东河口滑坡成因机理与运动特征研究

摘要

2008年5月12日14时28分，在四川省阿坝州汶川县发生了里氏8.0级强烈地震。广元市青川县红光乡东河口村的后山斜坡在此次强震作用下骤然破坏。东河口特大型滑坡摧毁了四个村社、东河口电站和两辆从石坝乡开往青川县城的公共汽车，共造成780人遇难。 汶川地震诱发的大型滑坡表现出高速水平抛射、远程碎屑流运动等独特的动力学特征。因此分析解剖典型滑坡在强地震作用下的变形破坏方式及运动全过程的运动特征与成因机理具有极为重要的理论和实际意义。 本论文以四川省广元市青川县东河口特大型滑坡为实例，通过现场收集与地质、试验、监测、地震等相关资料基础上，对滑坡的基本特征、成因机理、运动特点进行了系统地分析。在总结和分析已有工作的基础上，进一步研究了滑坡区地质构造、地形地貌、岩体结构等内部因素对滑坡失稳的影响，以及地震水平加速度和垂直加速度的联合作用、地震加速度高程放大作用、地震的长持时效应等外部因素对滑坡失稳的影响。最后分别采用动量传递法和反推计算法计算了滑坡的运动速度。 研究结果表明：“5.12”汶川地震是东河口特大型滑坡发生的直接触发原因，但之所以在此处产生大型滑坡，还与滑坡区特殊的地层岩性、地质构造等地质环境条件和岩体力学条件密切相关。东河口滑坡在水平地震力长持时作用下，斜坡顶部在已有近垂直的裂缝基础上产生了竖向裂缝，在空间上逐渐扩展，纵向上延伸至底端板岩层面并沿着层面产生拉裂面，同时伴随裂缝不断向临空面横向扩展导致张剪破坏。滑体两侧岩土体裂缝迅速侧向扩移发展，从而在空间上形成多组大型结构面切割分离的变形体，最后在强烈地震力作用下被抛掷而出。由于呈高位临空抛出，滑坡启动后经碰撞迅速解体并转化为碎屑流高速远程运动了2km才逐渐停止。论文中运用动量传递法和反推计算法计算滑体在坠地时最大速度达59.9m/s，运动时间持续63s，平均速度近36m/s。