【摘要】：我國是世界上滑坡地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重,受威脅人口最多的國家之一,尤其是在西部山區(qū),滑坡地質(zhì)災(zāi)害幾乎成了人類生存及重大工程項目建設(shè)的首要威脅。而中傾內(nèi)軟弱基座型滑坡由于其隱蔽性、突發(fā)性及規(guī)模大等特點,其所產(chǎn)生的危害極大。1989年7月10日,四川省華鎣山市溪口鎮(zhèn)因特大暴雨觸發(fā)山體滑坡,致使221人傷亡,直接經(jīng)濟損失達600多萬元。2010年6月28日,貴州省關(guān)嶺縣大寨村因持續(xù)強降雨而突發(fā)山體滑坡,造成42人遇難,57人失蹤,村莊被埋,道路阻塞。本論文依托導(dǎo)師的“貴州省地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與決策支持平臺研究”科研項目及“973科研項目:西部山區(qū)大型滑坡致災(zāi)因子識別、前兆信息獲取與預(yù)警方法研究”的“西部山區(qū)大型滑坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征及成災(zāi)模式研究”的子課題科研項目,在中傾內(nèi)軟弱基座型斜坡的坡體結(jié)構(gòu)特征研究基礎(chǔ)上,通過對典型中傾內(nèi)軟弱基座型滑坡(大寨滑坡、溪口滑坡等)的實例研究,結(jié)合底摩擦試驗及二維數(shù)值分析計算,總結(jié)出該類滑坡的變形破壞特征及成因機制,并對該類型滑坡的識別做了初步的分析與研究。研究成果對中傾內(nèi)軟弱基座型滑坡災(zāi)害防控具有一定的理論意義和應(yīng)用價值。本文主要成果如下:1、中傾內(nèi)軟弱基座型滑坡所在斜坡結(jié)構(gòu)特征:斜坡為上陡下緩型高邊坡,陡坡段由硬巖組構(gòu)成,高度一般在300m以上,坡度在35~70°,緩坡段由軟巖組構(gòu)成,具有一定的側(cè)向臨空高度,坡度15~35°,一般具有 鼻梁‖狀微地貌特征。邊坡結(jié)構(gòu)類型為中傾內(nèi)上硬下軟型,層面為主控結(jié)構(gòu)面,軟硬巖界面傾向坡內(nèi),傾角28~48°。2、中傾內(nèi)軟弱基座型滑坡變形破壞特征:(1)斜坡失穩(wěn)具有高速遠程滑動的特征,大寨滑坡及溪口滑坡水平滑動距離均超過1.5公里;(2)滑坡堆積體具有明顯的空間分帶特征,主要分為滑源區(qū)和高速碎屑流區(qū)(塊石流區(qū))兩大亞區(qū),后者可細分為推擠區(qū)、灑落區(qū)及堆積區(qū)等(部分滑坡如大寨、溪口滑坡有撞擊區(qū))。3、建立中傾內(nèi)軟弱基座型滑坡形成機制“概念模型”,該類滑坡是在特殊的坡體結(jié)構(gòu)下,由強降雨誘發(fā)形成的�；靶逼聻橹袃A內(nèi)上硬下軟型斜坡,斜坡在壓縮傾倒過程中,坡體中存在局部完整性以及強度均很高的“剛性”地質(zhì)體(如溪口滑坡)或完整巖體(如大寨滑坡),其構(gòu)成坡體變形的“鎖固段”,“鎖固段”巖體在下部軟巖向臨空側(cè)蠕滑移動及上部硬巖荷重作用下,積蓄很高的應(yīng)力,當(dāng)其應(yīng)力達到其所承受的臨界應(yīng)力時,在連續(xù)的強降雨作用下,斜坡發(fā)生高速遠程滑動。其形成過程大致劃分為四個階段:壓縮-傾倒變形階段、“鎖固段”形成階段、強降雨誘發(fā)階段、高速遠程滑動階段。4、基于相似理論,在大量試驗基礎(chǔ)上建立該類滑坡底摩擦相似模型。通過改變不同坡體結(jié)構(gòu)(坡度、軟硬巖界面傾角、巖層厚度等),研究其對中傾內(nèi)軟弱基座型斜坡穩(wěn)定性的影響。主要研究成果:(1)試驗結(jié)果表明,特殊的坡體結(jié)構(gòu)對坡體穩(wěn)定性起到關(guān)鍵作用,當(dāng)坡體軟硬巖界面傾角在30~50°之間時,隨著傾角減小,模型變形速率降低,變形范圍也隨之較小;(2)根據(jù)模型變化破壞特征將其變形破壞分為軟、硬巖壓密變形階段、前緣軟巖蠕滑-后緣硬巖拉裂階段、后緣硬巖傾倒彎曲階段、“鎖固段”形成階段等四個階段。5、基于地質(zhì)原型和形成機制概念模型,建立該類滑坡強降雨條件下形成機制計算模型。計算結(jié)果表明,由于坡體中存在強度高的弱透水層,強降雨條件下,雨水大量富集于坡體上部強風(fēng)化帶中;塑形區(qū)高度發(fā)育在卸荷巖體或風(fēng)化層中,塑性區(qū)與雨水徑流區(qū)分布范圍高度一致,呈現(xiàn)出與雨水入滲徑流區(qū)同步變化現(xiàn)象。降雨后期階段,坡體下部軟巖向臨空側(cè)有明顯位移,其對上部坡體支撐作用減弱;上部風(fēng)化巖體在自身重力及雨水浸泡作用下,出現(xiàn)傾倒彎曲現(xiàn)象,其巖體荷重進一步向下傳遞;坡體中富集的地下水產(chǎn)生向下的高水壓推力;在以上三種因素作用下,導(dǎo)致坡體中部“鎖固段”巖體出現(xiàn)高應(yīng)力集中區(qū),當(dāng)“鎖固段”內(nèi)應(yīng)力超過其能承受的極限時,“鎖固段”失穩(wěn)形成滑坡。6、在分析研究多個典型滑坡實例變形破壞過程及形成機制基礎(chǔ)下,總結(jié)歸納該類滑坡的識別因子及識別標(biāo)志。識別因子:地形地貌、巖性組合、巖體結(jié)構(gòu)、水的作用及外界影響因素等。識別標(biāo)志:(1)一般具有 鼻梁‖狀微地貌特征,為上陡下緩高邊坡,陡坡段坡度40~55°,下部緩坡段具有一定的側(cè)向臨空高度,約15~50m,坡度一般為15~35°;(2)具有上硬下軟的坡體結(jié)構(gòu)特征,巖體為層狀結(jié)構(gòu),巖層傾角在20~60°之間,軟硬巖界面傾角在30~50°之間;(3)除層面外主要發(fā)育兩組優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面:一組近平行于坡面,另一組近垂直于坡面;(4)斜坡失穩(wěn)前一般經(jīng)歷長時間的強、暴雨。
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【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】

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本文編號：2364912