水库库岸稳定性问题是人类工程活动改变地质环境而产生的重大工程地质问题之一，岩质斜坡的深层变形可能是导致大型滑坡、崩塌的基础，由于斜坡岩体结构构造的复杂性，而斜坡岩体结构构造是影响斜坡深层岩体变形机理的主要因素，不同岩体结构构造的斜坡具有不同的深层变形机理，需要进一步深入研究。三峡工程已于2003年开始蓄水发电，三峡库区的工程地质研究工作也已延续50余年，三峡库区的滑坡研究与防治工作已有20多年的历史，虽然，近几年三峡库区已经进行了大量地质灾害的治理工程，有明显变形迹象的崩塌滑坡体的危险性已基本得到控制。但是，类似于发生瓦依昂型滑坡的、表面变形迹象不甚明显的“暂稳定”基岩岸坡的研究工作还不够深入。 巴东县城新址受地质灾害制约，曾三次选址，两次搬迁。巴东县新城址区的地形地质条件较差，坡度较大，冲沟发育，岩性较软弱、破碎且顺层软弱夹层发育，且总体为顺向坡，古滑坡发育。巴东新城区扇形斜坡深层岩体变形机制研究是库区地质灾害的一项重要研究内容，对于分析斜坡演化规律、防治和减轻地质灾害、保证三峡水库安全蓄水运行具有重要意义和理论意义。基于上述考虑，论文在前人的研究基础上，以《三峡库区二期地质灾害防治监测预警工程重点库岸监测系统巴东县新城区库岸专业监测》项目为契机，以三峡库区巴东县新城区为例开展科学研究，为巴东县新城区的减灾防灾决策提供科学依据。 论文在研究过程中取得了如下主要成果： (1)通过区域地质调查对巴东新城区地质构造条件及其对斜坡稳定性的影响进行了分析 官渡口向斜具有一定的区域规模，是控制本区地质构造的主干构造，巴东组地层岩性强弱相间，在褶皱过程中起到协调应力和应变的作用，从而在此地层中形成了大量的次级褶皱，深层岩体中的共轭剪节理反映构造应力场最大主应力为近SN向压应力。同时巴东组第三段中所夹钙质泥岩、泥灰岩在次级褶皱弯曲过程中发生顺层的剪切滑动。官渡口向斜和长江下切造就了巴东县城区斜坡为基本上是顺向坡：近EW向的巴东断层，是区内规模最大的断层；巴东县城区斜坡内顺层的滑动带很普遍，主要位于强弱岩层的界面及岩层内部的软弱夹层。官渡口向斜、斜坡岩体中的软弱夹层对巴东县城斜坡的变形破坏有特殊的意义。 (2)白土坡斜坡岩体夹层层间错动的构造运动学分析 通过对白土坡白岩沟旁出露的软弱夹层露头分析，夹层根据变形程度可分为顺层破劈理型夹层、层间破劈理型夹层。夹层层间错动形成了错光面、擦痕，以及剪裂隙、张裂隙，指示运动方向为逆冲。X衍射物相半定量分析夹层原岩为钙质泥岩。在层间破劈理型夹层中取定向样，通过扫描电子显微镜分析顶面、底面擦痕方向及形态，线型擦痕运动方式为粘滑运动，为逆冲剪切作用所形成，与夹层面可见擦痕方向一致，弧型擦痕运动方式为蠕滑运动，方向与岩层层面倾向、坡向一致，表明软弱夹层经历过蠕动阶段，反映后期地貌演化过程中斜坡深部岩体在重力作用下沿软弱夹层面的蠕动。 (3)通过监测钻孔巴东组第三段岩芯分析建立了斜坡深层岩体地质结构模型。 通过矿物分析、薄片鉴定分析了深部监测钻孔岩芯巴东组第三段的岩性、沉积环境。发现在T2b3地层中发育有多层软弱破碎带，斜坡岩体上部夹层分布较中下部密集。这些破碎带具有顺层、连续、空间厚度具有一定变化等特点，夹层主要为泥质灰岩碎块石夹土、黄褐色碎石土。西壤坡主要发育有3层软弱夹层的层间破碎带，白土坡T2b3岩体主要发育有13层层间破碎带。 在此基础上建立了巴东县新城区库岸西壤坡、白土坡斜坡深层岩体地质结构模型。官渡口向斜控制了西壤坡斜坡的总体形态为顺层斜坡，西壤坡斜坡岩体岩层层面与坡面有一定夹角，三峡水库蓄水前T2b3/T2b2界面在长江南岸出露。除表层发育第四纪坡积层、碎裂岩外，斜坡整体上为层状结构。 官渡口向斜控制了白土坡斜坡的总体形态，基本上是顺层岩体斜坡，斜坡整体上为层状结构，但次级褶皱发育。核部出露在长江南岸，核部以北长江南岸为反倾向层状岩质斜坡，在官渡口向斜核部发育有正断层董家梁子—红石包断裂(F3)，断层向北倾，倾角60度左右，推测向下切入长江，根据BQX02、BQX01钻孔地层对比分析断层断距约30米左右。 (4)斜坡岩体的力学性质研究 通过对斜坡巴东组第三段岩体岩性和深度的不同，将岩体划分为8个工程地质岩组，其中将F3断层按破碎岩体估算力学性质。进行了岩块的物理力学性质实验，得到了其物理力学性质参数。对岩组分别采用RMR和Q分类方法进行质量评价，分类结果表明两种分类方法求得的岩体质量基本一致。并且结合岩体质量评价、岩块的物理力学性质估算了岩体力学参数。 (5)白土坡斜坡地貌演化过程深层岩体变形机制分析 应用FLAC有限差分法分五步模拟了白土坡斜坡地貌演化过程。河谷应力场的分布一方而取决于区域地质构造特征，另一方而又受地表侵蚀、河谷侵蚀等地表地质作用的控制。地表分布拉应力区为地表地质作用控制带，白土坡后缘窑瓦包东滑坡受地表应力场控制明显，斜坡前缘表层岩体风化后破碎崩解变成堆积体。 在斜坡演化过程中，剪应力集中于坡后巴东断裂、坡脚F3断层与夹层交汇处、T2b3/T2b2岩层界面。坡脚反倾地层剪应力集中随斜坡发展逐渐前移。说明地质构造、岩性差异、地貌形态影响剪应力的集中分布。另一方面断层、夹层、前缘地层反倾部位都是剪应变集中处，随着河谷下切，剪应变也逐步向坡前发展。夹层处的剪应力、剪应变集中是斜坡蠕变的力学条件。顺层斜坡岩体深部变形受岩体中结构面(软弱夹层，褶皱形态、断层)的约束，斜坡演化的实质是河谷下切坡体卸荷回弹一软弱夹层顺层剪切蠕变。 (6)系统分析了白土坡深层岩体地质结构对滑坡发育的影响 白土坡前缘滑坡区物质总体上可分为二大层，即表层崩滑体层和基岩。滑坡存在浅层和潜在深层滑体两种形式。从谭家坪滑坡、榨坊坪滑坡两浅层切层滑坡的滑坡体结构特征分析对比表明浅层滑坡体的发育与出露地层、局部地貌、构造条件、斜坡表层应力状态、风化作用强度有关。局部地貌及构造造成两滑坡体的滑体构造特征有所差异。赵树岭滑坡、红石包滑坡深层潜在滑移软弱带随岩层产状的变化而变化，两顺层滑坡深部滑带的分布特征说明了斜坡深部岩体中的软弱夹层是斜坡深层变形及大型滑坡的基础。 (7)三峡水库蓄水过程白土坡深层岩体变形机制分析 由钻孔资料获得白土坡水力梯度为3.37°。计算了在天然水位66m、库水位1.45m、175m的条件下及库水位175m骤降到145m等四种工况，模拟分析了三峡水库蓄水过程白土坡深层岩体变形机制。 斜坡最大剪应力集中于深部F3断层两侧，以及巴东组第三段前缘反倾地层的深部夹层之间。当水位变化时，最大剪应力先减小后增加，蓄水过程中最大变形处集中在F3断层斜坡前缘的两夹层密集部位。随蓄水过程斜坡岩体中的剪应变在前缘夹层有所加强，说明了蓄水过程也能引起斜坡深部夹层的层间错动，而蓄水引起斜坡岩体中的塑性区发展迅速。 顺层斜坡岩体深部变形受岩体中结构面(软弱夹层，褶皱形态、断层)的约束，蓄水过程实质是岩体软化(有效应力、参数降低)后斜坡深层变形以顺层剪切为主。 (8)应用强度系数折减法计算了随水库蓄水水位升高斜坡深部岩体整体安全系数 计算考虑了六种工况，随水库蓄水水位变化，斜坡深部岩体整体安全系数有所降低，地震对斜坡安全性影响较大，六种工况下白土坡斜坡体系的安全系数最低为1.39，表明其整体稳定性较好。