本文關(guān)鍵詞： 紅層 緩傾巖質(zhì)滑坡 滑帶(土)特性 形成條件 成因機(jī)理 預(yù)警　出處：《成都理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：四川盆地東部分布有大量的緩傾紅層地層,巖層傾角多集中在10°~20°。按照傳統(tǒng)力學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)觀點(diǎn),這種巖層難以產(chǎn)生大規(guī)�；�,但近年來,在極端強(qiáng)降雨條件下,紅層地區(qū)大面積群發(fā)性滑坡的事件卻屢見不鮮,如2011年9月16日~18日強(qiáng)降雨造成巴中市南江縣上千處紅層斜坡失穩(wěn),其中不乏數(shù)百上千萬m3的大型順層巖質(zhì)滑坡,造成了大量的財(cái)產(chǎn)損失。對10°~20°這類紅層緩傾巖質(zhì)滑坡究竟是如何產(chǎn)生的,目前還沒有統(tǒng)一和明確的結(jié)論�，F(xiàn)有的研究認(rèn)為,滑坡后緣裂隙充水形成的靜水壓力和底滑面揚(yáng)壓力是導(dǎo)致緩傾巖質(zhì)滑坡發(fā)生的驅(qū)動力,但通過對南江縣多個巖質(zhì)滑坡現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),滑坡并不都具備形成后緣充水頭的條件,采用紅層泥巖甚至天然滑帶土抗剪強(qiáng)度對典型滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果也表明滑坡很難在水壓力和揚(yáng)壓力綜合作用下發(fā)生失穩(wěn)。因此,有必要深入研究紅層緩傾巖質(zhì)滑坡的成因機(jī)理,并建立此類滑坡的預(yù)警模型和判據(jù),為川東紅層滑坡防災(zāi)減災(zāi)提供技術(shù)支撐。論文以地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目“西南地區(qū)重大地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與預(yù)警區(qū)劃”和973課題為依托,采用野外地質(zhì)調(diào)查、室內(nèi)試驗(yàn)等方法,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件,重點(diǎn)對南江縣紅層緩傾巖質(zhì)滑坡的形成條件、巖土體特性、成因機(jī)理和預(yù)警進(jìn)行了深入研究,論文取得了以下階段性成果:(1)查明了南江縣紅層緩傾巖質(zhì)滑坡發(fā)育分布規(guī)律,并從地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等方面對滑坡形成條件進(jìn)行了總結(jié)。利用ArcGis軟件對滑坡的分布進(jìn)行了展示,結(jié)果表明:滑坡呈面狀分布,發(fā)育密度0.22個/km2,規(guī)模以中型、大型為主。從地形地貌上看,巖質(zhì)滑坡發(fā)生的優(yōu)勢高程為400~900m,滑坡集中分布在10°~30°斜坡上,其中又以10°~20°斜坡上的滑坡數(shù)量居多。研究區(qū)內(nèi),對滑坡發(fā)生貢獻(xiàn)率最高的斜坡坡向?yàn)镾、SE和E,坡體臨空面組合類型則為I型和III型,此外,古拉陷槽、陡壁地貌、張開裂縫為滑坡提供了良好的匯水和入滲條件。對巖質(zhì)滑坡面積和體積貢獻(xiàn)率最高的地層是J3p2,斜坡巖體中廣泛發(fā)育的泥化夾層為滑坡的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。構(gòu)造和風(fēng)化作用形成的碎裂巖體為滑坡提供了巖體結(jié)構(gòu)條件。除以上主控因素外,降雨是最主要的外界觸發(fā)因素。(2)獲取了川東紅層地區(qū)緩傾巖質(zhì)滑坡滑帶(土)物理、力學(xué)特性。對滑帶土和泥化夾層的礦物成分、級配、液塑限、膨脹性測試發(fā)現(xiàn):試樣中粘土礦物含量約為50%,細(xì)粒土含量則達(dá)60%以上,泥化夾層屬于低液限黏土,具有弱膨脹性。通過室內(nèi)飽水軟化試驗(yàn),獲取了原狀滑帶土飽水軟化后的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律,結(jié)果表明:隨著軟化時間的延長,滑帶土微觀結(jié)構(gòu)不斷惡化,內(nèi)聚力和內(nèi)摩察角均服從指數(shù)衰減,最大衰減幅度分別達(dá)41%和81%。泥化夾層重塑樣直剪軟化試驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)含水率為50%時,內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦分別衰減至1.28kpa和1.24°的極低值。以典型滑坡不同深度泥巖和不同期次泥化夾層為研究對象,通過室內(nèi)試驗(yàn)得到了泥巖~泥化夾層演化過程中礦物成分、化學(xué)元素和微觀結(jié)構(gòu)變化規(guī)律。泥巖水化試驗(yàn)結(jié)果表明:“巖”~“土”轉(zhuǎn)換過程緩慢、程度十分微弱,水溶液PH值服從指數(shù)增長,經(jīng)歷了由弱酸到弱堿過程,電導(dǎo)率變化出現(xiàn)波動,20天后趨于穩(wěn)定,溶液中Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Si4+、Cl-離子濃度均呈現(xiàn)指數(shù)增長趨勢。(3)揭示了南江縣紅層地區(qū)緩傾巖質(zhì)滑坡成因機(jī)理。以地質(zhì)原型為基礎(chǔ),將南江縣紅層斜坡分成了三類,即均質(zhì)型斜坡、陡壁型斜坡和拉陷槽型斜坡,并建立了三類降雨入滲模型,即斜坡后緣單點(diǎn)滲流模型、斜坡體單點(diǎn)滲流模型和斜坡后緣連續(xù)帶狀滲流模型。在此基礎(chǔ)上,建立了兩類滑坡破壞模式:蠕滑-拉裂型和平推-滑移型。蠕滑-拉裂適用于均質(zhì)型斜坡,是降雨在底滑面處大量蓄積,從時間和空間上對滑帶土產(chǎn)生累進(jìn)性軟化作用,導(dǎo)致滑帶土強(qiáng)度不足引起的斜坡失穩(wěn)。平推-滑移型發(fā)生在陡壁型和拉陷槽型斜坡體上,是在斜坡后緣裂縫充水后產(chǎn)生的靜水壓力、底滑面揚(yáng)壓力,以及滑帶土軟化作用下發(fā)生的破壞。通過典型滑坡穩(wěn)定性計(jì)算對提出的蠕滑-拉裂破壞模式啟動判據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證,計(jì)算結(jié)果表明:當(dāng)滑帶土受軟化面積達(dá)87%時,斜坡即處于極限平衡狀態(tài)。(4)建立了降雨誘發(fā)南江縣紅層緩傾巖質(zhì)滑坡區(qū)域性預(yù)警判據(jù)和單體滑坡預(yù)警模型。根據(jù)滑坡數(shù)量、面積和體積與累計(jì)雨量的關(guān)系,分別建立了基于單場降雨和考慮前期降雨條件下的三級滑坡預(yù)警級別,提出單場降雨累計(jì)雨量閾值分別為0~80mm、80~230mm和大于230mm,考慮前期降雨量的累計(jì)雨量閾值為0~350mm、350mm~500mm和大于500mm�；跇O限平衡法,建立了不同降雨級別下蠕滑-拉裂型和平推-滑移型單體滑坡的預(yù)警模型。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P642.22

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1500940