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恩施盆地紅層邊坡變形破壞模式研究*

2016-02-14 06:18肖尚德唐輝明唐睿旋秦華剛
工程地質(zhì)學(xué)報(bào) 2016年6期
關(guān)鍵詞:紅砂巖恩施斜坡

肖尚德唐輝明唐睿旋秦華剛

(①中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),工程學(xué)院 武漢 430074)

(②湖北省地質(zhì)環(huán)境總站 武漢 430034)

恩施盆地紅層邊坡變形破壞模式研究*

肖尚德①②唐輝明①唐睿旋①秦華剛②

(①中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),工程學(xué)院 武漢 430074)

(②湖北省地質(zhì)環(huán)境總站 武漢 430034)

恩施盆地紅層分布范圍廣,存在大量的斜坡或人工高陡邊坡。由于紅層巖體工程地質(zhì)性質(zhì)的特殊性,在自然地質(zhì)作用和人類工程活動(dòng)的影響下,邊坡產(chǎn)生變形破壞,造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,對(duì)城市市政工程和道路工程建設(shè)產(chǎn)生了較大的影響和制約。本文通過恩施盆地紅層邊坡的野外工程地質(zhì)調(diào)查、鉆探、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(壓水和滲水試驗(yàn))、樣品采集和室內(nèi)巖體特性參數(shù)測(cè)試等工作,基本查清了紅層的工程地質(zhì)特性、水理特性和邊坡變形特點(diǎn)。恩施盆地紅層可分為“硬砂巖”和“軟砂巖”,前者由膠結(jié)較好的粉砂巖和砂巖組成,強(qiáng)度較高,透水性差,屬相對(duì)隔水層;后者由膠結(jié)較差的砂巖構(gòu)成,強(qiáng)度低,透水較強(qiáng),為含水層。邊坡變形破壞規(guī)模較小,但點(diǎn)多、危害較大。本文從運(yùn)動(dòng)方式和影響因素兩個(gè)方面對(duì)邊坡變形破壞模式進(jìn)行研究,依據(jù)斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)方式,紅層邊坡變形破壞劃分為:順層巖質(zhì)滑坡、墜落式崩塌、傾倒式崩塌3種;按變形破壞影響因素,邊坡變形破壞劃分為:軟硬互層紅砂巖差異風(fēng)化、順層結(jié)構(gòu)面和切層結(jié)構(gòu)面不利組合、人工開挖擾動(dòng)3種,并分析了各類變形破壞模式的特點(diǎn)和變形破壞過程,對(duì)恩施盆地及同類型地區(qū)的紅層邊坡變形破壞的防治具有指導(dǎo)意義及參考價(jià)值。

恩施盆地 紅層 邊坡 變形破壞模式

0 引 言

紅層特指白堊系—古近系沉積形成,呈紅色、深紅色或褐色,主要為粒狀碎屑結(jié)構(gòu)和泥狀膠結(jié)結(jié)構(gòu)的紅砂巖,其特殊的工程地質(zhì)特性,導(dǎo)致邊坡變形破壞形式的特殊性。前人開展了較多的研究工作,主要針對(duì)紅砂巖物理力學(xué)參數(shù)、邊坡穩(wěn)定性及支護(hù)防治和邊坡變形破壞的研究。如徐建平等(1999)就紅砂巖邊坡巖體力學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行了研究,獲取了參數(shù)分布的近似概率分布模型;龔裔芳等(2010)針對(duì)不同含水量的紅砂巖泥化夾層進(jìn)行了直剪試驗(yàn),總結(jié)了紅砂巖泥化夾層的力學(xué)特性對(duì)于邊坡穩(wěn)定性的影響;周強(qiáng)科等(2012)對(duì)某高速路段的紅砂巖及其殘積土進(jìn)行了常規(guī)的物理力學(xué)性質(zhì)研究;趙志明等(2013)則研究了紅砂巖結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度參數(shù),采用直剪試驗(yàn)和基于Barton模型的經(jīng)驗(yàn)估算法獲取了某鐵路紅砂巖結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度參數(shù)值。如倪?。?004)分別采用極限平衡法和有限元數(shù)值法對(duì)紅砂巖高陡邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,并提出相應(yīng)的治理方案;曾勝等(2013)通過建立順層紅砂巖邊坡結(jié)構(gòu)面力學(xué)模型,進(jìn)行了室內(nèi)干濕循環(huán)試驗(yàn),分析了紅砂巖邊坡的穩(wěn)定性衰減變化規(guī)律;袁從華等(2010)以平緩反傾紅砂巖高陡切坡為研究對(duì)象,分析邊坡變形破壞機(jī)理,并采用Phase2有限元分析軟件模擬了邊坡破壞的過程;羅恒等(2012)對(duì)常吉高速公路邊坡的失穩(wěn)破壞過程進(jìn)行了分析;段勁(2014)以某高速公路路塹邊坡為對(duì)象,利用ADINA有限元軟件分析了紅砂巖順層邊坡的開挖變形特征;趙洪寶等(2015)進(jìn)行了紅砂巖剪切蠕變特性試驗(yàn)研究與邊坡失穩(wěn)機(jī)理分析。

恩施市位于湖北省西南部清江中游,屬亞熱帶季風(fēng)性山地濕潤氣候,年均降水量為1449mm,最大降水量為1956mm(1983年),處于清江中游,清江恩施市站多年平均流量為87m3·s-1,最大為4100m3·s-1(1989年7月11日),最小為6.3m3·s-1(1945年6月12日)。恩施盆地位于恩施市中東部,盆地較開闊,高程均在600m以下,屬構(gòu)造侵蝕丘陵區(qū),盆地兩側(cè)地勢(shì)、山峰依次逐漸增高。城區(qū)處在恩施盆地之中,由于城市市政和道路交通建設(shè)中大量的開山平地,城區(qū)各處留下較多的紅砂巖高陡邊坡,受多組結(jié)構(gòu)面的切割形成楔形結(jié)構(gòu)體巖塊,有的已造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失或形成重大地質(zhì)災(zāi)害隱患,據(jù)調(diào)查資料統(tǒng)計(jì),城區(qū)內(nèi)有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)134處,其中滑坡4處、崩塌4處,不穩(wěn)定斜坡126處,且具有發(fā)育規(guī)模較小、頻度高、危害大的特點(diǎn),有必要開展其變形特征、變形破壞模式的研究。

本文在恩施盆地紅層邊坡特征、滑坡和崩塌及巖土體工程地質(zhì)特征和水文地質(zhì)特征實(shí)地調(diào)查、鉆探、巖土樣采集、滲水和壓水試驗(yàn)及室內(nèi)測(cè)試的基礎(chǔ)上,從斜坡巖體運(yùn)動(dòng)方式、變形破壞影響因素兩個(gè)方面分別總結(jié)了該地區(qū)紅層邊坡變形破壞類型,分析歸納了恩施盆地紅層邊坡的變形破壞模式和特點(diǎn)等,其對(duì)于恩施及同類型地區(qū)的紅層邊坡變形破壞防治具有指導(dǎo)意義及參考價(jià)值。

1 恩施盆地紅層工程地質(zhì)特征

恩施盆地出露紅層為白堊系跑馬崗組K2p地層,呈條帶狀近南北向展布,長約34km、寬9.5km、厚約200m,地層巖性為粉砂巖、細(xì)砂巖,巖層產(chǎn)狀為320°∠12°(圖1)。

恩施盆地紅砂巖屬于“紅色軟硬巖層互層”,兩者交互出現(xiàn),厚度前者大于后者。主要由兩套砂巖組成,一套為棕黃色膠結(jié)較差的粉細(xì)砂巖,即軟砂巖,呈巨厚塊狀,水平層理和交錯(cuò)層理均很發(fā)育,巖體強(qiáng)度較低;一套為棕紅、紫紅色膠結(jié)較好的粉砂巖,即硬砂巖,呈中厚層至厚層狀,層面構(gòu)造明顯,單層厚度一般為30~60cm,巖體強(qiáng)度較高。硬砂巖的抗壓強(qiáng)度為26.2MPa,抗拉強(qiáng)度為1.6MPa,抗剪強(qiáng)度C=1.02MPa,Φ=35.2°;而軟砂巖的抗壓強(qiáng)度1.2MPa,抗拉強(qiáng)度為0.21MPa,抗剪強(qiáng)度為C=0.73MPa,Φ=35.8°,由此可見,硬砂巖的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度明顯高于軟砂巖,抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別是軟砂巖的21倍和7.6倍,而抗剪強(qiáng)度相差小。紅砂巖中軟砂巖吸水性較強(qiáng),透水性較強(qiáng),滲透系數(shù)為0.660m·d-1,而硬砂巖基本不透水,滲透系數(shù)為0.089~0.158m·d-1,在兩種砂巖互層的陡坡可見地下水由軟砂巖向硬砂巖上滲流的特點(diǎn)(圖2)。

恩施盆地紅砂巖屬于典型的層狀沉積巖,其工程地質(zhì)性質(zhì)具有明顯的各向異性,層面、節(jié)理、裂隙以及各種軟弱結(jié)構(gòu)面較發(fā)育,巖體結(jié)構(gòu)面主要有以下幾類:原生沉積結(jié)構(gòu)面,包括層面、斜層理(圖3a);構(gòu)造結(jié)構(gòu)面,包括節(jié)理裂隙、斷層,緩傾角的節(jié)理裂隙面一般裂面平直寬大,也有少數(shù)裂隙略呈弧形,而陡傾角的裂隙短?。▓D3b、圖3c、圖3d);次生結(jié)構(gòu)面主要為應(yīng)力作用結(jié)構(gòu)面,包括構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的各種結(jié)構(gòu)面(圖3e),風(fēng)化卸荷裂隙,溫差導(dǎo)致應(yīng)力集中產(chǎn)生的裂隙,人工開挖后因應(yīng)力場(chǎng)調(diào)整產(chǎn)生的裂隙等。位于邊坡上部的裂隙面,在開挖卸荷作用下往往由閉合逐漸張開,在重力作用下,紅砂巖逐級(jí)拉斷式破壞,形成“拱月形”拉斷破壞面等(圖3f)。

圖1 恩施盆地紅砂巖地質(zhì)剖面圖Fig.1 Geological sectionsmap of red sandstone in Enshi Basin

圖2 紅砂巖透-隔水層特征Fig.2 The characteristics of the red stand-stone permeable and impermeable layer

2 恩施盆地紅砂巖邊坡變形破壞模式

國內(nèi)外已有許多不同的邊坡變形破壞模式的分類方法,其中較為常用的有Hoek et al.(1983)的破壞面形態(tài)差異分類法、Varnes(1978)斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)方式差異分類法和張倬元等(1994)的力學(xué)機(jī)制不同的分類法等。

邊坡的變形破壞過程受多因素的影響控制,包括斜坡地層巖性、巖體結(jié)構(gòu)、坡體結(jié)構(gòu)、誘發(fā)因素等,因此即便在同一地區(qū)的同類型巖層中,由于其他因素的差異,也會(huì)形成不同的邊坡變形破壞模式,其差異性主要體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)方式、影響因素上。本文結(jié)合紅砂巖邊坡變形破壞特征,分析、總結(jié)歸納了恩施盆地紅砂巖邊坡的變形破壞模式和特點(diǎn)。

圖3 紅砂巖的結(jié)構(gòu)面特征Fig.3 Structural plane's properties of red sandstonea.層面和斜層理;b.緩傾裂隙面;c.陡傾角裂隙面;d.斷層;e.構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的裂隙面(箭頭所指);f.“拱月形”卸荷裂隙面

2.1 紅砂巖邊坡巖土體運(yùn)動(dòng)模式

由于恩施盆地微地形地貌的差異以及紅砂巖巖性的多樣性和不均勻性,造成不同的斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)方式。根據(jù)斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)方式的差異,恩施盆地紅砂巖邊坡變形破壞模式劃分為如下3類:

2.1.1 順層巖質(zhì)滑坡

該變形破壞模式多發(fā)生于緩傾層狀基巖斜坡,滑體規(guī)模及滑坡形態(tài)受順層的主控結(jié)構(gòu)面J1和切層結(jié)構(gòu)面J2、J3控制(圖4a、圖4b),滑坡體就地堆積于坡腳(圖4c)。一般來說,發(fā)生紅砂巖順層基巖滑坡的斜坡坡度較緩(<30°),誘發(fā)斜坡體變形破壞的因素包括:水力作用、植物根劈作用、人為擾動(dòng)坡腳等。由于區(qū)內(nèi)紅砂巖多以“透水-隔水”互層的形式出現(xiàn),因此,紅砂巖順層滑坡受水力作用影響較大,在降雨及地下水作用下,滑坡巖體自重增加,裂隙充水產(chǎn)生一定的靜水壓力,并在透-隔水層分界層面匯集,降低層面及結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度,裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展,最終斜坡體極限平衡遭受破壞,導(dǎo)致順層基巖滑坡。

該變形破壞模式的特點(diǎn)是:滑移的斜坡巖土體水平位移大于垂直位移,滑面為紅砂巖基巖層面,后緣受節(jié)理控制,滑坡規(guī)模受結(jié)構(gòu)面組合形式控制,破壞面的剖面形態(tài)為直線型或折線形,滑動(dòng)速度較快,滑動(dòng)距離受前緣臨空條件控制。

2.1.2 墜落式崩塌和傾倒式崩塌

圖4 順層基巖滑坡主控結(jié)構(gòu)面(a、b)和滑坡堆積物(c)Fig.4 Main controlling structural planes(a,b)and deposits of bedded base rock landslide(c)

崩塌大多發(fā)生在地形坡度較陡的自然邊坡或人工開挖邊坡,由于紅砂巖巖體原生構(gòu)造節(jié)理裂隙、后期卸荷和風(fēng)化裂隙十分發(fā)育,當(dāng)兩組或兩組以上的節(jié)理裂隙(圖5)與斜坡臨空面構(gòu)成不利的空間組合時(shí),就會(huì)將巖體切割成塊體,使巖體完整性降低,隨后斜坡巖體結(jié)構(gòu)面不斷遭受卸荷、風(fēng)化、降雨入滲、根劈等不利的外力作用,使邊坡巖體、結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)降低(c、φ值減?。?,而且原有裂隙結(jié)構(gòu)面不斷擴(kuò)展、加深,當(dāng)斜坡巖體極限平衡遭到破壞,巖體下部臨空時(shí),發(fā)生墜落式崩塌,受節(jié)理組合形式的控制,崩塌體形態(tài)多為楔體式、菱柱式(圖6)。而當(dāng)斜坡巖體下部存在巖體支撐不臨空,但巖體軟化強(qiáng)度降低或風(fēng)化掏蝕導(dǎo)致上部巖體重心偏移外傾,形成傾倒式崩塌(圖7)。

圖5 紅砂巖邊坡內(nèi)的組合節(jié)理Fig.5 Combination joints in red sandstone slope

圖6 墜落式崩塌形態(tài)Fig.6 Forms of falling collapse a.菱柱式;b.楔體式

此類變形破壞模式的特點(diǎn)是斜坡巖土體垂直位移大于水平位移,在區(qū)域內(nèi)發(fā)生的頻率最高,危害性最大,崩塌體規(guī)模較小。具有明顯的間歇性、漸進(jìn)性和反復(fù)性的特點(diǎn),發(fā)生過崩塌的地方由于卸荷作用,可以使坡體有一段穩(wěn)定時(shí)期,但是在內(nèi)部地質(zhì)因素和外部環(huán)境條件共同作用下,則會(huì)進(jìn)一步孕育新的斜坡巖體崩塌。

圖7 傾倒式崩塌Fig.7 Toppling collapse

2.2 紅砂巖邊坡變形破壞影響因素分析

邊坡的變形破壞是內(nèi)部孕災(zāi)條件和外部致災(zāi)因素共同作用的結(jié)果,恩施盆地紅砂巖邊坡變形破壞具有單一因素致災(zāi)效果顯著的特點(diǎn),因此根據(jù)邊坡變形破壞影響因素的差異,恩施盆地紅砂巖邊坡變形破壞模式劃分為以下3種類型:

2.2.1 軟硬互層紅砂巖差異風(fēng)化

該類變形破壞模式一般為崩塌,包括傾倒式崩塌(圖8)和懸臂式拉裂崩塌(圖9)。傾倒式崩塌多發(fā)育于板狀、柱狀的直立邊坡巖體,在靜水壓力、重力、地震力等作用下,沿著邊坡巖體底部發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而導(dǎo)致危巖體失穩(wěn)。這類斜坡破壞形式的力學(xué)機(jī)制為傾覆力矩大于抗覆力矩從而引起巖體轉(zhuǎn)動(dòng)破壞。懸臂式拉裂同樣是斜坡差異風(fēng)化導(dǎo)致上部硬砂巖巖體在坡面上以懸臂梁的形式凸出,在凸出的“懸臂巖體”上所發(fā)育的構(gòu)造節(jié)理及風(fēng)化裂隙在長期重力作用下逐漸擴(kuò)展,拉張裂隙向下發(fā)展,最終導(dǎo)致凸出的“懸臂巖體”突然崩落。

根據(jù)恩施盆地紅層巖性組合特征、巖性差異,硬砂巖和軟砂巖的差異風(fēng)化是引起恩施城區(qū)高陡巖體發(fā)生傾倒崩塌的重要原因。當(dāng)硬砂巖體的下伏軟砂巖層不斷風(fēng)化剝落,形成一定的巖腔,從而使得硬砂巖塊體支撐面積減小,塊體重心逐漸臨空,穩(wěn)定性不斷降低,而破壞塊體后緣結(jié)構(gòu)面由于重力拉拽作用不斷擴(kuò)大。當(dāng)?shù)撞恐蚊娌蛔阋灾螇K體時(shí),即發(fā)生傾倒崩塌。

2.2.2 順層結(jié)構(gòu)面與切層結(jié)構(gòu)面的不利組合

恩施盆地紅砂巖斜坡巖體中發(fā)育有陡傾角節(jié)理裂隙、卸荷裂隙及緩傾結(jié)構(gòu)面,尤其是斜坡前緣接近臨空面的位置,常形成傾向臨空面的裂隙。由于自然地質(zhì)作用,斜坡巖體中的裂隙不斷擴(kuò)展,隨著降水的入滲,結(jié)構(gòu)面被軟化,其強(qiáng)度不斷降低,在重力、靜水壓力、動(dòng)水壓力等作用下,斜坡失穩(wěn),沿緩傾軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑移產(chǎn)生破壞(圖10);當(dāng)斜坡巖體中陡傾裂隙不斷擴(kuò)展,在各種因素的作用和影響下,原有斜坡的平衡狀態(tài)破壞,巖體分離失穩(wěn)產(chǎn)生崩塌(圖11)。

圖8 差異風(fēng)化型傾倒式崩塌示意圖Fig.8 Schematic diagram of differentialweathering toppling collapse

圖9 差異風(fēng)化型懸臂式拉裂崩塌示意圖Fig.9 Schematic diagram of differential weathering cantilever cracks collapse

圖10 結(jié)構(gòu)面控制型滑移示意圖Fig.10 Schematic diagram of structural plane controlling drift

圖11 結(jié)構(gòu)面控制型崩塌示意圖Fig.11 Schematic diagram of structural plane controlling collapse

2.2.3 人工開挖擾動(dòng)

由于道路、城市市政建設(shè)等人為工程活動(dòng),產(chǎn)生了大量的高切坡,形成高陡的臨空面,坡體失去坡腳的支撐,破壞了原有的平衡條件,從而導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)破壞,其變形破壞一般為3個(gè)階段:

2.2.3.1 開挖卸荷變形階段

在邊坡開挖過程中及開挖完成一段時(shí)間內(nèi),邊坡巖體處于開挖卸荷變形的階段,變形主要體現(xiàn)在陡傾節(jié)理的擴(kuò)展,由于卸荷變形量一般不大,不會(huì)產(chǎn)生邊坡變形失穩(wěn)現(xiàn)象。

2.2.3.2 斜坡巖體蠕變階段

在坡體卸荷應(yīng)力的作用下,斜坡巖體產(chǎn)生蠕變,進(jìn)一步加劇了細(xì)砂巖內(nèi)陡傾節(jié)理的擴(kuò)張。

2.2.3.3 邊坡破壞階段

邊坡的破壞型式有兩種,(1)滑坡,邊坡巖體中的陡傾節(jié)理發(fā)展擴(kuò)大后,在暴雨或持續(xù)降雨條件下地表水大量下滲,大大降低了硬砂巖層面強(qiáng)度及巖體內(nèi)的結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度,增加巖體自重,產(chǎn)生滲透水壓力和揚(yáng)壓力,同時(shí)在裂隙中充水形成靜水壓力,坡體在上述各種因素共同作用下,沿軟弱結(jié)構(gòu)面(層面等)產(chǎn)生滑動(dòng)破壞,其破壞邊界面為后緣的陡傾裂隙和軟-硬砂巖的巖性界面(圖12)。(2)崩塌,邊坡巖體中的陡傾裂隙不斷擴(kuò)大,巖體臨空且不斷外傾,同時(shí)巖體結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度降低,在自重和其他外部因素作用下,巖體均衡狀態(tài)破壞,產(chǎn)生傾倒或墜落(圖13)。

圖12 許家坪路藍(lán)天加油站滑坡Fig.12 The landslide near Lantian gas station,Xujiaping Road

圖13 鳳凰山公園邊坡崩塌Fig.13 Slope collapse of Fenghuang Mountain park

邊坡的變形破壞過程是復(fù)雜的,有些邊坡的破壞不是按上述3個(gè)階段發(fā)展,如邊坡的開挖直接在坡腳進(jìn)行,可能經(jīng)過短暫的第一階段后直接進(jìn)入破壞階段。

3 結(jié) 語

由于恩施盆地出露的白堊系紅砂巖沉積年代較新,成巖程度相對(duì)較低,強(qiáng)度較低,邊坡穩(wěn)定性較差,存在大量的紅砂巖邊坡變形破壞現(xiàn)象。通過對(duì)恩施盆地紅砂巖邊坡大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析研究,根據(jù)斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)方式的差異,將恩施盆地紅砂巖邊坡變形破壞劃分為:順層巖質(zhì)滑坡、墜落式崩塌和傾倒式崩塌3種模式;根據(jù)變形破壞影響因素劃分為:軟硬互層紅砂巖差異風(fēng)化、順層結(jié)構(gòu)面和切層結(jié)構(gòu)面不利組合、人工開挖擾動(dòng)3種模式,并分析總結(jié)了斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)方式分類中各變形破壞模式的特點(diǎn)和影響因素分類中邊坡的變形破壞過程。此次研究對(duì)于恩施盆地及同類型地區(qū)的紅層邊坡變形破壞的防治具有指導(dǎo)意義及參考價(jià)值。

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STUDY ON DEFORMATION AND FAILURE MODES OF RED LAYER SLOPE IN ENSHIBASIN

XIAO Shangde①②TANG Huiming①TANG Ruixuan①Q(mào)IN Huagang②
(①Faculty of Engineering,China University of Geosciences,Wuhan 430074)
(②Geological Environmental Center of Hubei Province,Wuhan 430034)

The red beds is wide distributed in Enshi Basin with a large number of slopes or man-made high and steep slopes.Because of the specialities of the engineering geological properties,the deformation and failure of the slopes under the natural geological process and human engineering activities always cause casualties and property losses,which has greatly influences and restrictions on the construction of urban municipal engineering and road engineering.According to the field engineering geological investigation,drilling,field test(water pressure and infiltration test),sample collection and laboratory rock mass parameters test,the engineering geological property,hydraulic characteristics and slope deformation characteristics of red beds are investigated.The red beds in Enshi Basin can be divided into“hard sandstone”and“soft sandstone”,the former ones are relatively impermeable layerscomposed by better consolidated silt-stone and sandstonewith high strength,lower permeability;the latter ones are aquifer layer composed by poor consolidated sandstone with low strength,strong permeability.The scale of deformation and failure of slope is small,but the quantity is big and the harmfulness is heavy.This paper have researched on the deformation and failuremode of slopes from two aspects:themotionmode and influencing factors. According to themovementmodes of the slope rock mass,the deformation and failure of the red bed slopes are divided into three kinds:the bedding rock landslide,the falling collapse,and the dumping collapse.Based on the deformation and failure influencing factors,the deformation and failure of the slopes also are divided into three kinds:soft and hard sandstone layers with different weathering functions,the disadvantageous combination of the bedding planes and the cutting structure planes,the artificial excavation disturbance.The characteristics and the processes of the various types of deformation and failure modes are analyzed,which has significant guiding and reference value for the prevention and control of the deformation and damage of the red bed slopes in Enshi Basin and areas of the same kind.

Enshi Basin,Red layer,Slope,Deformation and failuremodes

P642

:A

10.13544/j.cnki.jeg.2016.06.006

2015-09-16;

2016-08-31.

中國地質(zhì)調(diào)查局西部地區(qū)復(fù)雜山體滑坡成災(zāi)機(jī)理研究項(xiàng)目(1212011014029)資助.

肖尚德(1963-),男,正高級(jí)工程師,主要從事工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)與地質(zhì)災(zāi)害防治勘查設(shè)計(jì)研究.Email:xsd001@126.com

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