岩层剪切错位及其对地基边坡稳定的影响-岩石力学与工程学报.PDF

( ) 第16 卷　第 4 期 岩石力学与工程学报 16 4 : 312～ 319 1997 年 8 月 Ch inese J ou rna l of R ock M echan ics and E ng ineering A ug. , 1997 岩层剪切错位及其对地基边坡稳定的影响 邹成杰 ( 电力工业部贵阳勘测设计研究院　贵阳　550022) 摘要　地基边坡大规模的开挖造成地应力在一定程度上的复活, 从而形成岩层或岩体的剪切 错位, 外观表现为地基边坡炮孔和大口径钻孔的剪切错位。由此建立了地应力动态平衡论。 以此错位量, 可以反演该区的地应力数值。地应力可以集中, 也可以传递和扩散, “边坡作用 地应力”对边坡稳定有一定的影响。 关键词　地应力复活岩层, 剪切错位, 地应力动态平衡, 边坡作用地应力 1　前言 在地壳上部的各种岩层或岩体中, 不同程度地存在着或者积蓄着构造应力。这种构造 应力, 主要来源于地质历史时期的构造运动, 包括褶皱和断裂运动。它与由岩体自重形成 的自重应力在性质上截然不同。地质历史时期在地壳上部形成的各种岩层或岩体, 是构造 应力的载体, 构造应力在岩层或岩体中存在的三度空间, 称之为构造应力场。这种构造应 力在一定历史时期总是处于平衡状态, 然而这种平衡是有条件的、相对的、暂时的, 而不 平衡则是绝对的、永久的。由于构造应力的实际存在, 因此, 在某一深度开挖工程建筑物 地基、边坡时将引起一系列的岩层变形现象, 如岩层的剪切错位等。 这些变形和破坏现象, 将会给地基边坡稳定造成一定的影响。为此, 研究构造应力及 其引发的岩层剪切变形, 具有重要的理论和实际意义。 本文在对地基边坡岩体应力及岩体剪切错位现象论述的基础上, 进而阐明构造应力的 复活及动态平衡论, 并论述岩层剪切错位形成的力学机制及其对地基边坡稳定造成的影 响。 2　地基边坡岩层错位现象及形成机理 2. 1　地基边坡岩层剪切错位现象综述 在地基边坡开挖过程中, 随着对预裂爆破钻孔的残孔状态注意的不断增强, 炮孔错位 ( ) 即剪切错位 现象被发现的愈来愈多。特别是通过对葛洲坝厂房基坑开挖过程中大孔径钻 [ 3 ] 孔剪切错位的研究 , 使对岩层剪切错位现象的研究提高到一个新的水平。这些岩层的错 1995 年 8 月 21 日收到初稿, 1996 年 1 月 8 日收到修改稿。 第 16 卷　第 4 期 邹成杰: 岩层剪切错位及其对地基边坡稳定的影响 3·13 · 位现象, 在国内外其他一些工程中也时有发生。在天生桥二级水电站厂房高边坡及调压井 井口以上高边坡发生的炮孔错位现象, 则更为典型。 现将国内外一些地基及边坡发生的岩层错位现象和错位特性列于表 1 中。 2. 2　地基边坡岩层错位的实例分析 2. 2. 1　葛洲坝水电站厂房基坑岩层剪切错位 2. 2. 1. 1　地质概述 葛洲坝水电站是我国在长江干流上修建的第一座大型水电站。1986 年全部建成发电。 ( ) 坝基及厂基分布白垩系下统 K 1