土体颗粒组成对泥石流活动的影响

摘要

2008 年汶川地震以后，汶川震区地质灾害无论是规模还是频率都大大增加，给人们的生活带来极大危害。通过野外调研和资料整理发现研究区三条流域的地形地貌和气候条件变化不大，但是震后泥石流暴发频率、规模和危害等都表现出显著的差异性，所以地震对其最大的影响就是物源的增多。以往总是用特征粒径描述物源的组成，但是特征粒径具有很多限制因素和人为经验性。所以本论文采用李泳研究员的标度分布理论作为研究基础，通过对研究区三条泥石流沟的取样、颗分试验、渗透试验和参考前人得到的三轴试验数据等研究土体颗粒组成对泥石流活动的影响，得到以下结论：　　（1）在气候、地形条件相同的情况下，本论文选取的三条泥石流沟的泥石流暴发规模、频率差异较大，研究发现三条泥石流沟的地层岩性不同，地震对土体岩性破坏程度不同，各流域堆积物数量不尽相同，所以在降水作用下三条流域泥石流暴发频率和规模都不相同，牛圈沟泥石流暴发多于干沟，八一沟泥石流暴发程度相对最少。　　（2）经由颗分试验获得颗分参数，并使用MATLAB中设置的程序算出各泥石流沟土体的标度参数。对标度参数的剖析得出：牛圈沟土体细颗粒数目少、粗颗粒数目多；干沟土体粗细颗粒含量介于牛圈沟和八一沟之间，八一沟源地土体的细粒含量相对多一些，粗颗粒数量相对较少，说明三条泥石流沟的土体颗粒组成不同。　　（3）通过渗透试验和分析三轴试验数据得出：牛圈沟的渗透性最大，因为在泥石流土体组成中，粗粒含量越多，土体之间空隙越大，细颗粒在水流作用下易于移动，土体空隙增大，渗透性增加；干沟的渗透性次之，八一沟的渗透性最小，因为随着细粒含量的增加，土体连接越来越紧密，粘聚力增加，渗透性降低。　　（4）土体的粗细颗粒含量和散布状况必然会作用于土体的性能。在其他条件相同的情况下，较多的细颗粒和较少的粗颗粒组合的土体，其强度较大，（比如自然状态下粘粒含量较多砾石土体，其粘聚力强）不易引发大规模土体破坏；较少的细颗粒和较多的粗颗粒组合的土体，土体强度小，容易发生损坏。

目录

声明

1绪论

1.1研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1泥石流活动性研究现状

1.2.2土体颗粒与泥石流活动关系的研究现状

1.3研究内容

4、土体组成与泥石流活动的关系

1.4研究思路

1.5技术路线

2汶川震区典型流域泥石流活动特征

2.1典型泥石流流域的选取

2.1.1研究区的概况

2.1.2典型泥石流流域的确定

2.2典型流域泥石流沟的活动性分析

2.2.1汶川映秀牛圈沟泥石流活动特征

2.2.2都江堰龙池镇八一沟泥石流活动特征

2.2.3都江堰龙池镇干沟泥石流活动特征

2.3三条沟泥石流活动特征比较

3泥石流颗粒组成的标度分布特征

3.1取样

3.2颗分试验

3.3标度分布

3.4本章小结

4土体颗粒组成与土体物理力学性质的关系

4.1土体颗粒组成与渗透性的关系

4.1.1渗透试验

4.1.2试验结果

4.1.3试验结果分析

4.2土体颗粒组成与土体强度关系

4.2.1土体强度试验

4.2.2试验结果

4.2.3试验结果分析

4.3本章小结

5土体性质与泥石流活动性的关系

5.1土体标度参数的统计分析

5.1.1韦伯分布

5.1.2韦伯分布对标度参数的拟合

5.2三条沟的土体组成对泥石流沟活动性的影响

5.3土体组成与泥石流的活动性

5.4本章小结

6结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果