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《兰州大学》 2007年
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积石峡水电站坝后Ⅰ号滑坡演化过程及稳定性研究

张帆宇  
【摘要】: 大型复杂滑坡及其稳定性问题历来受到关注,虽然对之作了大量研究,但并未全面系统的理解其特征和机理,致使对其稳定性评价和发展演化趋势预测也缺乏正确合理的理论指导。目前的研究多基于就滑坡论滑坡,将滑坡演化与地质环境演化分离开或者联系不够紧密;同时忽略了滑坡物质和能量随时间变化时滑坡空间格局同步改变的现象,缺少将滑坡的时间演化和空间格局两方面入手研究滑坡时空演化的理论。 在积石峡水电站坝后Ⅰ号滑坡研究过程中,结合国内外大量相关参考文献,发现滑坡演化不是纯粹、独自的随时间发展的过程,而是置身于滑坡区地质环境演化过程中,能量和物质随时间和空间不断变化的时空演化。据此,从时间演化和空间格局两方面,探讨滑坡的形成机理和演化机制,提出了滑坡的时空演化的观点。滑坡的时空演化是指在地层岩性、地质构造、地形地貌、地下水、降雨、地震、河流冲刷、风化和工程活动等因素的耦合作用下,滑坡系统的物质和能量随时间和空间而不断动态变化的过程。它既反映了滑坡在内外动力作用下物质运移形成新的空间地貌格局的变化过程,也深刻反映了能量随时间不断调整导致滑坡新的平衡状态。 本文基于上述观点的认识,充分利用大量的现场调研以及丰富的勘探(钻孔、平硐和探槽)、试验和监测资料,对积石峡水电站坝后Ⅰ号滑坡开展系统研究。(1)从滑坡区工程地质环境入手,分析了该滑坡的形成条件和滑坡影响园素,阐述了滑坡的微地貌、滑体物质、滑体结构和滑带结构等特征。(2)基于该滑坡显著的分区和分层性特征,结合地质环境及其演化规律,根据地球系统科学和诸要素耦合作用的观点,采用力学理论、物理模型试验和数值模拟等方法,论证了该滑坡的形成机理,即该滑坡系顺层岩质斜坡岩体层间错动和溃屈所致。在此基础上,探讨了该滑坡的演化机制,再现其动态演化过程,分析了滑坡动态演化过程中,随着物质发生新的运移和能量重新的调整,不断改变的渭坡时空格局和滑坡演化机制。(3)基于对该滑坡的特征和演化机制的新认识,结合室内外试验,研究了滑坡体和滑带土的物理力学性质,给出了滑体和滑带土的物理力学参数。(4)采用工程地质分析、多种刚体极限平衡计算方法和位移监测,定性与定量相结合地评价了该滑坡当前稳定状态,以及各区和各层的稳定状态。(5)根据该滑坡的特征、形成机理、演化过程和当前稳定状态,结合影响因素及其未来变化特征,预测了该滑坡在泄洪雾雨、地震以及多种因素耦合作用下的发展演化趋势和运动特征。 本文提出的基于地球系统科学的滑坡时空演化观点,突破了“就滑坡论滑坡”和“滑坡时空分离”的认识,强调从时间和空间上研究滑坡的形成机理和演化机制,据此可正确认识滑坡的特征,指导滑坡体(尤其滑带土)物理力学性质研究及参数选取、评价当前稳定状态、预测未来发展演化趋势以及制订相应的工程整治措施。研究结果可为复杂条件下大型滑坡的研究和工程实践提供借鉴和参考。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P642.22

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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