反倾层状岩质边坡倾倒变形模式与宏观形变特征关系研究

摘要

随着中国建设工程不断向西南地区发展，一系列地质灾害问题日益凸显，许多学者利用InSAR遥感技术在该地区开展早期识别研究卓有成效，但研究却仅限于地表宏观形变的识别与判定，无法明确斜坡内部破裂与表层宏观形变间的对应关系。加之西南地区复杂地质构造作用，产生了许多高隐蔽、难预测的反倾层状岩质边坡，使得In SAR遥感早期识别遇到了又一难题。因此，本文通过开展大型土工离心试验，分析斜坡弯曲–倾倒变形阶段，结合图像分析技术，建立起斜坡倾倒变形模式与表层宏观形变特征之间的耦合关系，并利用原型边坡的InSAR解译和实地调查结果，反向推断边坡所处阶段，将斜坡变形阶段可视化，为此类斜坡变形的识别和防控提供技术支撑。研究表明：1）反倾层状岩质边坡弯曲倾倒破坏主要分为初始蠕变、坡脚倾倒–弯曲、变形累进以及折断带贯通4个阶段。倾倒破坏往往始于坡脚，而后向斜坡中上部发展，伴随阶梯状破裂面的发育贯通，斜坡被整体破坏；2）对试验图像识别分析，获取深部与表层的速率变化，建立二者的对应耦合关系。发现在倾倒变形不同阶段，大变形区域（表层关键裂缝）遵循从下至上的发展规律，依次是坡脚附近—坡前中部—陡缓交界处；且陡缓交界处岩板的变形速率曲线在倾倒变形启动、内部折断带贯通阶段存在两次明显的峰值现象；3）选用扎永变形体的InSAR解译结果与试验结果进行对照，并通过现场复核，初步判断该变形体正处于变形累进阶段。

关键词

反倾层状岩质边坡 / 离心模型试验 / 早期识别 / 宏观形变特征

基金资助

国家重点研发计划项目（2021YFC3000401–1）