红层堆积体高边坡坡体结构及变形规律

 红层堆积体高边坡是红层地区一种特殊的边坡型式。广元到巴中高速公路沿线分布有广泛的红层堆积体高边坡,从红层堆积体的改造过程入手,根据地质条件复查,依据坡顶形态,将沿线的红层堆积体分成：M型、双M型和单侧型;按照土体类型和结构堆积型式分为：层状堆积体、块石土堆积体、黏土层下卧块石土堆积体和块石土黏土中夹杂大孤石4种类型。根据现场调查资料并辅以MIDAS/GTS有限元分析软件,详细分析4种类型的开挖变形破坏特征。所有堆积体均存在坡体浅表层局部滑塌,其中层状堆积体中主要以顺层整体牵引式滑动为主,而在块石土和以黏土构成的堆积体中则主要出现圆弧状滑动面和沿基岩方向的平面滑动。含有孤石的坡体变形和破坏型式,受内部孤石的大小和位置不同而变化明显。堆积体边坡的具体变形特征除与堆积体结构特征有很大关系以外,还要受到其下卧基岩面的形状、倾角等因素影响。地质复查和数值模拟的结果显示,红层堆积体高边坡变形特征和破坏型式也与红层软岩地区同样具有多样化的特点。对进一步分析红层堆积体高边坡病害模式和灾害机制提供基础,也为红层堆积体地区设计开挖支护方法的研究提供依据。     

高边坡复合堆积体稳定性评价及基础处理

引水渠道在经过高边坡时常伴有一些“复合堆积体”，它是基岩、古垮塌体、古崩滑体、现代崩滑体和第四纪沉积体等几种或全部的组合体。部分看似堆积体的岩体通过细致的观察与母岩的原生产状仍是相同的，有些堆积坡体可理解为劈理，其风化破碎、溶蚀强烈。某峡谷区一高边坡，外观上看属堆积体，但有的部位基本的产状与母岩相同，岩性局部是一样的，局部已变质为碎石、碎石土，属“复合堆积体”，在分析其成因后对通过此段的渠道提出了处理方式、方法。     

中国红层边坡岩体结构类型的研究

在详细考虑了红层边坡岩体的特征之后,选择了4个对岩体结构和边坡稳定性影响最大的因素,作为红层边坡岩体结构类型划分的依据:红层岩层面、层间软弱夹层的特征及其与边坡面相互交切的关系;岩体中的构造结构面的发育情况和组合特征及其与边坡面的交切关系;红层边坡岩体岩性的组合特征;上覆堆积土的红层边坡岩体的二元结构。按红层边坡岩体结构状态,把红层边坡岩体结构划分为4种,然后又按红层边坡岩体的岩性组合特征、岩层产状与坡面产状的关系、结构面的发育情况及其与坡面的关系、以及上覆堆积土的边坡岩体的坡顶线形状和岩土组合特征细分为13个类型和亚类。该分类详细,分类表中附有各类边坡岩体结构的工程地质评价、易发生的病害类型和工程建议,便于实际应用和推广。     

无黏性土滑动和堆积特性的模型试验研究

采用室内模型试验,研究了无黏性土堆积体在无侧限条件下沿斜面的滑动和堆积运动过程。探索了堆积体体积、粒径、形状,坡高,启动区坡度,坡脚约束角,滑面摩擦系数等指标对滑坡运动最终堆积参数(冲程,宽度,厚度,面积)的影响。试验结果表明:随着堆积体体积、颗粒粒径、坡高、启动区坡度、坡脚约束角变大和滑面摩擦系数减小,滑坡的最终堆积范围均会变大。无黏性土在斜面上的横向扩展运动有两种形式:一种是保持一定角度下滑,直至到达坡底;另一种是横向扩展到一定宽度后,沿垂直于坡脚线的方向向下滑动。堆积体体积、滑面摩擦系数、颗粒形状、坡脚约束角对冲程和堆积面积的影响比较显著,而坡高和体积对堆积宽度的影响比较显著。试验研究成果为深入研究滑坡冲程及堆积形态提供了初步的依据。     

缓倾角红层路堑高边坡应力状态与防护研究

在公路建设中，高边坡越来越成为工程界所面临的一大难题。由于其岩体结构的复杂性，将给边坡稳定性及防护带来一定的困难。以四川红层地区某高速公路建设中的路堑开挖高边坡为原型，采用有限元数值模拟技术，研究了高度为40，50，60，70，80m，坡比分别为1：0．5，1：0．75，l：l，l：1．25，l：1,5的开挖路堑高边坡应力状态。研究结果表明，边坡开挖后剪应力集中带随边坡的坡率由陡变缓而由坡脚向坡顶方向迁移，边坡的潜在破坏面随坡度的由陡变缓而向坡体上部迁移，即当坡体坡比陡于1：0．75时坡体剪应力集中在坡脚附近，当坡体开挖坡比缓于1：0．75时剪应力集中位置不在坡脚而在坡体的中上部。依据此结论，提出红层地区开挖路堑高边坡合理的防护模式，可供设计者参考。     

株洲红层残坡积土填料力学性质研究

湘东地区大片分布着白垩系红层泥质粉砂岩与砂砾岩，当地工程建设回填整平时多采用红层残坡积土填料。为了查清红层残坡积土填料的物理力学性质，本文以株洲红层残坡积土为例，通过在不同压实状态和不同含水率下的土工试验，分析研究了红层残积土填料的力学特性。研究结果表明：红层残坡积土填料在较高压实状态下具有良好的抗剪性能和较低的压缩性，填料中的粗颗粒能在较低压实状态下快速提高填方工程中填土的内摩擦角，并能大幅降低填土达到较高内摩擦角时的压实系数，对提高填土的力学性质有较好的作用。研究成果对当地类似工程建设的安全性和经济性都具有积极作用。     

峡谷区高边坡复合堆积体成因分析及基础处理

高山峡谷区高边坡上常常有一些“复合堆积体”，它是基岩，古垮塌体，古崩滑体，现代崩滑体和第四系沉积体等几种或全部的组合体。通过对某峡谷区一高边坡的考察研究，外观上看属堆积体，但有的部位基本的产状与母岩相同，岩性局部是一样的，局部已变质为碎石，碎石土，属“复合堆积体”，在分析其成因后对通过此此段的渠道提出了处理方式、方法。     

贵州某高速公路沿线路堑高边坡发育特征分析

通过对贵州境内一条在建高速沿线70处路堑高边坡的调查分析,结合边坡岩性、岩体结构及与坡向等情况,对高边坡的结构类型进行了分类,并探讨了不同类型高边坡的分布与地层岩性,分析了边坡稳定性的主要影响因素,提出了相关的防治措施。     

不同支护模式下黄土高边坡开挖变形离心模型试验研究

 为研究不同支护模式下黄土高边坡的开挖变形特征和支护结构性状,以观音堂隧道进口明洞段黄土高边坡为实例,采用土工离心机,开展黄土高边坡在无支护、全断面土钉支护、上部土钉下部预加固桩复合支护模式下的离心模型试验,试验结果表明：(1) 桩–钉复合支护体系能够显著提高黄土高边坡的稳定性,坡体上部土钉的布设有效地调动了边坡更大范围内土体变形的调整,使得边坡土体的潜在滑移面向坡体内侧转移,将潜在滑移面的剪出口位置限制在预加固桩桩顶以下,而下部预加固桩的布设则有效地承担上部滑体的推力作用,保证坡体在开挖过程中的稳定性。(2) 全断面土钉支护在一定程度上起到了加固边坡土体的作用,但由于土钉支护范围有限,当潜在滑移面深度超出土钉加固范围后,边坡土体发生更大范围内的失稳现象,加剧坡体的破坏。(3) 对于黄土高边坡的加固,桩钉复合支护要优于全断面土钉支护。     

云南水麻高速公路岩堆体边坡结构特征研究

云南水麻高速公路沿线赋存大量的岩堆体,在施工过程中常常发生岩堆体滑坡,造成了巨大的损失.通过现场调研,提出了采用坡面角度、坡面形状和坡体厚度等研究岩堆的外部结构,采用土石混合比和块石尺度分布研究岩堆的内部结构,从而实现岩堆体结构特征的几何特征描述指标方法,为建立岩堆体力学参数与结构特征的定量关系奠定了基础.     

基于灰色关联理论的红层软岩尺寸效应研究

为探究红层软岩岩体与小尺寸软岩试件实验强度的关系,对定西红层软岩的不同高径比试样进行单轴压缩试验,研究该类软岩的尺寸效应。考虑软岩力学性质复杂,弹性模量、泊松比、变形模量均为不确定值,引入灰色关联理论(比较了现有的4个灰色关联模型,表明相对关联模型更适合于软岩的尺寸效应研究)。计算和分析了软岩高径比、弹性模量、变形模量、泊松比与强度的相对关联度,结果表明:试样高径比≥1.2范围,泊松比对强度影响最大,高径比其次;试样高径比<1.2范围,高径比对强度影响最大,泊松比其次;变形模量对强度的影响大于弹性模量。对该类红层软岩进行尺寸效应研究,需要考虑高径比、泊松比、变形模量共同影响作用。定义了尺寸效应系数、变形模量兆帕像,采用简化维度的方法给出了尺寸效应系数的四维方程,拟合结果与试验结果具有良好的一致性。     

小湾水电站左岸坝前堆积体在自然状态下稳定性的平面离散元与有限元分析

使用平面离散元法（ＵＤＥＣ）和有限元法对小湾水电站左岸坝前堆积体在自然状态下的稳定性初步进行了二维数值计算与分析, 得到该堆积体应力和变形状态的定量结果, 对堆积体的稳定性有了相应的认识。     

红层嵌岩桩承载特性研究

针对红岩基岩各层厚度变化大且存在软弱夹层的现象,采用ADINA有限元软件,对红层嵌岩桩的基层存在软弱夹层时的承载特性进行了研究,得出了一些有价值的结论,对今后的工程实践具有重要的理论意义。     

岩石显微空隙粒度分布的分形特征与岩石强度的关系

研究了大同燕子山煤层顶板岩石的显微空隙,粒度分布的分形特征及其与岩石强度的关系,显微镜下的统计分析与岩石力学实验表明,岩石的显微空隙与粒度分布都是自然界的分形,可用分维定量描述其复杂程度,同时,它们又都是影响岩石强度的重要因素,其分形维数与岩石强度具有显著的相关性,可据之估计岩石强度。     

隐伏岩溶场地建筑工程勘察实践

通过灰岩上覆老粘性土及红粘土、灰岩上覆一般粘性土及砂土和地势较高灰岩浅埋等3种典型地层条件的隐伏岩溶场地工程勘察实例,论述了武汉城区岩溶场地工程勘察及岩溶稳定性评价的特点和方法,对类似岩溶场地工程勘察与评价具参考和借鉴意义.     

红层软岩环境下某站场高填方工程设计

红层软岩是一种特殊岩土,具有抗压强度低、易风化、遇水易软化、崩解、膨胀、填筑密实度对含水量很敏感等特点,大量的红层地区填料工程实践表明,红层地区软岩填料在填方工程中引发的边坡病害问题非常严重.论文结合工程实例,对这类填方工程的填筑工艺和边坡防护设计进行分析探讨,总结相应工程经验,以供类似工程参考.     

断层破碎带垮冒堆积体空间尺寸及变形机制

煤矿灾后垮冒堆积体堵塞巷道并中断救援路线,严重影响救援工作的开展。以断层破碎带灾后垮冒堆积体堵塞救援路线为背景,在首次阐明断层破碎带地质特征和堆积体形态特征的基础上,推导了巷道冒空区尺寸、堆积体覆盖范围、堆积体高度计算公式,讨论了堆积体的变形特征和碎块移动方式。研究发现:断层破碎带可分为碎块型、裂隙型、共生型3种类型;岩石碎块越坚硬,碎块粒径越分散;紧密堆积体碎块接触点数目较松散堆积体多;冒空区尺寸和堆积体高度均与巷道高度、宽度、侧向应力系数、似内摩擦角有关;堆积体覆盖范围与巷道高度、巷道揭露断层破碎带长度、前区堆积角、后区堆积角有关。实测结果表明:巷道冒空区尺寸、堆积体覆盖范围、堆积体高度计算公式符合现场实际,吻合度较高;堆积体变形分为受载变形和蠕变变形;块体调整方式为横向移动调整、纵向移动调整、自身转动调整3种方式。     

贵州英坪磷矿Ⅱ号矿体地质特征及控矿因素

英坪磷矿位于黔中地区瓮福矿田内,为大型海相生物化学沉积磷块岩矿床。通过前后两次勘查工作,区内发现磷矿体仅b矿层具有工业价值,在此之下的a矿层以及之上的Zb-p含磷标志层均不具工业价值;也证实了Ⅱ号矿体为区内主矿体,单矿体资源量已超亿吨,占比97%。Ⅱ号矿体厚度具有相对集中(稳定)、厚大(厚层)的特点;P2O5含量相对稳定,变化幅度小,具有均匀的特点;受破矿断层的影响,矿体在横向上叠瓦状排列而重复,在走向上错列而断开。矿石自然类型有致密状、团块状及砂砾状磷块岩;矿石结构有凝胶(胶状)结构、砂屑结构及砾屑(粒屑)结构;矿石构造有块状构造、层纹状构造、条带状构造及团块状构造。通过英坪磷矿控矿因素分析认为,早震旦世-早寒武世含磷岩系的沉积演化是形成海相同生沉积磷块岩矿床的先决条件;黔中古构造运动形成了区域上由西向东依次为古陆-滨岸-浅海-深海的古地理格局;黔中古陆的沉积环境及岩相直接控制了磷矿床的形成和分布;干燥、炎热的古气候是磷质聚集、浓缩与富集的必要条件。     

巴东组红层软岩缓倾顺层边坡破坏机制分析

 在对边坡岩体进行一系列工程地质特性试验研究的基础上,以该类边坡最常见的平面滑动模式建立潜在滑动面上不同位置的稳定性系数表达式,结合实例计算分析边坡开挖对其稳定性的影响,并对潜在滑动面软弱夹层的剪切流变过程进行分析。分析结果表明,巴东组红层软岩缓倾顺层边坡的破坏是从坡脚开挖开始到潜在滑动面,由等速蠕变到加速滑动的渐进过程,期间伴随着坡脚岩体的崩解、节理裂隙的扩展延伸和地表水沿裂隙下渗软化潜在滑动面等因素的共同促进作用。在掌握该类边坡破坏机制的基础上,对其加固方式和施工组织提出相关建议,研究成果对同类型边坡的设计和施工具有重要的参考意义。