秦嶺變質巖區(qū)巖體結構特征及公路邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、秦嶺山區(qū)是變質巖分布廣泛、出露較全的典型地區(qū)。變質巖地區(qū)巖體的特殊性質，對公路邊坡的穩(wěn)定性構成不同程度的影響，制約著公路的施工與安全運營。分析變質巖地區(qū)邊坡變形破壞的主控因素，查明變質巖邊坡巖體變形破壞機制和可能的破壞方式，提出穩(wěn)定性評價方法，對制訂合理的邊坡設計與處治方案以及有效地防治邊坡地質災害，具有重要的理論意義和實用價值。 本文以秦嶺變質巖地區(qū)公路邊坡巖體結構特征研究為出發(fā)點，以大地構造學、變質巖巖石學、巖體結構理論為主

2、線，采用現(xiàn)場調查、室內與現(xiàn)場試驗、理論分析和數(shù)值模擬相結合等方法，對秦嶺山區(qū)變質巖體巖體結構特征及公路邊坡穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)的研究。 取得的主要研究成果如下： (1)運用大地構造學的理論與方法，對秦嶺變質巖巖體的沉積建造、變形-變質和后期改造進行了研究，提出了變質巖巖體物質受秦嶺地槽的演化控制體系，認為陸內造山運動是巖體變質-變形的重要過程，是控制巖體結構的基本形式，為進一步分析變質巖邊坡巖體結構特點奠定基礎。 (

3、2)運用變質巖巖石學研究理論，借助巖礦鑒定對秦嶺地區(qū)變質巖的特征進行了研究，將秦嶺變質巖按照巖相、結構及基本力學性質歸納為4大類12亞類巖組。 (3)在現(xiàn)場地質調查的基礎上，從巖體結構與工程地質意義出發(fā)，對變質巖體結構面按照區(qū)域規(guī)模進行了系統(tǒng)分級，共分為5個級別，并對邊坡穩(wěn)定性起控制作用的III、IV級結構面特征進行了詳細的研究，認為結構面的分布規(guī)律和賦存狀態(tài)是變質巖邊坡結構的重要影響因素。 (4)在對結構面、結構體進行

4、系統(tǒng)研究的基礎上，針對變質巖巖體邊坡的特點提出了變質巖邊坡的巖體結構分類，共分為4大類9個亞類，其中最為普遍的是層狀結構和散體結構類型。 (5)首次對秦嶺變質巖區(qū)發(fā)育的糜棱巖化千枚巖的物理力學性質進行了系統(tǒng)的物理力學試驗研究，得到了巖石的全應力應變曲線，并分析了巖石變形破壞的類型與機理，獲得了糜棱巖化千枚巖的變形與力學參數(shù)。結果表明，變質巖的力學性質受變質過程中巖石微結構的影響明顯，測試結果離散度大，平行與垂直面理方向力學性質差

5、異較大。 (6)歸納總結了變質巖公路邊坡變形破壞的分布規(guī)律和影響因素。通過對秦嶺地區(qū)大量的公路邊坡調查分析，結合變質巖公路邊坡巖體結構、坡體結構、巖石組合特征以及風化特征等，在詳細分析邊坡變形破壞影響因素的基礎上，提出了系統(tǒng)的變質巖公路邊坡變形破壞模式。 (7)在系統(tǒng)總結變質巖區(qū)邊坡巖性、巖體結構、邊坡角、破壞模式等后，提出變質巖區(qū)公路邊坡的綜合評價標準。以典型變質巖公路邊坡的穩(wěn)定性進行分析為例，采用結構分析、定量評價以