四川盆地东部分布有大量的缓倾红层地层,岩层倾角多集中在10°~20°。按照传统力学和工程地质学观点,这种岩层难以产生大规模滑坡,但近年来,在极端强降雨条件下,红层地区大面积群发性滑坡的事件却屡见不鲜,如2011年9月16日~18日强降雨造成巴中市南江县上千处红层斜坡失稳,其中不乏数百上千万m3的大型顺层岩质滑坡,造成了大量的财产损失。对10°~20°这类红层缓倾岩质滑坡究竟是如何产生的,目前还没有统一和明确的结论。现有的研究认为,滑坡后缘裂隙充水形成的静水压力和底滑面扬压力是导致缓倾岩质滑坡发生的驱动力,但通过对南江县多个岩质滑坡现场调查发现,滑坡并不都具备形成后缘充水头的条件,采用红层泥岩甚至天然滑带土抗剪强度对典型滑坡稳定性计算结果也表明滑坡很难在水压力和扬压力综合作用下发生失稳。因此,有必要深入研究红层缓倾岩质滑坡的成因机理,并建立此类滑坡的预警模型和判据,为川东红层滑坡防灾减灾提供技术支撑。论文以地质调查项目“西南地区重大地质灾害调查与预警区划”和973课题为依托,采用野外地质调查、室内试验等方法,结合区域地质环境条件,重点对南江县红层缓倾岩质滑坡的形成条件、岩土体特性、成因机理和预警进行了深入研究,论文取得了以下阶段性成果:(1)查明了南江县红层缓倾岩质滑坡发育分布规律,并从地形地貌、地层岩性、地质构造等方面对滑坡形成条件进行了总结。利用ArcGis软件对滑坡的分布进行了展示,结果表明:滑坡呈面状分布,发育密度0.22个/km2,规模以中型、大型为主。从地形地貌上看,岩质滑坡发生的优势高程为400~900m,滑坡集中分布在10°~30°斜坡上,其中又以10°~20°斜坡上的滑坡数量居多。研究区内,对滑坡发生贡献率最高的斜坡坡向为S、SE和E,坡体临空面组合类型则为I型和III型,此外,古拉陷槽、陡壁地貌、张开裂缝为滑坡提供了良好的汇水和入渗条件。对岩质滑坡面积和体积贡献率最高的地层是J3p2,斜坡岩体中广泛发育的泥化夹层为滑坡的发生提供了物质基础。构造和风化作用形成的碎裂岩体为滑坡提供了岩体结构条件。除以上主控因素外,降雨是最主要的外界触发因素。(2)获取了川东红层地区缓倾岩质滑坡滑带(土)物理、力学特性。对滑带土和泥化夹层的矿物成分、级配、液塑限、膨胀性测试发现:试样中粘土矿物含量约为50%,细粒土含量则达60%以上,泥化夹层属于低液限黏土,具有弱膨胀性。通过室内饱水软化试验,获取了原状滑带土饱水软化后的微观结构和力学性质变化规律,结果表明:随着软化时间的延长,滑带土微观结构不断恶化,内聚力和内摩察角均服从指数衰减,最大衰减幅度分别达41%和81%。泥化夹层重塑样直剪软化试验结果显示,当含水率为50%时,内聚力和内摩擦分别衰减至1.28kpa和1.24°的极低值。以典型滑坡不同深度泥岩和不同期次泥化夹层为研究对象,通过室内试验得到了泥岩~泥化夹层演化过程中矿物成分、化学元素和微观结构变化规律。泥岩水化试验结果表明:“岩”~“土”转换过程缓慢、程度十分微弱,水溶液PH值服从指数增长,经历了由弱酸到弱碱过程,电导率变化出现波动,20天后趋于稳定,溶液中Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Si4+、Cl-离子浓度均呈现指数增长趋势。(3)揭示了南江县红层地区缓倾岩质滑坡成因机理。以地质原型为基础,将南江县红层斜坡分成了三类,即均质型斜坡、陡壁型斜坡和拉陷槽型斜坡,并建立了三类降雨入渗模型,即斜坡后缘单点渗流模型、斜坡体单点渗流模型和斜坡后缘连续带状渗流模型。在此基础上,建立了两类滑坡破坏模式:蠕滑-拉裂型和平推-滑移型。蠕滑-拉裂适用于均质型斜坡,是降雨在底滑面处大量蓄积,从时间和空间上对滑带土产生累进性软化作用,导致滑带土强度不足引起的斜坡失稳。平推-滑移型发生在陡壁型和拉陷槽型斜坡体上,是在斜坡后缘裂缝充水后产生的静水压力、底滑面扬压力,以及滑带土软化作用下发生的破坏。通过典型滑坡稳定性计算对提出的蠕滑-拉裂破坏模式启动判据进行了验证,计算结果表明:当滑带土受软化面积达87%时,斜坡即处于极限平衡状态。(4)建立了降雨诱发南江县红层缓倾岩质滑坡区域性预警判据和单体滑坡预警模型。根据滑坡数量、面积和体积与累计雨量的关系,分别建立了基于单场降雨和考虑前期降雨条件下的三级滑坡预警级别,提出单场降雨累计雨量阈值分别为0~80mm、80~230mm和大于230mm,考虑前期降雨量的累计雨量阈值为0~350mm、350mm~500mm和大于500mm。基于极限平衡法,建立了不同降雨级别下蠕滑-拉裂型和平推-滑移型单体滑坡的预警模型。