川藏铁路高山峡谷边坡缷荷带变形破坏模式及稳定性研究

摘要

川藏铁路修建途经的川西高山峡谷区和横断山脉高山峡谷区，历史构造运动强烈，地质构造发育，岩石破碎严重，边坡坡体卸荷带极其发育，且边坡卸荷带规模大、分 布范围广，对于边坡岩土体的稳定性十分不利，是各类崩滑地质灾害的高易发区，对 于铁路的修建和安全运营有着巨大的潜在威胁。因此，开展川藏铁路沿线高山峡谷地 区边坡卸荷带失稳模式及稳定性研究显得尤为重要。 本文采用现场地质调查为主要手段对研究区内边坡卸荷带赋存地质条件、发育特 征、岩体结构特征及变形破坏迹象进行了详细调查；通过查阅文献资料的方式，统计了研究区内部分水电工程边坡卸荷带发育深度，从而总结出研究区边坡卸荷带的发育 特征与分布规律；深入分析研究区边坡卸荷带岩体结构特征和变形破坏迹象，建立了研究区边坡卸荷带变形破坏模式；最后对其中一处典型边坡卸荷带采用定性分析与定 量分析计算相结合的方式分析其稳定性。具体研究内容与成果如下： (1)研究区地处青藏高原东南缘，区域地质背景复杂，地质组成及构造格局相当 独特，各时代地层均有出露，构造变形复杂，新构造运动强烈，由于地层、构造及地 貌的复杂，因而水文地质条件亦复杂。 (2)通过野外地质调查，借助遥感解译等手段，对川藏铁路高山峡谷区高陡边坡 深厚卸荷带的发育特征、分布范围、岩体结构特征及地表变形破坏迹象进行了详细调查分析，调查结果表明川藏铁路高山峡谷区沿线边坡卸荷带发育深度深，卸荷带岩体 节理、卸荷裂隙发育，变形破坏现象主要发生在卸荷带浅表部，且受控于节理、裂隙发育组合情况。 (3)统计了研究区内部分水电工程边坡不同高程处卸荷带发育深度，初步得出一定的基本规律，总体上边坡卸荷带的发育深度是随着高程的增加而加深，边坡卸荷带发育受边坡形态特征、地层岩性、岩体结构特征、初始地应力环境以及边坡岩体风化 特征等因素影响。 (4)对研究区边坡卸荷带地表变形破坏迹象进行了详细调查，同时收集整理了研究区部分边坡卸荷带平硐内部岩体变形破坏迹象资料，结合边坡卸荷带岩体结构面发育特征，把研究区边坡卸荷带的变形破坏模式分为五大类，分别是倾倒变形破坏模式、 平面滑动变形破坏模式、阶梯状滑动变形破坏模式、崩塌破坏模式、松散堆积体滑动变形破坏模式。 (5)采用宏观地质定性分析、刚体极限平衡法和有限差分法相结合的方式对川藏铁路怒江桥位下桥址边坡卸荷带稳定性进行分析。稳定性综合分析结果表明，边坡卸荷带在天然工况下稳定性较好，处于稳定状态，暴雨工况下稳定性略有下降，但仍处于基本稳定状态，地震工况下稳定性大幅下降，处于欠稳定-不稳定状态，可能产生失稳破坏。

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