岩带。
泥带厚1 10cm,为含角砾的断层泥,遇水软化,分布不连续;压碎岩带厚0.4 1.9m,为碎裂的片麻岩夹构造透镜体,挤压紧密。
垂向上,高程190 210m以下,断层局部分成3个破裂面,倾角分别为23ʎ、20ʎ、15ʎ,以23ʎ为主断裂面。
在断层两盘,往往发育有拖曳褶皱及羽状剪节95煤炭学报2011年第36卷图3坝轴线工程地质剖面Fig.3The engineering geological section of dam axis理。
五庙坡断层带(F6、F7、F8)(图2、3)规模最大,分布在主体工程部位,与建库关系密切。
其主要由F6、F7、F8三条近东西向的阶梯状正断层组成,断块北升南降。
断层产状:F6走向270ʎ,倾向S,倾角50ʎ 80ʎ;F7走向270ʎ 280ʎ,倾向S或SW,倾角60ʎ 87ʎ;F8走向270ʎ 280ʎ,倾向S或SW,倾角45ʎ 60ʎ。
断层走向、倾向稳定,但倾角在不同高程上变化较大,一般上陡下缓,破碎带在剖面上呈上宽下窄的楔形体。
在破碎带中,除上述3条断层外,还发育两组次一级小断裂:一组是与主断层产状一致的高角度正断层;另一组是向北缓倾的俯冲式正断层,走向270ʎ 300ʎ,倾向N或NW,倾角10ʎ 30ʎ。
因此五庙坡断层带,是由很多断裂面与岩层层面错综交汇组合的破碎岩体,组成物质为散体结构的断层泥、含泥角砾(泥和角砾带一般厚1.00 2.75m)及碎块岩。
五庙坡断层带宽度6 70m,带内各断层相距较近,破碎带互相联为一体,宽度大小受F6、F7、F8三条主断层在水平或垂直方向撒开或收敛所控制。
3边坡变形破坏模式地质分析一般来说,岩体的变形破坏有两种方式:一为岩块沿结构面或主要受结构面控制发生破坏;二是岩块强度不足而产生破裂面追踪形成的滑动面延展的方式破坏[10]。
坝址区寒武系地层岩性较好、强度高,不易发生第2种方式的破坏,由前面的分析可知,F11断层和F6、F7、F8断层破碎带为II级结构面,该边坡岩体的变形破坏主要受这两组结构面的控制,即发生第1种方式的变形破坏。
由图4可以看出,F11为缓倾坡内的软弱结构面,水库蓄水后,由于库水压力的作用和断层带物质物理力学性质的弱化,断层F11可能成为上部岩体向坡内发生剪切滑动的滑动面,而五庙坡断层带(F6、F7、F8)是一个陡倾的构造破碎带,由于其厚度较大,可产生较大的压缩变形给边坡提供一个向坡内滑动的变形空间,从而起到临空面的作用,因此,该边坡在水库蓄水后表现出的变形破坏模式为沿着F11的剪切滑动和五庙坡断层带(F6、F7、F8)的挤压变形,其变形破坏模式如图5所示。
图4主要II级结构面的赤平投影图Fig.4Stereographic projection of II order structure planes图5边坡可能的变形破坏模式Fig.5Deformation failure mode of the slope根据现场地质调查,在地质资料和变形破坏模式分析的基础上,概化出边坡稳定性分析的三维地质模型(图6),着重考虑断层F11和五庙坡断层带F6、F7、F8在空间上的组合对边坡稳定性的控制作用。