地震诱发高速远程滑坡-碎屑流铲刮效应分析

摘要

汶川地震诱发了大量的滑坡-碎屑流地质灾害给人民的生命财产和经济收入造成了巨大的损失。自此之后很多专家学者加大了对地震诱发滑坡的研究，而滑坡铲刮效应作为造成滑坡-碎屑流高速远程的主要原因之一，引起了越来越多的关注。虽然对滑坡铲刮效应的研究取得了一定的进展，但是目前对地震诱发滑坡铲刮效应的研究还存在很大的认知空间。本文通过物理模型试验研究了不同因素对滑坡铲刮效应的影响，推导了地震诱发滑坡启程计算公式，阐述了滑坡-碎屑流铲刮机制，建立了自重条件下和地震诱发下滑坡-碎屑流铲刮效应分析模型，并把不同滑体流变模型应用到上述两个模型中得出了自重作用下和地震诱发下滑坡-碎屑流铲刮深度计算公式并和物理模型试验进行了对比分析，最后以地震诱发地震文家沟滑坡为依托，证明了本模型的可行性和正确性。主要研究工作如下：
　　①以汶川地震诱发文家沟滑坡为依据进行了物理模型试验，研究了在自重作用下和地震诱发作用下影响滑坡铲刮效应的主要因素，从而引出了对地震诱发滑坡启程速度计算公式的推导和滑坡铲刮机制的探讨。
　　②提出了滑坡发生铲刮效应的判别条件，结合不同滑体流变模型，计算得出了滑坡-碎屑流基底的铲刮力，根据碎屑流基底铲刮力和滑体下滑力平衡，得出了滑坡-碎屑流的铲刮深度。
　　③建立了滑坡-碎屑流滑动地质分析模型，结合两种不同诱发因素下滑坡启动速度的计算公式和不同滑体流变模型，得出了两种诱发作用下计算滑坡铲刮深度的公式。利用本方法计算了在自重作用下和地震诱发作用下滑坡的滑动速度、滑动形状、铲刮深度等结果并和实际的物理模型试验进行了对比分析。
　　④将地震诱发下滑坡铲刮效应分析模型应用到实际的地震诱发文家沟滑坡中，对文家沟滑坡的滑动速度、滑动距离和铲刮深度进行了预测。并把预测结果和实际文家沟滑坡实测结果、数值模拟结果、文家沟物理模型试验结果进行了对比从而说明了本模型的可行性和正确性。

目录

1 绪 论

1.1研究意义

1.2国内外研究现状

1.3技术内容及技术路线

1.4主要创新点

2 高速远程滑坡-碎屑流铲刮机制试验研究

2.1引言

2.2自重作用下滑坡铲刮效应试验

2.3地震诱发下滑坡铲刮效应试验

2.4高速远程滑坡-碎屑流铲刮机制分析

2.5本章小结

3 地震诱发下高速远程滑坡-碎屑流铲刮效应理论分析模型

3.1引言

3.2地震诱发滑坡启程速度和铲刮深度计算模型

3.3高速远程滑坡-碎屑流滑动地质分析模型

3.4自重作用下滑坡-碎屑流铲刮效应分析模型

3.5地震诱发下滑坡-碎屑流铲刮效应分析模型

3.6本章小结

4 模型验证及不同参数条件下铲刮效应对比分析

4.1引言

4.2自重作用下滑坡-碎屑流铲刮效应对比分析

4.3地震诱发下滑坡-碎屑流铲刮效应对比分析

4.4本章小结

5 实例分析——以地震诱发文家沟滑坡为例

5.1工程概况

5.2本理论分析模型计算结果与文家沟滑坡铲刮效应对比分析

5.3本理论分析模型计算结果与文家沟物理模型试验铲刮效应对比分析

5.4本章小结

6 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录

A.作者在攻读硕士学位期间发表的学术成果目录及得奖情况

B.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目