三峡库区忠县向斜局部构造特征与地质灾害关系研究

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本文以三峡库区忠县向斜影响区内的滑坡作为研究对象,在地质资料搜集、野外踏勘和监测数据分析的基础上,采用地质力学分析、局部构造样式对比、数值模拟计算等研究方法,研究忠县向斜局部构造特征与区域内发育的滑坡群体之间的关系,得到研究区内滑坡的空间发育分布规律和成因机理的认知,并对典型滑坡的后期变形特征进行监测数据分析及稳定性评价。文章主要包括以下研究内容:  1)研究区地处三峡库区腹心地带,研究区褶皱主要表现为川东褶皱带,背斜核部局部发育断裂构造,地层岩性主要为侏罗系砂岩、泥岩、页岩,区内河流发育,水系密度大。不利的构造特征和岩性组合,使得研究区岩体破碎,并且三峡库区库长期循环调度有利于地质灾害发育。忠县向斜纵向演化规律:北段表现为同万县向斜复合,南端表现为同早期的南北向构造复合。忠县向斜南西端、北东端分别表现上扬翘倾,形似“帆船”造型。研究区可划分为三个构造控制影响区,具体分别为:忠县向斜与早期的南北向构造复合区、忠县向斜主体构造区、忠县向斜与万县向斜复合区。  2)研究区库岸段长约182.8km,发育178个地质灾害体,崩滑体总方量约30839.7×104m3,通过对忠县向斜纵向演化特征与地质灾害空间分布的关系研究,将涪陵一万州库岸段划分为乌江至龙河段(Ⅰ)、龙河至黎家坝段(Ⅱ)、长坪至新开田段(Ⅲ),分别受忠县向斜与早期的南北向构造复合区、忠县向斜主体构造区、忠县向斜与万县向斜复合区影响。从崩滑体体积规模来看,Ⅰ、Ⅲ区崩滑体规模大,Ⅱ区崩滑体规模小,忠县向斜长江干流库岸地质灾害发育规模空间演化规律表现为“两头大,中间小”的规律。  3)研究区地层为砂泥岩互层,泥岩易风化、易形成岩腔,砂岩受拉裂产生裂隙,易崩塌。滑坡堆积体由坡积层、崩积层物质组成,库水、降雨综合作用下滑坡堆积体发生变形。长江河床发育褶皱不同部位,库岸岩层倾角不同,近水平地层与缓倾地层崩滑体规模存在明显差异,侏罗系砂泥岩互层库岸破坏模式:近水平地层下发生小规模拉裂—崩塌—滑动变形,缓倾地层下发生较大规模砂岩拉裂—崩塌—滑移变形。  4)运用累计位移曲线分阶段、监测点分组、变形体分区的方法对研究区金金子滑坡监测数据分析,发现滑坡累计位移曲线并未出现明显台阶状变形趋势,各监测点累计位移在小范围内波动,滑坡整体变形不明显。根据目前库水和降雨共同作用下累计位移变形,宏观推测滑坡体前缘有出现局部变形可能,但滑坡整体处于稳定状态。  5)数值模拟计算表明当前正常库水下降速率情况下滑坡处于稳定状态,稳定性系数随着库水下降速率增加和降雨叠加而表现减小趋势,库水位以 v=1.2m/d下降到145m时刻叠加降雨为最危险工况,稳定性系数为1.613。宏观推定,后期在提高库水下降速率和叠加降雨工况基础上,滑坡可能表现局部失稳,但整体趋于稳定状态。
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