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《成都理工大学》 2012年
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贵州省关岭县大寨村高速滑坡启动机理研究

胡光中  
【摘要】:2010年6月28日,贵州省关岭因突降暴雨发生高速滑坡,这次贵州省地灾史上罕见的高速远程滑坡,造成99人死亡。总结分析前人对大寨高速滑坡的研究发现现有的研究均有不同程度的缺憾之处,对于滑坡的启动机理论证也不够全面。 本文依托地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学)科研项目“贵州省地质灾害监测预警与决策支持平台研究—课题二:贵州省崩滑地质灾害形成机理研究”,在深化研究工程地质条件的基础之上,通过分析滑坡区的现场调查及前人总结的相关资料,建立大寨高速滑坡形成机制的“概念模型”;通过一些常规岩土体物理力学试验对斜坡岩体的力学特性进行研究并以此为基础选取数值模拟的岩土体物理力学参数;根据获得的物理力学参数通过数值模拟技术进行大寨高速滑坡从斜坡初始应力场到暴雨触发的数值模拟;最后总结和分析大寨高速滑坡的启动机理。其主要研究内容和成果如下: (1)通过分析区域地质背景、滑坡区地形地貌、地层岩性与岩组、地质构造、风化卸荷、水文地质、新构造运动及地震等特征,深化认识大寨高速滑坡的地质条件,建立地质原型。认为大寨边坡的地形地貌以及上硬下软的坡体结构控制滑坡的发育,而强降雨是滑坡的诱发因素。 (2)通过对滑坡发生的过程调查、滑坡区变形特征及滑坡堆积体特征的调查分析及影响因素调查并结合物探和钻探等资料,定性分析了滑坡形成机制,得出“压缩-倾倒”的失稳模式。 (3)利用三维有限元分析,揭示了大寨边坡成坡过程中的应力、变形演化过程及特征。其结果表明大寨边坡成坡过程中失稳坡体后缘已形成一定规模拉裂缝;坡体内部20-30m深度已基本形成潜在剪切面;与下伏龙潭组地层分界处已形成锁固段岩体。 (4)利用二维有限元分析计算了滑坡发生前15h降雨量达237mm对滑坡的瞬时影响,结果表明瞬时降雨导致失稳坡体潜在剪切面基本形成滑动面,锁固段岩体向临空面方向产生位移0.04m。 (5)定性分析了大寨高速滑坡的启动机理:下伏龙潭组软地层不断压缩变形促进了后缘拉裂缝向坡体深部扩展并逐渐与剪应变集中带贯通形成潜在剪切面,使施加给锁固段的剪应力进一步增大;此时,沿潜在剪切面的变形破坏仍在继续,坡体处于稳定破裂状态;而6月27日至6月28日的连续降雨,特别是失稳前15h的强降雨,坡体沿裂隙和早期形成的拉裂缝大量注入内部,沿后缘拉裂缝与早期形成的潜在剪切面共同形成的裂隙面形成强大的静水压力向临空面方向推挤岩体;沿坡体裂隙自上而下的渗流水体形成动水压力;坡体岩体的饱水导致其力学性质改变,降低其C、φ值;在这三者的共同作用下,促使边坡的稳定破裂状态提前结束,坡脚处的锁固段岩体被剪断,发生突发的脆性破坏,滑坡高速下滑。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P642.22

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