【摘要】：在四川盆地廣泛分布由侏羅系和白堊系砂、泥巖互層組成的紅層,其巖層產(chǎn)狀和斜坡坡面近水平(一般0o-20o),從力學(xué)上講穩(wěn)定性應(yīng)該很好,但卻在強(qiáng)降雨條件下很容易發(fā)生群發(fā)性滑坡,甚至產(chǎn)生大規(guī)模巖質(zhì)滑坡,此類滑坡具有隱蔽性和突發(fā)性,防范難度較大,值得深入研究。本文以四川盆地內(nèi)外動力作用為主要切入點(diǎn),首先通過對大量資料的分析研究得出四川盆地各構(gòu)造區(qū)的主要構(gòu)造形跡和構(gòu)造應(yīng)力演化史以及四川盆地外動力作用類型與特征,將四川盆地劃定為6個不同構(gòu)造區(qū)域,系統(tǒng)地研究了各區(qū)域內(nèi)、外動力對近水平巖層滑坡形成與發(fā)展演化的影響。通過本文研究主要取得以下成果:(1)根據(jù)四川盆地構(gòu)造特征將四川盆地劃分為6構(gòu)造區(qū),研究歸納出每個構(gòu)造區(qū)構(gòu)造特征及構(gòu)造應(yīng)力場演化過程。利用改進(jìn)的A.E Scheidegger法反演得到四川盆地不同區(qū)域新構(gòu)造主應(yīng)力方向。通過分析整理大量的震源機(jī)制解、斷層滑動、鉆孔崩落、水壓致裂、應(yīng)力解除等數(shù)據(jù),查明了現(xiàn)今四川盆地構(gòu)造應(yīng)力場特征。(2)分析研究了四川盆地不同地區(qū)外動力作用類型及特征,主要包括剝蝕作用、地表流水侵蝕切割作用、雨水-地下水的動力作用以及表生改造與時效變形。(3)分析研究了內(nèi)外動力聯(lián)合作用對近水平巖層滑坡形成與演化的影響:包括:(1)四川盆地不同地層及不同區(qū)域沉積建造與巖性組合特征及其對地形地貌的影響。(2)地質(zhì)構(gòu)造及不同類型的卸荷作用對斜坡巖體結(jié)構(gòu)的改變。(3)四川盆地不同區(qū)域節(jié)理展布特征及在現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場作用下不同方位節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)和導(dǎo)水性。(4)通過分析巖性組合、巖層厚度和各類結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系得到8種近水平巖層斜坡結(jié)構(gòu)類型,構(gòu)建了近水平巖層斜坡地下水滲流的概念模型。(5)基于地下水泥化和軟化效應(yīng)研究,和基于內(nèi)外動力聯(lián)合作用機(jī)制的不同,提出3類滑帶演化模式。(4)將四川盆地紅層地區(qū)進(jìn)行綜合分區(qū),研究了每個區(qū)的內(nèi)、外動力特征及其對近水平巖層滑坡形成演化的影響,并對各不同區(qū)域內(nèi)近水平巖層滑坡的形成條件與演化過程進(jìn)行了歸納總結(jié),得到不同分區(qū)的內(nèi)、外動力聯(lián)合作用的影響規(guī)律:(1) 先剪后張‖節(jié)理有利于近水平巖層滑坡的發(fā)育,這類節(jié)理最易發(fā)育在喜山期以來構(gòu)造主應(yīng)力方向發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)以及不同方向強(qiáng)烈構(gòu)造擠壓作用疊合或不同方向構(gòu)造系交界和過渡的地區(qū),其走向與現(xiàn)今構(gòu)造主應(yīng)力方向大致平行。(2)巖相交替部位、地層巖組的分界面附近是力學(xué)強(qiáng)度的薄弱部位,規(guī)模較大的近水平巖層滑坡的滑動面易在這些部位發(fā)育。(3)臺狀深丘及桌狀中低山邊緣斜坡卸荷裂隙發(fā)育,在具備坡體結(jié)構(gòu)條件和空間條件的基礎(chǔ)上易發(fā)育近水平巖層滑坡。相對而言,窄谷地貌比寬谷地貌出現(xiàn)概率更高。(4)川東地區(qū)大量近水平巖層滑坡主要發(fā)育在寬谷河谷區(qū),其形成演化與歷史強(qiáng)烈的構(gòu)造擠壓作用、間歇性地殼隆升和高幅剝蝕作用引起的垂向卸荷以及河谷下切釋放殘余應(yīng)變能相關(guān)。在走向與構(gòu)造擠壓方向近于正交的河谷最易發(fā)育。(5)基于能量守恒原理推導(dǎo)出近水平巖層滑坡運(yùn)動距離計算模型。研究表明,儲水裂縫水頭高度是近水平巖層滑坡能否啟動的關(guān)鍵因素,滑坡啟動后初始裂縫寬度b_0和水頭高度h_0,也即儲水量,是影響滑坡運(yùn)動距離大小的主要因素。將理論計算公式應(yīng)用于實(shí)際滑運(yùn)動距離坡分析,其理論計算結(jié)果與實(shí)際運(yùn)動距離誤差較小,表明計算公式的具有良好的科學(xué)性和適用性。
【圖文】：

成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文雨條件下很容易發(fā)生群發(fā)性滑坡，甚至產(chǎn)生大規(guī)模巖質(zhì)滑坡，此類滑坡具有隱蔽性和突發(fā)性，防范難度加大，值得深入研究。作者通過地質(zhì)災(zāi)害資料庫篩查了 2009 年以前四川盆地紅層區(qū)域內(nèi)發(fā)生的近水平巖層滑坡。經(jīng)過統(tǒng)計，其中疑似為近水平巖層滑坡的共有 271 處（不含重慶），如圖 1-1 所示；同時通過大量搜集近水平巖層滑坡的相關(guān)文獻(xiàn)、工程地質(zhì)勘查、調(diào)查資料，獲得 74 處近水平巖層滑坡的詳細(xì)資料（圖 1-1），列表如表 1-1 所示。由此可見這類滑坡不僅數(shù)量龐大而且分布范圍廣。

圖 2-2-1 中國紅層分布略圖（據(jù)彭華，1995）表 2-2-1 四川紅層巖組的主要分布地區(qū)以及所屬地層統(tǒng)計。系 統(tǒng) 組 地層代號 分布地區(qū)白堊系上統(tǒng)三合組 K2s 分布在宜賓周邊灌口組 K2g 分布于雅安至成都，以灌縣、蘆山寶盛、天全老場為中心。夾關(guān)組 K2j 分布于成都雅安一帶下統(tǒng)窩頭山組 K1w 分布在宜賓周邊天馬山組 K1t 分布于雙流、金堂、簡陽一帶七曲寺組 K1q 分布于中江—羅江一帶白龍組 K1b 分布于通江、巴中、梓撞、江油、三臺、中江、東部巴中、通江、萬源一帶以砂巖為主，往西砂巖比例下降。蒼溪組 K1c 主要分布于蒼溪、巴中、通江、梓撞、江油、德陽、鹽亭、三臺、簡陽、中江一帶。厚度呈西南薄、東北厚的變化趨勢。劍閣組 K1jg 主要分布與劍閣縣附近漢陽鋪組 K1h 該組主要分布于綿陽廣元一帶劍門關(guān)組 K1j 分布于龍門山山前帶侏羅上統(tǒng)蓮花口組 J3l 該組分布于廣元一彭州一蘆山一線以西的龍門山前緣。蓬萊鎮(zhèn)組 J3p 簡陽—蓬溪—平昌一帶主要分布，盆緣有少量出露遂寧組 J3s 該組分布在二十多個區(qū)縣，，其中以資陽、安岳、資中、內(nèi)江、大足、潼南、遂寧、蓬溪、南充等縣分布最廣。沙溪廟組 J2s 該組大致分布在達(dá)州—重慶—瀘州—自貢—威遠(yuǎn)一帶新田溝組 J2x 該組在盆地東北緣通江一帶以及川東地區(qū)出露
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P642.22


本文編號：2657632