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三峡库区大规模移民工程建设形成了大量的高切坡，据不完全统计，自第二期移民搬迁工程以来，库区对人民生命财产构成威胁的高切坡就达2700多处，分布在三峡库区十余个新建城镇。三峡库区岩土体类型多样，奉节、巫山、巴东一带广泛分布巴东组泥灰岩地层，广泛分布的巴东组泥灰岩工程地质性质较差，分布在此地层中的泥灰岩高切坡稳定性引人关注，其变形破坏机制与防治技术需要进行重点研究，以便使防治措施更加经济、合理。本论文依托于中国科学院地质与地球物理研究所科研课题三峡库区三期地质灾害防治高切坡防护工程中的专题巴东组泥灰岩变形破坏机制研究项目，在野外地质调查的基础上，开展了巴东组泥灰岩高切坡岩体结构类型划分，构建了泥灰岩高切坡的工程地质模型，对变形破坏模式进行了探讨，最后用离散单元法(UDEC)对库区两类典型的高切坡进行了变形破坏全过程的数值模拟，数值模拟的结果验证了此前提出的变形破坏方式，并采用UDEC对典型工程防治措施进行了防治效果评价。主要工作与成果如下：
(1)对巴东组泥灰岩岩体结构特征进行了探讨。结合野外地质调查资料，和已有的工程勘察资料，较全面地分析了巴东组泥灰岩地层里的结构面成因类型，分析了巴东组泥灰岩内原生结构面、构造结构面、次生结构面发育类型与特征，对某典型的高切坡采用测线法进行了野外结构面测量，对该高切坡岩体进行了二维结构面网络模拟，模拟结果显示，结构面产状服从正态分布，迹长、隙宽与间距服从负指数分布，RQD方面，0.1m块径时的RQD很大，RQD均超过90％，0.5～0.7m块径的RQD虽有所减小，但仍超过50％，该区块体块度较大。
(2)划分了巴东组泥灰岩岩体结构类型。首先对组成巴东组泥灰岩高切坡的岩土组合类型进行了讨论，认为主要有上硬下软、软硬互层、层状硬岩、层状软岩等组合类型，巴东组地层中硬岩主要为泥质灰岩，泥灰岩等，软岩主要为泥岩、页岩等。对巴东组泥灰岩岩体结构类型划分采取经典的分类方法，吸取了古德振、孙玉科、孙广忠等老前辈对岩体结构类型划分的思路与方法，结合巴东组泥灰岩的岩体结构特征，将巴东组泥灰岩岩体结构类型划分为层状结构、层状碎裂结构、碎裂结构、散体结构。
(3)构建了巴东组泥灰岩高切坡工程地质模型。首先对泥灰岩高切坡边坡结构类型进行了分析，采取已有的库区边坡研究成果，结合三期高切坡防治勘察资料，将库区高切坡边坡结构类型分为平叠坡、顺向坡、斜交坡、逆向坡，其中数量最多，危害最大的为顺向坡。结合泥灰岩高切坡岩体结构类型与边坡结构类型，全面分析奉节、巫山、巴东三地泥灰岩高切坡岩性与岩土组合特点，突出结构面在分类中的地位，结合泥灰岩易溶蚀、易风化的特点，考虑岩体结构与坡体结构依存关系，进行高切坡工程地质模型架构。划分了上硬下软层状、平缓软硬互层状、顺坡缓倾层状或顺坡层状碎裂、顺坡陡倾层状、反坡陡倾层状、碎裂结构、散体结构，共7种工程地质模型。
(4)分析了不同泥灰岩高切坡工程地质模型相应的变形破坏模式。对7种不同的工程地质模型，采用古德振、张倬元等经典的斜坡变形破坏类型与过程理论，结合三峡库区巴东组边坡破坏模式已有研究成果，对巴东组泥灰岩高切坡进行了破坏过程探讨。
(5)采用离散单元法对典型的顺向高切坡进行了变形演化过程的数值模拟。选择了巫山胡家包与巴东白岩沟作为顺层陡倾结构与顺层缓倾结构的典型代表，进行了变形破坏过程的数值模拟，模拟结果显示，顺层陡倾边坡主要的破坏模式为滑移-弯曲，顺层缓倾边坡主要的破坏模式为顺层滑移，验证了此前对于这两种类型所提出的变形破坏模式。采用基于离散单元法的UDEC软件对巫山胡家包高切坡的防治措施锚喷，进行了防治效果评价，结论为锚喷对高切坡稳定性具有显著的效果。对白岩沟高切坡，进行了考虑降雨影响的离散元数值模拟，结果显示，白岩沟高切坡变形破坏经过了2阶段，即蠕变与突变阶段，坡脚开挖使切坡产生了蠕变，而降雨使得边坡稳定状态发生突变，发生滑移破坏。降雨后，由于结构面力学参数降低，沿着坡体内的软弱面，发生大规模的滑移，从一个侧面反映了做好排水对边坡的重要性。