中江冯店垮梁子滑坡基本特征与变形机理研究

论文摘要

近水平岩层滑坡存在识别难度大、隐蔽性很强;成因机理复杂、存在较大争议;成灾模式奇特、减灾防灾难度大、风险高等特点。中江冯店垮梁子滑坡为特大型近水平岩层地区发育的岩质滑坡,其形成条件备受争议。因此垮梁子研究成果对研究近水平岩层滑坡成因机理具有重要的参考价值;并为此类隐蔽性强、危害大的滑坡监测预警系统的建立提供理论支撑。本文通过野外实地调查、地质勘查、物探、监测、遥感图解译等基础上,详细阐述了垮梁子滑坡的地质环境条件及滑坡的基本特征,根据滑坡的变形特征对滑坡进行了分区,并基本查明了滑坡区的变形历史;对滑坡的形成条件进行了系统的分析和宏观判断;对垮梁子滑坡各阶段的变形机理作出了定性、定量分析,通过数值模拟和物理模拟试验对滑坡暴雨条件下平推式滑动模式进行了验证;引入流变力学原理来解释滑坡日常阶段蠕滑模式的成因。研究成果主要包括:(1)根据垮梁子滑坡地表变形破坏特征,从南往北依次将其分为剪出口以小型滑坡、崩塌带为主要变形特征的滑坡Ⅰ区、以隆起带为主要变形特征的滑坡Ⅱ区和以水池控制滑坡形成、无明显汇水条件的滑坡Ⅲ区等三大区域。(2)根据调查、遥感图解译确定了滑坡Ⅱ区破坏过程为1949年特大暴雨时主要沿浅层滑动面发生平推式滑动与1981年特大暴雨时沿深层滑动面发生大规模平推式滑动两次大规模破坏。(3)通过分析该滑坡分级、分块滑动的破坏过程,合理解释了拉陷槽现有形态的成因。(4)首次发现该滑坡具有暴雨期间平推式滑动和日常阶段的蠕滑变形两种破坏模式。(5)采用临界水头高度计算值与拉陷槽深度对比、数值模拟计算和物理模拟试验等方法,验证了该滑坡在暴雨条件下能以平推式滑动模式进行滑动;通过流变力学原理和引入滑带土长期强度参数进行蠕滑阶段滑坡Ⅰ区稳定性计算,较科学合理地解释了滑带土的流变特性为近水平岩层发生蠕滑的主要原因。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究历史及现状
• 1.2.1 近水平岩层滑坡研究现状
• 1.2.2 川中盆地红层地区地层特征研究现状
• 1.2.3 降雨对近水平岩层滑坡作用机理研究现状
• 1.2.4 流变学在滑坡研究中的应用
• 1.2.5 离散元法在边坡评价中的应用
• 1.2.6 冯店垮梁子滑坡研究现状
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第2章 滑坡区工程地质条件
• 2.1 气象水文
• 2.2 地形地貌
• 2.3 地层岩性
• 2.4 地质构造及地震
• 2.4.1 地质构造特征
• 2.4.2 地震
• 2.5 水文地质条件
• 2.5.1 风化带特征
• 2.5.2 含水层特征
• 2.5.3 滑坡区地下水运移特征
• 第3章 滑坡基本特征及变形历史
• 3.1 滑坡的基本特征
• 3.1.1 滑坡整体规模及分区
• 3.1.2 滑坡边界特征及各区地貌特征
• 3.1.3 滑坡物质组成及结构特征
• 3.1.4 滑带空间形态特征
• 3.1.5 拉陷槽区岩土结构特征的地球物理勘探
• 3.1.6 力学试验成果分析
• 3.1.7 膨胀性试验及岩石切片成果分析
• 3.2 滑坡变形历史分析
• 3.2.1 调查结果分析
• 3.2.2 遥感图解译
• 第4章 垮梁子滑坡形成条件分析
• 4.1 地质构造条件
• 4.2 地层岩性条件
• 4.3 滑坡区地形条件
• 4.4 汇水区条件分析
• 4.5 储水条件分析
• 第5章 垮梁子滑坡失稳机理分析
• 5.1 暴雨条件下平推式滑动机理分析
• 5.1.1 滑坡平推式滑动过程分析
• 5.1.2 滑坡平推式滑动定量计算分析
• 5.1.3 滑坡平推式滑动数值模拟计算分析
• 5.1.4 平推式滑动模式触发因素分析
• 5.2 日常阶段蠕滑变形机理分析
• 5.2.1 监测数据分析
• 5.2.2 垮梁子滑坡现阶段蠕滑情况下的稳定性分析
• 5.2.3 蠕滑成因分析
• 第6章 垮梁子滑坡物理模拟
• 6.1 物理模拟的基本原理
• 6.2 物理模拟模型的建立
• 6.2.1 试验设备
• 6.2.2 剖面选取
• 6.2.3 模型的建立
• 6.3 物理模拟过程及结果分析
• 6.3.1 物理模拟的过程和现象
• 6.3.2 物理模拟结果分析
• 6.3.3 物理模拟获得的主要认识
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果