深切河谷典型堆积体发育特征及潜在失稳机理研究——以岷江（茂县-水草坪河段）为例

摘要

本文根据西南深切河谷地区斜坡地质灾害调查评价，通过对岷江茂县-水草坪河段地区已有典型斜坡地质灾害调查，查清典型大型堆积体及不稳定斜坡发育特征、物质组成、结构特征。在收集、分析已有资料基础上，以高精度遥感解译、工程地质测绘、地质灾害测量和工程地质勘查为主要手段，查明研究区地形地貌、地质构造、岩土体工程特性、斜坡结构类型等孕灾地质环境背景和工程地质条件;查清地质灾害类型、规模、特征，综合分析地质灾害时空分布规律与成灾机理。以岷江茂县-水草坪河段地区典型滑坡堆积体为主要研究对象，拟采取宏观与微观、研究区和典型案例、点与面有机结合的研究手段，根据已有的工作基础，研究大型堆积体失稳模式和堆积体的失稳变形机理，并探索斜坡潜在失稳模式和运动特点，结合数值模拟的方式模拟失稳过程，从而为大型斜坡失稳致灾的预测预警提供理论和技术支持。
　　(1)工作区茂县-水草坪河段属高山峡谷区，高山耸峙，河流深切，沟谷深邃，地表起伏巨大。在这种复杂的地形条件下，容易产生大型～巨型崩塌、滑坡堆积体。由此可知，工作区发育的堆积体及强变形体一定程度上受地形地貌形态条件控制。
　　在研究区内，坚硬的变质岩是崩塌灾害主要发育的岩性，岷江茂县干流踏水墩至渭门村河段是崩塌灾害的主要集中分布区域。软变质岩是工区内滑坡的主要发育岩性，岷江茂县干流渭门村至水草坪河段是滑坡地质灾害类型的主要分布区域。
　　由于研究区地处岷山隆起带与龙门山后山断裂带的过渡带，长期强烈的构造变动，使得岩体破碎结构面十分发育，易于产生崩塌滑坡。由此可知，工作区发育的堆积体及强变形体～定程度上受地质构造条件控制。
　　(2)弧形滑坡在地震响应下滑坡速度无论是在水平方向，还是在竖直方向均存在着放大效应，但是和竖直方向的速度相比，水平方向速度的放大效应更加显著。弧形滑坡在地震响应下运动模式为:首先会出现峰值加速度放大—增加的振幅迫使滑坡后缘迅速拉裂—沿滑动面发生滑动—堆积体本身具有的势能和及堆积体下滑动能驱动坡体继续做远距离运动，其堆积体在下滑过程中还发生堆积体解体、零星块体抛射等现象。其失稳模式为振动拉裂—中途解体—滑落堆积。
　　(3)平滑型（顺向）滑坡在强降雨的条件下运动模式为:降雨过程的开始—雨水入渗使使得土体内部的剪应力加大造成滑坡前后缘迅速拉裂—沿滑动面发生滑动—巨大的势能和动能驱动坡体做距离运动，其间伴块体滑落、颗粒间相互碰撞铲刮作用。其失稳模式为拉剪破坏—整体下滑—滑落堆积。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 斜坡堆积体分布规律

1．2．2 斜坡堆积体失稳机理

1．2．3 PFC-2D离散元研究现状

1．3 主要研究内容、思路及技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 研究思路及技术路线

第2章 自然地理及工程地质条件

2．1 自然地理

2．1．1 交通位置

2．1．2 气象与水文

2．2 地形地貌

2．3 地层岩性

2．4 地质构造

2．5 水文地质

2．6 地震

2．7 人类工程活动

第3章 研究区堆积体发育特征及分布规律

3．1 研究区堆积体类型及规模

3．1．1 研究区堆积体类型

3．1．2 研究区堆积体规模

3．2 研究区堆积体分布特征

3．3 研究区堆积体发育分布规律

3．3．1 堆积体发育分布与地形地貌的关系

3．3．2 堆积体发育分布与地层岩性的关系

3．3．3 堆积体发育分布与地质构造的关系

3．4 小结

第4章 堆积体失稳诱发因素及破坏模式研究

4．1 堆积体失稳诱发因素

4．2 堆积体失稳破坏模式

第5章 典型滑坡堆积体失稳机理研究

5．1 茂县国际饭店滑坡在地震条件下的失稳机理分析

5．1．1 滑坡堆积体基本地质条件

5．1．2 滑坡堆积体失稳机理定性分析

5．1．3 滑坡动力响应失稳数值模拟

5．2 数值模拟结果分析

5．2．1 监测点位移场分析

5．2．2 监测点速度场分析

5．2．3 模型位移场分析

5．2．4 模型速度场分析

5．2．5 滑坡失稳全过程

5．2．6 小结

5．3 擦耳岩滑坡在降雨条件下的失稳机理分析

5．3．1 擦耳岩滑坡堆积体基本地质条件

5．3．2 擦耳岩滑坡堆积体发育特征

5．3．3 擦耳岩滑坡堆积体失稳机理定性分析

5．3．4 滑坡堆积体降雨失稳数值模拟

5．4 数值模拟结果分析

5．4．1 监测点位移场分析

5．4．2 监测点速度场分析

5．4．3 模型位移场分析

5．4．4 模型速度场分析

5．4．5 滑坡失稳全过程

5．4．6 小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的学术成果