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5.12汶川大地震具有震级高、震源浅,面状震源、破裂带长达300km,最大错动量为9km,地震持续时间长,地面震动响应强烈的特点。位于四川省绵阳市安县高川乡大光包滑坡正是这一次地震过程中形成的巨型岩质滑坡,体积约11亿m3,堰塞坝高达690米,具有独特的特征,如高陡的后缘拉裂壁、滑坡上游侧长大拉裂面,滑坡下游侧长大的侧裂边界,滑体向门槛石沟临空抛射,主滑体在黄洞子沟逆冲“刹车效应”等等。
大光包滑坡成因模式为拉裂-走向型,其中大光包滑坡下游侧长大拉裂面(带)在滑坡滑动发生后岩体碎裂化、角砾化特征吸引着研究人员的关注。
本文基于现场调查测绘、野外钻孔取芯、钻孔波速测试、孔内电视、滑动带岩体取样测试分析、室内岩体物理力学试验、室内岩体动力学试验等对大光包滑带岩体碎裂化宏观特征、微观特征、发育规律、成因等进行研究,得到如下基本结论及认识:
(1)滑动带震旦系灯影组(Zd3)白云岩岩体受到多期的构造作用,滑动带岩体解理裂隙发育,岩体切割破碎,力学性质差,是岩体碎裂化的物质基础。
(2)滑动带岩体微观结构呈现细粒不等粒不规则柱状结构,无定向块状构造,岩石组分全部由碳酸盐岩矿物组成。碳酸盐岩矿物粒径一般介于0.02~0.04mm之间,不规则柱状,无定向分布,以组成不规则的交错结合的柱状结构,结构相对较均匀,不规则微裂隙较发育。
(3)滑动带岩体颗粒分析试验表明滑带碎裂化岩体以角砾石为主,含有砂砾砾黏砾。
(4)滑动带岩体碎裂化具有高程控制效应、地形的放大效应、碎裂化的方向效应。
(5)对滑动带岩体进行静力学及动力学测试,灯影组(Zd3)白云岩为脆性岩体,塑性变形不明显,对动荷载响应强烈,泥盆系沙窝子组(Ds)白云岩显示塑性岩体特征,峰值后显示出明显的屈服特征,声发射曲线记录岩体破裂全过程的声发射特征。
(6)滑动带岩体碎裂化有二阶段特征:在“锁固段”未剪断前,滑坡滑动带岩体受到地震波反复的作用,使得滑动带岩体发生疲劳破坏,滑动带岩体在受到疲劳荷载作用后,在岩体内产生裂纹,扩展,形成贯通性破裂面岩体的破裂阶段;“锁固段”剪断后,滑坡发生滑动,滑体将发生震动及对滑动面发生剪切滑移动,滑动带岩体表面起伏,出现不规则状态,随着滑体运动及振动作用,岩体将发生拉张破裂、岩体被压碎,使得岩体发生碎裂化。
(7)滑动带一定深度岩体产生了碎裂化、角砾化、砂化现象,使得新鲜岩体物理力学性质显著降低,如密度的降低、抗剪参数的降低,使得岩体质量劣化,滑动带体发生滚动摩擦效应,促进了滑体的运动,运动的滑体将进一步使得岩体剪切挤压,直至滑坡震荡堆积停止运动。
大光包滑坡成因模式为拉裂-走向型,其中大光包滑坡下游侧长大拉裂面(带)在滑坡滑动发生后岩体碎裂化、角砾化特征吸引着研究人员的关注。
本文基于现场调查测绘、野外钻孔取芯、钻孔波速测试、孔内电视、滑动带岩体取样测试分析、室内岩体物理力学试验、室内岩体动力学试验等对大光包滑带岩体碎裂化宏观特征、微观特征、发育规律、成因等进行研究,得到如下基本结论及认识:
(1)滑动带震旦系灯影组(Zd3)白云岩岩体受到多期的构造作用,滑动带岩体解理裂隙发育,岩体切割破碎,力学性质差,是岩体碎裂化的物质基础。
(2)滑动带岩体微观结构呈现细粒不等粒不规则柱状结构,无定向块状构造,岩石组分全部由碳酸盐岩矿物组成。碳酸盐岩矿物粒径一般介于0.02~0.04mm之间,不规则柱状,无定向分布,以组成不规则的交错结合的柱状结构,结构相对较均匀,不规则微裂隙较发育。
(3)滑动带岩体颗粒分析试验表明滑带碎裂化岩体以角砾石为主,含有砂砾砾黏砾。
(4)滑动带岩体碎裂化具有高程控制效应、地形的放大效应、碎裂化的方向效应。
(5)对滑动带岩体进行静力学及动力学测试,灯影组(Zd3)白云岩为脆性岩体,塑性变形不明显,对动荷载响应强烈,泥盆系沙窝子组(Ds)白云岩显示塑性岩体特征,峰值后显示出明显的屈服特征,声发射曲线记录岩体破裂全过程的声发射特征。
(6)滑动带岩体碎裂化有二阶段特征:在“锁固段”未剪断前,滑坡滑动带岩体受到地震波反复的作用,使得滑动带岩体发生疲劳破坏,滑动带岩体在受到疲劳荷载作用后,在岩体内产生裂纹,扩展,形成贯通性破裂面岩体的破裂阶段;“锁固段”剪断后,滑坡发生滑动,滑体将发生震动及对滑动面发生剪切滑移动,滑动带岩体表面起伏,出现不规则状态,随着滑体运动及振动作用,岩体将发生拉张破裂、岩体被压碎,使得岩体发生碎裂化。
(7)滑动带一定深度岩体产生了碎裂化、角砾化、砂化现象,使得新鲜岩体物理力学性质显著降低,如密度的降低、抗剪参数的降低,使得岩体质量劣化,滑动带体发生滚动摩擦效应,促进了滑体的运动,运动的滑体将进一步使得岩体剪切挤压,直至滑坡震荡堆积停止运动。