辉长岩质边坡酸雨致滑机理试验研究

摘要

酸雨作为一种常见自然灾害,不但会对环境产生污染和破坏,也会引起岩士体的失稳破坏如边坡垮塌等,学者们对后者的研究较少.酸雨区基性/超基性岩质边坡失稳现象常见,但结合酸雨影响的失稳机理尚有待研究.本文以典型酸雨区雅安境内一辉长岩边坡为例,首先设计了岩石酸雨化学风化模拟实验,开展了不同贯通度和酸雨作用历时的辉长岩结构面酸蚀作用研究;通过岩体结构面直接剪切试验及边坡稳定性计算对比分析了不同酸雨作用历时条件下的边坡滑动稳定性,论证了酸雨作用对边坡稳定性的显著弱化作用.通过对酸雨作用前后试样的X衍射测试仪(XRD)、偏光显微镜薄片观察、扫描电子显微镜测试(SEM)提出了酸雨显著弱化边坡稳定性的内在原因,认为辉长岩边坡酸雨弱化机理主要体现在两个方面:岩石中的链状硅酸盐矿物(辉石)和架状硅酸盐矿物(基性斜长石)酸蚀为层状硅酸盐矿物(绿泥石、伊利石及高岭石),显著降低结构面抗剪强度;可溶盐及部分教土矿物逐渐被酸雨溶解携运流失,结构面上逐渐发育裂隙,使潜在滑面有效抗剪面积减小.研究成果可为酸雨地区的岩土体稳定性分析评价及加固工程设计提供参考.