夏 敏 呂松梅 宋 昊 任光明 楊天俊 萬(wàn)宗禮

(①地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué)),成都 610059,中國(guó))(②中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,西安 710065,中國(guó))

0 引 言

巖質(zhì)斜坡失穩(wěn)除受岸坡自身坡體結(jié)構(gòu)條件控制外,還與外作用因素如暴雨、地震及庫(kù)水位加載等有關(guān)。近年來(lái),我國(guó)水利水電工程建設(shè)高壩大庫(kù)不斷涌現(xiàn),庫(kù)岸邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)一直是水電水利工程地質(zhì)研究的核心問(wèn)題。本文研究的近壩庫(kù)岸變形體,自2009年8月開(kāi)始實(shí)施系統(tǒng)的變形監(jiān)測(cè)工作以來(lái),岸頂平臺(tái)上坡體的累計(jì)位移最大可達(dá)40余米,后緣沿邊界LF1拉裂帶形成錯(cuò)動(dòng)達(dá)30m的陡坎(不包括早期錯(cuò)落體已形成的約20m左右的陡坎),對(duì)于塊狀硬質(zhì)花崗巖形成的高陡巖質(zhì)岸坡發(fā)生如此大的變形在國(guó)內(nèi)外實(shí)屬非常罕見(jiàn)。

文獻(xiàn)收集表明,國(guó)內(nèi)外巖質(zhì)斜坡發(fā)生顯著大變形且詳細(xì)研究的實(shí)例相對(duì)較少,代表性的如撫順西露天礦山邊坡,1927年至今邊坡發(fā)生失穩(wěn)多達(dá)90余次,累計(jì)滑坡體積達(dá)4500×104m3,且1986年開(kāi)始出現(xiàn)大規(guī)模的變形,累計(jì)變形區(qū)范圍500～700m,最大下沉4～5m,水平位移達(dá)14m(楊天鴻等,1999,2004); 金川露天礦邊坡最大水平位移達(dá)10余米,早在1982年王思敬院士對(duì)該露天礦邊坡的變形破壞機(jī)制及過(guò)程進(jìn)行了研究,表明該邊坡大變形成因是滑動(dòng)-傾倒復(fù)合變形兩種機(jī)制共同作用的結(jié)果(王思敬,1992)。在國(guó)外,Braathen et al.(2004)對(duì)挪威地區(qū)8個(gè)典型的巖質(zhì)邊坡變形破壞特征進(jìn)行了研究,揭示這些變形邊坡后緣為10～30m高的拉裂陡坎,拉裂帶寬可達(dá)幾米; 斜坡頂部平臺(tái)發(fā)育數(shù)百米長(zhǎng)、幾十米寬的地塹帶,其錯(cuò)落高度可達(dá)20m(據(jù)Akernesrenna岸坡),截止至2002年的監(jiān)測(cè)資料表明Akernesrenna變形體的西側(cè)區(qū)變形累積位移達(dá)25m。這些邊坡后緣均為拉裂下錯(cuò)形成的陡坎、岸頂平臺(tái)均發(fā)育有地塹式寬大裂縫以及發(fā)生了較大的變形位移等一系列變形特征現(xiàn)象與本文研究的變形岸坡較為類似(圖1)(Braathen et al.,2004)。

圖1 挪威Nordnesfjellet復(fù)雜變形體變形特征(Braathen et al.,2004)

傾倒破壞是巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)的一種典型形式,Goodman et al.(1976)將巖體傾倒變形歸納為3種基本類型(圖2),即彎曲傾倒(Flexural toppling)、塊狀傾倒(Block toppling)和塊狀-彎曲傾倒(Block-flexural toppling),關(guān)于傾倒變形,已有的研究成果多為巖質(zhì)邊坡彎曲傾倒(Flexural toppling)或塊狀傾倒(Block toppling)變形模式及機(jī)理研究(黃達(dá)等,2021),但實(shí)際上絕對(duì)理想的彎曲傾倒或塊狀傾倒在工程巖體中比較罕見(jiàn),而巖質(zhì)邊坡的變形破壞模式及變形機(jī)制受控于邊坡巖體結(jié)構(gòu)。針對(duì)本文研究的岸坡變形受4組結(jié)構(gòu)面控制,盡管岸坡巖體巖性為堅(jiān)硬的塊狀花崗巖,但由于陡傾坡外及坡內(nèi)的兩組高陡傾角結(jié)構(gòu)面非常發(fā)育,塊狀巖體已“板裂化”,前期的科研專題初步揭示岸坡大變形成因?qū)儆趲r體塊狀傾倒(Block toppling)-滑移(Sliding)復(fù)合型變形機(jī)制共同作用的結(jié)果。

圖2 Goodman和Bray總結(jié)的傾倒3種類型(Goodman et al.,1976)

本文在深入研究巖質(zhì)斜坡工程地質(zhì)背景、岸坡巖體結(jié)構(gòu)、變形破壞模式地質(zhì)分析基礎(chǔ)上,基于底摩擦試驗(yàn)的物理模擬方法,再現(xiàn)了邊坡變形破壞過(guò)程,揭示了邊坡變形破壞的地質(zhì)力學(xué)模式。在岸坡變形破壞模式的地質(zhì)分析及物理模擬的基礎(chǔ)上,研究了岸坡大變形成因,闡明了岸坡大變形形成演化機(jī)制,以期為后期庫(kù)水作用下岸坡的變形演化趨勢(shì)預(yù)測(cè)及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供依據(jù),同時(shí)在硬質(zhì)巖斜坡發(fā)生大變形的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)方面取得新的認(rèn)識(shí)與進(jìn)展。

1 岸坡工程地質(zhì)特征

研究邊坡巖性為印支期花崗巖,水庫(kù)蓄水前河水面高程2260m,現(xiàn)今庫(kù)水位高程2448m。岸頂平臺(tái)后為區(qū)域Ⅲ級(jí)夷平面,高程大于3000m。岸坡總體為呈向河床凸出的弧形坡體,傾向約NW300°,平均自然坡度45°。2750m高程以上為早期錯(cuò)落體,錯(cuò)落體的底部邊界為Hf104; 岸頂變形范圍順河長(zhǎng)1050m,平臺(tái)最大寬度285m,岸坡變形底部高程為2350～2370m,頂部高程為2950m,變形區(qū)面積約85.4×104m2,中下部最大水平深度172m,中上部水平深度超過(guò)250m,估算的變形體方量約6000×104m3。

岸坡巖體發(fā)育4組優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面(圖3):J1組結(jié)構(gòu)面陡傾坡外、J2組結(jié)構(gòu)面陡傾坡內(nèi)、J3組結(jié)構(gòu)面中緩傾坡外及J4組結(jié)構(gòu)面緩傾坡內(nèi)。其中:以陡傾坡內(nèi)及坡外的兩組高陡傾角結(jié)構(gòu)面最為發(fā)育,將塊狀花崗巖切割為板狀,結(jié)構(gòu)面發(fā)育方位特征詳見(jiàn)表1。

表1 岸坡巖體發(fā)育的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面方位特征

以勘探資料、物探波速測(cè)試成果為依據(jù),結(jié)合地表各山梁巖體出露特征,參照《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287-2006),將岸坡巖體劃分為以下幾種結(jié)構(gòu)類型(圖4):

圖4 岸坡工程地質(zhì)剖面圖

(1)散體結(jié)構(gòu):包括表層松動(dòng)巖體、崩塌堆積體、覆蓋松散土層和全風(fēng)化花崗巖等,屬于Ⅴ級(jí)巖體。巖體破碎呈爆破散體狀,巖塊間夾巖屑或泥質(zhì)物,嵌合松弛,卸荷拉裂縫極發(fā)育,多塌方,水平厚度小于30m。

(2)碎裂結(jié)構(gòu):巖體明顯較表層散體結(jié)構(gòu)完整,主要為板裂狀傾倒松動(dòng)體,巖塊間局部有巖屑及泥質(zhì)物充填,嵌合松弛-較松弛,裂隙密集發(fā)育、方向紊亂,屬于Ⅳ級(jí)巖體。2750m高程以下水平厚度40～60m,該高層以上厚度大于100m。

(3)塊裂結(jié)構(gòu):巖體完整性差,巖塊間局部有少量巖屑及泥質(zhì)物充填,嵌合中等緊密,屬于Ⅳ1～Ⅲ2級(jí)巖體。水平埋深一般為70～90m。

(4)鑲嵌-次塊狀(塊狀)結(jié)構(gòu):屬Ⅲ～Ⅱ級(jí)巖體,為變形區(qū)以里的非擾動(dòng)巖體,其中鑲嵌結(jié)構(gòu)為變形巖體以里的過(guò)渡帶巖體,厚度30～50m,基本無(wú)裂縫或僅有少量斷續(xù)微裂縫,巖體無(wú)明顯松動(dòng)。

2 岸坡變形破壞模式地質(zhì)分析

2.1 “下沉-楔入”破壞

岸頂平臺(tái)表現(xiàn)為拉裂變形,發(fā)育幾條大規(guī)模拉裂縫陷落帶,分別為L(zhǎng)F1(后緣變形邊界裂縫)、LF53、LF54、LF55及LF56,最大延伸長(zhǎng)度達(dá)450m、陷落帶寬約25～50m不等。拉裂陷落帶呈中部降低,具有傾岸里的裂縫內(nèi)側(cè)下降,傾岸外的裂縫外側(cè)下降的特點(diǎn)(圖5a)。受控于陡傾內(nèi)及陡傾外的結(jié)構(gòu)面組合,在陷落帶內(nèi)形成不對(duì)稱的地塹式地貌(圖5b)。

圖5 岸頂平臺(tái)“下沉-楔入”變形

2.2 傾倒拉裂

岸坡中高高程部位巖體多處山梁發(fā)生傾倒變形(圖6a),各山梁坡體表面分布有大量不同規(guī)模的傾倒拉裂縫。這些傾倒拉裂縫總體呈近南北走向展布,部分拉裂縫斜切山梁及溝谷,延伸數(shù)十米至百米,地貌上表現(xiàn)為溝槽或凹槽狀負(fù)地形(圖6b),岸外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低。

圖6 坡體傾倒拉裂變形特征

2.3 坡體塌滑

受庫(kù)水位作用及坡體強(qiáng)烈傾倒變形的影響,表部巖體松動(dòng)、破碎,塌滑主要分布于具有良好臨空條件的溝谷兩側(cè)、突出的脊?fàn)畹匦我约皵鄬訋Р课?圖7)。

圖7 受強(qiáng)烈傾倒拉裂導(dǎo)致的岸坡塌滑變形特征

2.4 深部巖體“張裂”

不同高程的勘探平硐較清楚地揭露了岸坡深部巖體拉裂變形。拉裂變形多受陡傾角結(jié)構(gòu)面控制,一般張開(kāi)幾毫米至幾厘米,巖體松動(dòng)不顯著,其形成是其外側(cè)岸坡巖體強(qiáng)烈傾倒而導(dǎo)致的“卸荷”回彈而發(fā)生的深部巖體“張裂”變形(圖8)。

圖8 沿陡傾結(jié)構(gòu)面發(fā)育的深部巖體“張裂”(PD9)

3 岸坡變形破壞模式的物理模擬

3.1 試驗(yàn)設(shè)備及方案

物理模擬試驗(yàn)是以相似原理為基礎(chǔ),建立研究對(duì)象和模擬試驗(yàn)之間的相似關(guān)系,從而保證模型試驗(yàn)中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象與原型相似(徐進(jìn),1987; 董云,2003; 石豫川等,2003; 馮文凱等,2004)。室內(nèi)底摩擦試驗(yàn)是模擬重力的最常用方法之一(馮文凱等,2006; 蔡國(guó)軍等,2008; 張御陽(yáng)等,2018),是通過(guò)模型和底面之間的摩擦力來(lái)模擬坡體的重力,其設(shè)備原理如圖9所示。根據(jù)圣維南原理,當(dāng)模型足夠薄時(shí),可認(rèn)為摩擦力均勻作用在整個(gè)模型厚度上,相當(dāng)于原型地質(zhì)體在天然條件下受到重力作用的荷載條件。

圖9 底摩擦模型試驗(yàn)原理示意圖(蔡國(guó)軍等,2008)

本次底摩擦試驗(yàn)采用成都理工大學(xué)研制的自動(dòng)化底摩擦模型試驗(yàn)儀,本文物理模擬重點(diǎn)研究岸坡受多組結(jié)構(gòu)面發(fā)育控制的塊狀傾倒-滑移復(fù)合型變形破壞模式,模型制作中考慮了岸坡巖體中最為發(fā)育的陡傾坡內(nèi)、坡外的兩組高陡傾角結(jié)構(gòu)面(J1、J2)以及中緩傾坡外組結(jié)構(gòu)面(J3); 以現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)面調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果為依據(jù),試驗(yàn)的幾何相似比為1︰1200,由于按照相似比概化的模型邊坡結(jié)構(gòu)面間距非常小,采用小刀切割結(jié)構(gòu)面,無(wú)法完成模型制作。由于本文底摩擦研究旨在再現(xiàn)邊坡變形破壞模式、變形過(guò)程,因此,結(jié)構(gòu)面制作時(shí),考慮實(shí)際連通率,結(jié)構(gòu)面間距按實(shí)際岸坡巖體中各組結(jié)構(gòu)面相對(duì)發(fā)育密集程度即可(間距比J1︰J2︰J3=2︰1︰3),即陡傾坡內(nèi)組結(jié)構(gòu)面J2按每2cm的平均間距切割、連通率100%; 陡傾坡外組結(jié)構(gòu)面J1間距4cm、連通率為60%; 中緩傾坡外組結(jié)構(gòu)面J3間距6cm、連通率為40%; 因多組結(jié)構(gòu)面邊坡模型制樣相對(duì)繁瑣、困難,且結(jié)構(gòu)面切割過(guò)程中,容易導(dǎo)致模型局部破碎,因此,結(jié)構(gòu)面切割僅在岸坡水平變形深度范圍內(nèi)進(jìn)行(即岸坡后緣以長(zhǎng)大裂隙LF1為界),岸坡深部未變形區(qū)域及模型底部未進(jìn)行結(jié)構(gòu)面切割。底摩擦邊坡模型概化如圖10所示。

圖10 底摩擦試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛨D

3.2 試驗(yàn)材料選取及配比

模型試驗(yàn)的材料采用重晶石粉、石英砂、液體石蠟油混合調(diào)制而成,配比參考已有的研究成果,經(jīng)多次反復(fù)調(diào)試配置而成,其材料配比及其物理力學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表2。

表2 模型材料配比及其物理力學(xué)參數(shù)

3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

物理模擬揭示邊坡變形過(guò)程具有如下特征:岸坡巖體在自重作用下的變形受多組結(jié)構(gòu)面控制,表現(xiàn)為受陡傾坡內(nèi)組結(jié)構(gòu)面控制的彎曲傾倒變形,伴隨巖層的傾倒、根部折斷、坡面呈反向臺(tái)坎狀,即為外高內(nèi)低的拉裂陡坎(圖11a),與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的坡體變形特征吻合(圖6); 同時(shí),折斷面發(fā)育有追蹤第③組中緩傾角結(jié)構(gòu)面的趨勢(shì),淺表部巖體在各組結(jié)構(gòu)面組合切割以及受彎曲傾倒作用影響下,岸坡前緣的小塊體有逐漸脫離母巖而發(fā)生小規(guī)模塌滑破壞的趨勢(shì),隨著這種變形的加劇,后期淺表部巖體變形表現(xiàn)為松動(dòng)、破碎而演化為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的坡體塌滑變形(圖7),巖體結(jié)構(gòu)逐漸劣化至散體結(jié)構(gòu)。

圖11 坡頂巖體塊狀傾倒-拉裂變形階段

隨著底摩擦試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間的增加,邊坡巖體變形加劇,根部折斷面追蹤中緩傾坡外結(jié)構(gòu)面、并向上發(fā)展,坡體表部拉裂逐漸向坡內(nèi)及深部擴(kuò)展(圖11b),坡體后緣拉張明顯,局部可見(jiàn)錯(cuò)落陡坎,頂部平臺(tái)出現(xiàn)明顯的拉裂、陷落帶(圖12),具有受陡傾坡內(nèi)及坡外兩組結(jié)構(gòu)面組合切割的楔形破壞特征(圖5a),表現(xiàn)為地塹式拉裂地貌,與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的坡頂發(fā)育的大規(guī)模拉裂縫陷落帶特征一致(如LF53)(圖5b)。隨后緣坡體傾倒拉裂變形加劇,坡體前緣沿中緩傾結(jié)構(gòu)面蠕滑加劇,變形位移逐級(jí)增大。

圖12 塊狀傾倒-根部折斷-滑移復(fù)合變形階段

從變形位移特征來(lái)看,坡頂靠坡面附近一帶以水平向位移為主,坡體后緣以垂直位移為主。坡體后緣沿陡傾坡外組結(jié)構(gòu)面(J1)整體下沉,這與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的變形特征基本吻合?？傮w上邊坡變形表現(xiàn)為花崗巖板裂巖體的傾倒、根部折斷、折斷面追蹤坡體內(nèi)中緩傾角結(jié)構(gòu)面,后緣坡面表現(xiàn)為拉裂,深部潛在貫通面具有典型的階梯狀形態(tài)(圖13)。地質(zhì)力學(xué)模式為:塊狀傾倒-滑移復(fù)合型變形破壞模式。

圖13 階梯狀宏觀破裂面形成階段

4 岸坡大變形演化機(jī)制研究

岸坡經(jīng)歷漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期的風(fēng)化卸荷、變形改造和失穩(wěn)破壞后達(dá)到了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),2750m高程以上岸頂部位發(fā)生錯(cuò)落滑動(dòng),形成錯(cuò)落體,而此后再經(jīng)調(diào)整變形改造達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的岸坡是現(xiàn)今該邊坡重新變形的基礎(chǔ)坡體結(jié)構(gòu)和坡形。該岸坡現(xiàn)今大變形的機(jī)制和過(guò)程如下:

(1)岸坡高高程部位的錯(cuò)落體形成后,并經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間調(diào)整變形改造達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。一定量的水入滲將導(dǎo)致岸頂平臺(tái)表面土層追蹤下部裂縫形成串珠狀落水洞、線狀塌陷槽(圖14); 當(dāng)超常水量入滲,或有一定水頭集中入滲時(shí),因錯(cuò)落體底部的Hf104(圖4)具有一定的阻水、滯水作用,使入滲的水向錯(cuò)落體上下游方向沿原有裂縫流動(dòng),導(dǎo)致原本處于基本平衡穩(wěn)定的錯(cuò)落體中裂縫兩側(cè)發(fā)生變位。一次入滲后裂縫變位可能停止,但后續(xù)有多次入滲時(shí),變位可能不再停止,持續(xù)變形開(kāi)始,啟動(dòng)了整個(gè)錯(cuò)落體的重新變形。

(2)岸頂平臺(tái)遭受集中匯水入滲。頂部平臺(tái)匯水入滲引起巖體變形機(jī)理包括:a.動(dòng)水入滲產(chǎn)生的動(dòng)水壓力作用的推擠; b.入滲的水軟化①、②組結(jié)構(gòu)面,使結(jié)構(gòu)面力學(xué)強(qiáng)度降低,兩結(jié)構(gòu)面間楔體向下楔入推擠、張拉,造成平臺(tái)地表的地塹式變形跡象。

(3)錯(cuò)落體的重新變形延續(xù)了早期岸坡的卸荷、變形及錯(cuò)滑時(shí)的模式,即沿①組結(jié)構(gòu)面拉張下沉,②組結(jié)構(gòu)面向岸外傾倒,中間槽形地帶下沉。平臺(tái)前緣岸坡帶以水平位移為主,后緣以垂直位移為主,變形表現(xiàn)為向岸外的推擠。

(4)錯(cuò)落體的推擠式變形向低高程傳遞,導(dǎo)致平臺(tái)前緣岸坡早期的拉裂溝槽進(jìn)一步拉開(kāi),經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的變形后,坡面各山梁表層的松散層開(kāi)始垮塌,并促進(jìn)岸頂平臺(tái)的變形進(jìn)一步增大。

(5)2009年3月1日水庫(kù)蓄水后,水位很快達(dá)到了2370m高程,從監(jiān)測(cè)資料反映的各測(cè)點(diǎn)變位與庫(kù)水位升降的關(guān)系看,水位上升,測(cè)點(diǎn)變形速率快速增大,水位穩(wěn)定及下降時(shí),速率降低(圖15～圖17)。蓄水對(duì)已經(jīng)歷過(guò)早期變形的松動(dòng)破碎巖體且目前又正在變形的岸坡巖體產(chǎn)生牽引變形,促進(jìn)了上部岸坡及岸頂平臺(tái)的變形。庫(kù)水對(duì)岸坡變形的作用機(jī)理仍受岸坡巖體結(jié)構(gòu)控制,既不是受貫通性軟弱結(jié)構(gòu)面控制的滑動(dòng)性變形,也不是類似散體層浸水后的整體沉降性變形,仍是對(duì)①、②組結(jié)構(gòu)面軟化、導(dǎo)致其強(qiáng)度降低,兩面間楔體向下楔入推擠引起的傾倒、張拉變形,并隨水位上升,向坡面上部發(fā)展,具有牽引性質(zhì)。

圖15 岸坡平臺(tái)監(jiān)測(cè)點(diǎn)及剖面布置

圖16 1-1′剖面觀測(cè)點(diǎn)時(shí)間-累計(jì)位移曲線

圖17 1-1′剖面觀測(cè)點(diǎn)時(shí)間-位移速率曲線

綜上所述,平臺(tái)集中匯水入滲是導(dǎo)致錯(cuò)落體復(fù)活的主導(dǎo)因素,當(dāng)后緣裂隙充水達(dá)到一定高度時(shí),錯(cuò)落體啟動(dòng)變形,錯(cuò)落體因楔入-傾倒產(chǎn)生的推擠性變形而擠壓下部松散的卸荷、松動(dòng)巖體(圖18),使其下部松散巖體發(fā)生斜向下的位移,且以Hf104接觸面附近巖體最為顯著,變形位移向岸坡底部逐漸減小,由此可說(shuō)明復(fù)活的錯(cuò)落體促進(jìn)、加劇其下部斜坡的變形,這種變形是自上而下擴(kuò)展。水庫(kù)蓄水后,庫(kù)水對(duì)已經(jīng)歷過(guò)早期變形、目前又正在變形的岸坡巖體產(chǎn)生牽引變形,進(jìn)而增大了上部坡面和岸頂平臺(tái)的變形,這種引起淺表層卸荷、松動(dòng)巖體的變形是自下而上擴(kuò)展,而錯(cuò)落體復(fù)活后的變形是擠壓錯(cuò)落體下部卸荷巖體發(fā)生的自上而下的變形,兩者變形一旦貫通,岸坡變形就表現(xiàn)為受水庫(kù)蓄水位影響。

圖18 岸坡大變形機(jī)制示意圖

現(xiàn)今岸坡大變形的機(jī)制為上部楔入-傾倒產(chǎn)生的推擠性變形與下部鼓張、傾倒性牽引變形的復(fù)合變形機(jī)制,地質(zhì)力學(xué)模式概括為:塊狀傾倒-滑移復(fù)合型變形破壞模式。

5 結(jié) 論

(1)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)合勘探資料揭示岸坡變形區(qū)面積約85.4×104m2,中下部最大水平深度172m,中上部水平深度超過(guò)250m,估算變形體方量約6000×104m3。

(2)岸坡變形破壞模式的地質(zhì)分析表明,岸坡大變形包括“下沉-楔入”破壞、塌滑破壞、傾倒拉裂變形、深部巖體“張裂”4種變形破壞模式。

(3)物理模擬試驗(yàn)揭示岸坡巖體在自重作用下的變形受多組結(jié)構(gòu)面控制,表現(xiàn)為花崗巖板裂巖體的傾倒、根部折斷、折斷面追蹤坡體內(nèi)中緩傾角結(jié)構(gòu)面,后緣坡面表現(xiàn)為拉裂,深部潛在貫通面具有典型的階梯狀形態(tài)。地質(zhì)力學(xué)模式概括為:塊狀傾倒-滑移復(fù)合型變形破壞模式。

(4)在岸坡區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境研究基礎(chǔ)上,結(jié)合岸坡變形破壞模式的地質(zhì)分析、物理模擬試驗(yàn)以及監(jiān)測(cè)資料成果,對(duì)岸坡大變形的形成演化機(jī)制進(jìn)行研究。結(jié)果表明,岸坡大變形機(jī)制為上部楔入-傾倒產(chǎn)生的推擠性變形與下部鼓張、傾倒性牽引變形的復(fù)合變形機(jī)制,岸坡大變形是頂部錯(cuò)落體推擠性變形與受庫(kù)水作用影響而導(dǎo)致的牽引變形共同作用的結(jié)果。