秦嶺變質(zhì)巖區(qū)巖體結(jié)構(gòu)特征及公路邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、秦嶺山區(qū)是變質(zhì)巖分布廣泛、出露較全的典型地區(qū)。變質(zhì)巖地區(qū)巖體的特殊性質(zhì)，對(duì)公路邊坡的穩(wěn)定性構(gòu)成不同程度的影響，制約著公路的施工與安全運(yùn)營(yíng)。分析變質(zhì)巖地區(qū)邊坡變形破壞的主控因素，查明變質(zhì)巖邊坡巖體變形破壞機(jī)制和可能的破壞方式，提出穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法，對(duì)制訂合理的邊坡設(shè)計(jì)與處治方案以及有效地防治邊坡地質(zhì)災(zāi)害，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文以秦嶺變質(zhì)巖地區(qū)公路邊坡巖體結(jié)構(gòu)特征研究為出發(fā)點(diǎn)，以大地構(gòu)造學(xué)、變質(zhì)巖巖石學(xué)、巖體結(jié)構(gòu)理論為主

2、線，采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、室內(nèi)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合等方法，對(duì)秦嶺山區(qū)變質(zhì)巖體巖體結(jié)構(gòu)特征及公路邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 取得的主要研究成果如下： (1)運(yùn)用大地構(gòu)造學(xué)的理論與方法，對(duì)秦嶺變質(zhì)巖巖體的沉積建造、變形-變質(zhì)和后期改造進(jìn)行了研究，提出了變質(zhì)巖巖體物質(zhì)受秦嶺地槽的演化控制體系，認(rèn)為陸內(nèi)造山運(yùn)動(dòng)是巖體變質(zhì)-變形的重要過程，是控制巖體結(jié)構(gòu)的基本形式，為進(jìn)一步分析變質(zhì)巖邊坡巖體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)奠定基礎(chǔ)。 (

3、2)運(yùn)用變質(zhì)巖巖石學(xué)研究理論，借助巖礦鑒定對(duì)秦嶺地區(qū)變質(zhì)巖的特征進(jìn)行了研究，將秦嶺變質(zhì)巖按照巖相、結(jié)構(gòu)及基本力學(xué)性質(zhì)歸納為4大類12亞類巖組。 (3)在現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，從巖體結(jié)構(gòu)與工程地質(zhì)意義出發(fā)，對(duì)變質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)面按照區(qū)域規(guī)模進(jìn)行了系統(tǒng)分級(jí)，共分為5個(gè)級(jí)別，并對(duì)邊坡穩(wěn)定性起控制作用的III、IV級(jí)結(jié)構(gòu)面特征進(jìn)行了詳細(xì)的研究，認(rèn)為結(jié)構(gòu)面的分布規(guī)律和賦存狀態(tài)是變質(zhì)巖邊坡結(jié)構(gòu)的重要影響因素。 (4)在對(duì)結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體進(jìn)行

4、系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)變質(zhì)巖巖體邊坡的特點(diǎn)提出了變質(zhì)巖邊坡的巖體結(jié)構(gòu)分類，共分為4大類9個(gè)亞類，其中最為普遍的是層狀結(jié)構(gòu)和散體結(jié)構(gòu)類型。 (5)首次對(duì)秦嶺變質(zhì)巖區(qū)發(fā)育的糜棱巖化千枚巖的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的物理力學(xué)試驗(yàn)研究，得到了巖石的全應(yīng)力應(yīng)變曲線，并分析了巖石變形破壞的類型與機(jī)理，獲得了糜棱巖化千枚巖的變形與力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明，變質(zhì)巖的力學(xué)性質(zhì)受變質(zhì)過程中巖石微結(jié)構(gòu)的影響明顯，測(cè)試結(jié)果離散度大，平行與垂直面理方向力學(xué)性質(zhì)差

5、異較大。 (6)歸納總結(jié)了變質(zhì)巖公路邊坡變形破壞的分布規(guī)律和影響因素。通過對(duì)秦嶺地區(qū)大量的公路邊坡調(diào)查分析，結(jié)合變質(zhì)巖公路邊坡巖體結(jié)構(gòu)、坡體結(jié)構(gòu)、巖石組合特征以及風(fēng)化特征等，在詳細(xì)分析邊坡變形破壞影響因素的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的變質(zhì)巖公路邊坡變形破壞模式。 (7)在系統(tǒng)總結(jié)變質(zhì)巖區(qū)邊坡巖性、巖體結(jié)構(gòu)、邊坡角、破壞模式等后，提出變質(zhì)巖區(qū)公路邊坡的綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。以典型變質(zhì)巖公路邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析為例，采用結(jié)構(gòu)分析、定量評(píng)價(jià)以