辽阳石门硅石矿岩质滑坡结构面特征研究

【摘要】：辽阳石门硅石矿岩质滑坡出露于一露天硅石矿场中，开采矿体硅石矿赋存于元古界震旦系的一套沉积岩与变质岩互层的软硬相间岩组中，为新近的上硬下软厚层状块裂缓倾顺层滑坡。地表拉裂变形显著，主要出现在坚硬厚层块状的石英岩岩体中，变形范围涉及四个台阶，相对高差约81m。 结构面特征对工程岩体的地质特性有着重要的影响，石门滑坡体出露结构面特征典型，层面、节理裂隙、大型拉裂结构面、软弱夹层、断层和节理密集带广泛发育。本文对石门滑坡的结构面特征做了如下总结： （1）从成因机制上来看，分为原生结构面、构造结构面和次生结构面。原生结构面最为典型的是南侧台阶上分布的原生层面和部分分布在底面台阶南侧的巨厚石英岩中夹的软弱夹层；次生结构面发育比较广泛，包括绝大部分变形明显的软弱夹层以及拉张结构面中的泥化夹层；构造结构面发育较为广泛，包括三处断层，各个节理密集带，大型张节理和实测的443组节理裂隙等等。 （2）结构面规模等级不同，但未发现Ⅰ级规模的区域大断层发育，其它的结构面从Ⅱ级到V级均有分布。 （3）从滑坡的拉裂变形特征上，可见坡体的最大开裂宽度近1m，最大的沉降差可达近2m，同时确定了滑坡的总体滑移变形方向。 （4）根据结构面力学成因，将结构面分为陡倾拉张结构面和缓倾结构面，对两类结构面特征进行了典型描述。 同时结合现场结构面特征分析了石门滑坡的成因机制主要为压制拉裂和滑移拉裂。 另外本文针对现场的443组随机结构面根据倾向、倾角、迹长和宽度4个重要影响因素进行了优势分组，以此更好的对结构面特征进行整体优势的研究，体现了实际空间分布特征。本文在matlab自编程序的基础上利用竞争型神经网络方法实现了随机结构面的优势分组，并利用非线性模式识别方法对分组结果进行科学验证，证明了方法的可行性。