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高速滑坡锁固段脆性破裂触发启程剧动机理研究

胡凯  
【摘要】:高速滑坡因其具有突发性、破坏力强、破坏范围大的特点,一直是滑坡灾害研究领域的前沿热点问题,但高速滑坡的启程剧动机理目前尚未定论。本文以滑坡锁固段剪切破裂触发的震动为切入点,通过现场地质调查及室内直剪试验,探究锁固段剪切破裂震动对滑坡启程剧动的影响,主要研究工作如下:(1)进行不同岩性及应力状态下的滑坡锁固段岩体直剪试验,获取锁固段剪切破裂产生的震动加速度。引入“锁固段面积率”这一概念,定量分析震动加速度与锁固段岩性、应力状态以及锁固段面积率之间的关系,在此基础上探究滑坡锁固段剪切震动对滑坡启程剧动的影响。(2)对甘肃洒勒山滑坡进行现场调查,分析滑坡的形成条件以及运动特征,根据滑坡体的堆积形态进行分区。在此基础上建立洒勒山滑坡地质力学模型,分析滑坡启程中的滑带释能和锁固体释能加速效应,并计算洒勒山滑坡的启动弹冲速度。(3)进行洒勒山滑坡泥岩锁固段剪切震动试验,研究滑坡锁固段沿潜在滑面剪切破裂激发的震动特征及其对上部滑体的加速效应,分析洒勒山滑坡启程剧动机理及启动模式。研究结果表明:大型高速滑坡锁固段岩体的突然剪断会触发较强烈的震动,这种震动对滑坡的启程剧动具有本质影响,并决定了滑坡的启动模式;相同岩性条件下,锁固段剪切破裂产生的水平、竖向震动加速度均随锁固段面积率增加而增大,且加速度大小与锁固段岩体弹性模量有关;通过洒勒山滑坡锁固段泥岩剪切震动试验,得出了洒勒山滑坡的启动模式,包括启动加速度大小及方向。


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