摘要
从长江三峡工程库区(万州—巴东段)岸坡的区域地质背景和地层发育特征入手，对库岸岸坡地质结构特征和变形破坏模式进行了分段研究。万州—巴东近300公里的长江库岸可分为两段，一段是自奉节沿长江向下到巴东的泥灰岩、泥质灰岩岸坡，另一段是自奉节沿长江向上到万州的含有软弱夹层的砂岩、泥岩岸坡。 以奉节库岸段为代表的三峡库区巴东组第三段泥灰岩、泥质灰岩岸坡，经常出现钻孔深度达百米都无法揭露到完整岩石的现象，而且大范围内岩体结构松动，导致部分斜坡结构崩溃性失稳。这类具有似层状结构的裂隙岩体，一经扰动即很快松散破坏，岩体基本没有结构强度。针对这一客观现象，以三峡地区区域构造应力场、长江河谷下切引起岸坡应力场变化为背景，结合岸坡岩体本身发育特点和岩石矿物物质组成进行研究。奉节库岸段岩体主要是薄层、厚层泥灰岩互层，同时夹有泥岩的地层组合，这种组合使得岩层在重力作用下极易形成差异压缩变形，而且通过扫描电镜、光谱分析等方法对岸坡岩石的物质组成进行分析后，发现岩石矿物化学成分中钙质含量高，尤为重要的是，在对地表水、地下水成分分析中，发现奉节一带多处水样具有溶蚀性。在以上几个方面的共同作用下，降雨(地下水)沿岩层发育的裂隙入渗到岩体深部，岩体在相当深度范围内遭受溶蚀性水的同步入渗，造成自地表至地下深度一定范围内岩体受到接近同等程度的溶蚀和风化作用，岩石中的可溶成分受溶蚀作用随地下水带走，使得岩体进一步架空，岩体结构出现大范围的松动，结构强度也逐渐降低。岩层受重力作用出现逐级下坐现象，结构松动岩体也就逐渐发生向坡外的弯曲变形。通过综合分析认为，奉节库岸段泥灰岩、泥质灰岩岸坡变形破坏模式，在宏观上表现为重力弯曲变形，最终的变形破坏是由于松动岩体由表及里逐渐变形弯曲，岩体结构强度也随之不断降低，导致松动岩体出现结构崩溃性解体，最终垮塌、滑落堆积。由于岸坡松动岩体发生结构性崩溃破坏后的堆积体并不具备统一的滑面，不能等同于滑坡堆积体。 万州库岸段沙溪庙组砂岩、泥岩地层产状平缓，但是滑坡发育。通过对其砂岩和泥岩组成的地层进行分析，其中含具有膨胀性的蒙脱石软弱夹层，且泥岩矿物成分中蒙脱石含量也较高，这是造成近水平地层滑坡沿软弱面滑动的物质基础。万州一带近水平地层滑坡后缘均发现有发育规模不等的横向裂隙甚至宽大的拉裂槽，后缘裂隙水压力为近水平地层的滑坡提供了不可缺少的动力来源。但是经过分析论证，仅靠后缘裂隙水尚不能完全揭示万州地区近水平地层滑坡的全部成因。在万州近水平地层滑坡研究中，地震作用一直没有得到足够的重视。三峡库区强震虽然不多，但中小地震频度却很高，地震作用的累计效应不能被忽略。综合分析认为，三峡库区万州一带近水平地层滑坡，岩层中含具有膨胀性的软弱夹层是其地质基础，其发生滑动的动力来源在于地震力和后缘裂隙水的共同作用。 在三峡库区，以奉节为代表的巴东组泥灰岩、泥质灰岩库岸岸坡，主要表现为松动岩体的重力弯曲变形，最终由于结构崩溃而破坏；以万州为代表的沙溪庙组砂泥岩近水平地层岸坡，主要表现为滑坡破坏。对以上两种类型岸坡变形破坏模式进行理论分析的基础上，采用Flac3D、3-DEC和Block等数值计算软件进行了模拟验证，再现了岸坡变形破坏的全过程。
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