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红层平推式滑坡是广泛发育于西南红层地区的一类缓倾角以岩质为主的滑坡,其特征是岩层倾角仅2~5°,往往发育于砂、泥岩互层的地层结构中。根据传统的极限平衡理论,这类滑坡是很难发生滑动的,对此类滑坡的成因机制不同学者存在一定争议。因此,本文以新津县狮子山滑坡为例进行详细研究,为此类滑坡的的成因机制、监测预警、防治工程具有重要意义。本文在大量现场调查的基础上,结合广泛的资料收集、相关文献查阅工作,查明了滑坡的地质环境条件及滑坡基本特征。通过进行滑带土软化实验、滑带土蠕变实验、泥岩软化实验、泥岩蠕变实验、滑带土和覆盖层土水特征实验,详细分析了滑坡组成物质的物理力学性质。并在此基础上,通过理论分析与数值模拟相结合的方法分析了狮子山滑坡的成因机制、渗流场特征、稳定性。 本研究主要内容包括:⑴通过现场勘查,查明了狮子山滑坡的工程地质情况和地质环境条件。狮子山滑坡属于典型的浅丘地貌,发育于新津县西南侧长秋山丘陵区中上部。滑坡中后方的地形呈漏斗状。气候具有夏季多洪涝的特性。岩性主要为白垩系上统夹关群(K2j)砂岩、泥岩及第四系松散岩类,具有砂岩与泥岩的互层的特点,岩层产状25~40°∠3°~6°。根据滑坡的变形特点可将坡体变形分为三个部分:西侧剪切破坏区(Ⅰ区),中部平推前进区(Ⅱ区),东侧微弱变形区(Ⅲ区)。⑵通过泥岩和滑带土的软化实验发现:泥岩和滑带土在含水率较低的情况下,抗剪强度较高;随着泡水时间的增加,试样的含水率增加,滑带土和泥岩的强度迅速降低。结合现场调查发现,滑坡坡体具有良好的汇水条件,滑坡的拉陷槽在滑坡破坏前具有良好的蓄水条件,水流可以通过拉陷槽缓慢的沿滑面渗出,为滑面泥岩和滑带土的软化提供了充足的水利条件和时间条件。⑶通过泥岩和滑带土的蠕变实验发现:对比泥岩和滑带土的软化实验,在相同的含水率下,蠕变长期强度比三轴强度进一步降低,取得实验参数为分析滑坡的长期稳定性提供了有效的数据支持。结合滑坡演化的过程分析,在历史演化中,滑坡的滑带长期在地下水的软化和自身的蠕变特性作用下,泥岩和滑带土的抗剪强度指标进一步削弱。另外,由于滑带泥岩和滑带土位于近水平发育的砂岩基岩上,通过钻孔调查,发现基岩的完整性较好,透水性差,从而使滑带长期处于地下水的浸泡下,为滑带的溜滑和蠕变提供有力的物质条件。⑷通过对滑带土和覆盖层的土水特征曲线实验,得到两者的土水特征曲线,将其导入Geo-Studio的Seep/W模块,分析滑坡的渗流场,得到滑坡的渗流特征。也进一步印证了滑坡渗流场现场调查结果。用Slope/W结合Seep/W的计算数据,分析滑坡的稳定性,结果证明:滑坡的稳定性在随着拉陷槽蓄水高度的增加,稳定性系数一步降低;当拉陷槽的蓄水高度达到临界值时,滑坡的在静水压力的和扬压力的作用下失稳破坏。⑸结合滑坡全过程演化分析,将滑坡的成因机理分为三个部分:滑坡的孕育机理:主要包括物质基础、构造改造、浅表生改造,它们最终为决定了影响滑坡的内部地质因素和外部诱因;滑坡的日常变形机理:在天然边坡形成之后,滑坡开始了在日常情况下的变形演化过程,主要分为不均匀卸荷回弹阶段、滑移-压致拉裂面自下而上扩展阶段、滑移面贯通破坏阶段、滑移面贯通破坏阶段;滑坡的滑动破坏机理:平推式滑坡主要是日常变形逐渐积累的过程,最后破坏阶段就是滑坡变形积累后的最终爆发点,最终导致滑坡的破坏;在滑坡破坏前滑面已经形成,滑面沿拉陷槽底部的软弱带逐渐发育,最终为滑坡的破坏提供动力的是拉陷槽静水压力和基底扬压力,在两者的共同作用下滑坡最终平推式破坏。