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1、第 26 卷 第 12 期Vol.26 No.12 2007 年 12 月 Mechanics and Engineering岩石力学与工程学报Chinese Journal of RockDec.，20072007 -05 -09； 2007-06-03国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412702)；国家自然科学基金资助 项目(40702052)；中国科学院知识创新工程重要方向项目(KJCX3- SW- L1，KZCX2- YW- 109)李守定(1979- )，男，博士，2001 年毕业于长安大学水文地质与工程地质系，现为助理研究员，主要从事工程地质力学和地质灾害方面的
2、研究工作。E-mail： 李守定1，李 晓 1，吴 疆2，刘艳辉1，3 (1. 中国科学院 工程地质力学重点实验室，北京 100029； 2. 重庆市万州区地质环境监测站，重庆 404000；3. 中国地质环境监测院，北京 100081) 大型基岩顺层滑坡是对人民生命财 产及国家重要基础设施安全危害较为严重的滑坡类型，滑带的性质对于 这类滑坡具有控制作用，大型基岩顺层滑坡滑带形成演化过程与模式成为这类 滑坡研究的重要科学问题。以三峡库区为例，在分析基岩顺层滑坡分布与滑带发育特征的基础上，将滑带形成演 化过程划分为3个阶段：原生软岩、层间剪切带和滑带；通过滑带形成过程中原生软岩、层间剪切带和滑带
3、的性质 对比，研究滑带形成过程中的物理性质、岩石矿物组成和含量、微结构和连接特征、矿物微观演变、物理化学性 质和物理力学性质的演化过程，最后总结得出滑带形成演化模式。 边坡工程；基岩顺层滑坡；滑带；形成演化；模式P 642A10006915(2007)12247308EVOLUTION PROCESS AND PATTERN OF SLIDING ZONE IN LARGE CONSEQUENT BEDDING ROCK LANDSLIDELI Shouding1 ，LI Xiao 1 ，WU Jiang2，LIU Yanhui1，3 (1. Key Laboratory of Enginee
4、ring Geomechanics ， Institute of Geology and Geophysics ， Chinese Academy of Sciences，Beijing100029，China；2. Chongqing Wanzhou Institute of Geological Environment Monitoring，Chongqing 404000，China；3. Chinese Institute of Geological Environment Monitoring，Beijing 100081 ，China)AbstractLarge consequen
5、t bedding rock landslide is one of the most serious geological disasters. The evolutionof landslide is controlled by the characters of sliding zone. And then，evolution process and pattern of sliding zonein the landslide become the key scientific questions. Firstly，the distribution and sliding zone d
6、evelopment of largeconsequent bedding rock landslides in the Three Gorges Reservoir area are analyzed. Secondly，the evolutionprocess of sliding zone of the landslide is divided into three stages，i.e. original soft rock，interbedded shear zoneand sliding zone. Thirdly，the evolution of sliding zone cha
7、racters is studied by comparing the characters in thethree stages. By field investigation，grain test，X-ray diffraction(XRD)，differential thermal analysis(DTA)，scanning electronic microscope and energy dispersive X-ray(SEM-EDX) ， physicochemical test and physico-mechanical test，the physical property，
8、clay mineral component and content， microstructure and contact feature，physicochemical property and physico-mechanical property are systemically studied. Finally，the evolution patternof sliding zone in large consequent bedding rock landslide is shown. The following conclusions can be drawn inthe evo
9、lution of sliding zone. (1) The grains size become finer. (2) The content of clay mine rises，the interbeddedshear zone is montmorillonitization； and the sliding zone is illitization and kaolinitization. (3) The microstructuralcharacter of interbedded shear zone is most unfavorable. (4) The physicoch
10、emical and physico-mechanicalcharacters of the intebedded shear zone are most unfavorable. (5) The characters of the interbedded shear zone are ? 2474 ? 岩石力学与工程学报 2007 年 most unfavorable；and the landslide with interbedded shear zone should be paid more attentions to.Key words：slope engineering；conse
11、quent bedding rock landslide；sliding zone； formation and evolution；pattern1滑坡灾害历来都是影响人类社会发展和经济进步的主要地质灾害类型。中国是世界上滑坡分布最 广、危害最严重的国家之一。滑坡灾害遍及全国山 地丘陵区，已知数量近百万处之多，活动面积约占 国土面积的 45%，每年造成数百人死亡，带来数十 亿元的经济损失1。大型滑坡对于人民生命财产及国家重要基础设 施安全危害最大，其中基岩顺层滑坡比例最大。以 我国滑坡灾害较为严重的长江三峡库区为例，基岩 顺层滑坡占滑坡总数的 62.0%2。2003 年 7 月 13日发生的
12、姊归千将坪滑坡，体积约为2 400X104 m3,导致24人死亡或失踪, 经济损失达5 735万元以上3； 2004年9月5日发生的万州吉安滑坡，体积 约为700X104 m3，摧毁了当地一个重要的集镇、公 路和在建高速公路，滑坡形成的堰塞湖给下游的人 民生命财产带来了极大威胁4。滑带的性质对于大型基岩顺层滑坡具有控制作 用。滑带是在内外动力作用下，经过地质历史长期 演化而形成的，直接影响着滑坡的发育、发生、复 活和解体。根据三峡库区干流库岸283处崩塌滑坡 发生的地层层位和岩性的统计结果，约有90%的崩 滑发生在含有软弱面或软弱层（带）的层状岩层中5， 而基岩顺层滑坡滑带主要发育在这些软弱层
13、（带）中，常见的软弱层包括强度较低的泥岩、页岩及其 层面、含煤岩层等。滑带的形成直接控制着基岩顺 层滑坡的发育演化阶段，滑带性质的演变也决定着 滑坡稳定性。因此，大型基岩顺层滑坡滑带形成演 化过程与模式成为大型基岩顺层滑坡成因演化的关 键科学问题。由于滑带在滑坡稳定中起着很重要的作用，国 内外很多专家对滑带土的特性进行了许多研究。A.W. Skempton6，7，R. J. Chandler8，S. Gibo 等9，G. Mesri 和 M. E. M. Abdel-Ghaffar10 ，任光明等11，12 先后对滑带土的强 度特性进行了深入而系统的研究。其中，A. W. Skempton7对
14、峰值抗剪强度、完全软化强度、残余抗剪强度的相互关系进行了很好的说明；R.J. Chandler8，S.Gibo 等9，任光明和聂德新11在 滑带土再生强度研究方面取得很大进展；R. J.Chandler 8首先指出，在滑坡的再次滑动之前，滑带土的抗剪强度有一个稳定的恢复阶段； S. Gibo 等9通过环剪试验对该问题进 行了研究；任光明等12将滑带土的强度恢复又称为强度再生，并对某一滑 坡滑带土的再生强度进行了研究。武 雄13对三峡 库区 3种不同的滑带细粒土的抗剪强度随含水量的 变化规律进行了专门试验，得出滑带土的抗剪强度 均随含水量的的增加而降低，呈e指数形式降低。王洪兴等14、B. P.
15、 Wen和 A. Aydin 15也研究了滑带黏土矿物特征对于滑带强度的影响。陈德基研究 得出了三峡库区滑坡滑带的平均内摩擦角为16.78， 黏聚力为12.22 kPa。罗冲等16通过大量的试验研 究了重庆万州滑坡滑带抗剪参数的概率分布。在滑带形成演化研究方面，H. Shuzui17通过研 究日本 5 个火山岩区的滑坡发现，第三系凝灰岩或 者凝灰岩滑坡在滑带附近重新复活的主要原因有： 沿着滑带黏土矿物含量提高；地下水的活动促进了 蒙脱石的的形成；蒙脱石的增加导致抗滑力的下降。R. W. Fleming等18研究认为，滑带的密度比 上覆土层的要低，滑坡移动过程中的膨胀可能是滑 带疏松的原因。前人在不同区域的滑坡滑带有大量的研究，多注 Engineering, 2005, 24(17): 3 146 - 3 153.(in 第 26 卷 第 12 期 李守定，等. 大型基岩顺层滑坡滑带形成演化过程与模式2475 ? (2) 岸坡结构直接控制了库区崩滑体的分布与 发育程度。崩滑体发育强度由强至弱的顺序为:倾 外层状岸坡、平缓(及软弱基座)层状岸坡、倾内层 状岸坡、其他类型岸坡。顺向岸坡是大型滑坡的温床2。(3) 三峡库区干流215个崩滑体中，基岩顺层 滑坡为101个，所占数量百分比为62.0%，体积百分比为 77.3%2。(4) 三峡库区
