检索结果-南通市图书馆

作者：黎尤西南交通大学

学位级别：硕士

2020年6月17日,受极端强降雨天气影响,位于四川省丹巴县小金川河左岸的阿娘寨古滑坡因主河道对面梅龙沟突发大规模泥石流,堵塞小金川河,雍高水位,冲刷古滑坡体坡脚,导致阿娘寨古滑坡产生大面积复活,形成了梅龙沟泥石流堵河-阿娘寨古滑... 详细信息

2020年6月17日,受极端强降雨天气影响,位于四川省丹巴县小金川河左岸的阿娘寨古滑坡因主河道对面梅龙沟突发大规模泥石流,堵塞小金川河,雍高水位,冲刷古滑坡体坡脚,导致阿娘寨古滑坡产生大面积复活,形成了梅龙沟泥石流堵河-阿娘寨古滑坡复活-小金川河山洪(泥石流)灾害链。严重威胁上游沿岸乡镇及下游丹巴县城的安全,对当地居民的生命财产安全造成巨大威胁。本文在资料收集基础上,通过现场调查、无人机航测和物探等方法查明了古滑坡的基本特征。并运用工程类比经验法、现场试验和三维模拟软件,对古滑坡发育特征及稳定性进行了详细分析。得出以下结论:(1)古滑坡表面碎石土覆盖较厚,在滑坡前缘段深度可能超过100m,在滑坡中段和后缘段深度在60～80m之间;推测古滑坡软弱滑动面埋深在60～80m,古滑坡主要以千枚岩和板岩为主,基岩埋深推测在100m以下。(2)阿娘寨古滑坡本次复活面积约0.62km,其纵向长约650～950m,横向长约600～850m。复活体可分为四个区域:Ⅰ区(前缘滑塌区)、Ⅱ区(中间鼓胀变形区)、Ⅲ区(上游侧拉裂区)、Ⅳ区(下游侧拉裂区)。(3)连续降雨弱化了古滑坡岩土体性质,小金川河水位上涨和梅龙沟泥石流造成的局部堵塞,坡脚冲刷直接导致了古滑坡复活。其复活机制分为三个阶段:前缘滑塌、牵引变形和复合滑动(前期的前牵后推和后期的推移为主)。(4)模拟结果显示,在自重条件下,滑体中后部总体位移量最大,滑坡左、右边界区域出现较大的侧向位移,变形以剪切破坏为主。降雨条件下,滑坡位移增大,稳定性降低。(5)稳定性计算结果表明,复活滑坡在自重条件下处于欠稳定状态,在暴雨+洪水位和地震工况下都处于不稳定状态,其前缘大概率继续发生局部滑塌。阿娘寨古滑坡复活体防治可按照“水流归槽、清河掏淤、堤路结合、回填反压”的思路进行设计。

关键词：古滑坡影响因素复活稳定性分析数值模拟

西昌“3.30”火烧区响水沟火后泥石流成灾机理及危险性评价

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西昌“3.30”火烧区响水沟火后泥石流成灾机理及危险性评价

作者：黄健西南交通大学

学位级别：硕士

2020年3月30日,西昌市经久乡发生森林大火,响水沟植被被林火大面积烧毁。同年雨季,响水沟流域内多条沟道暴发泥石流,其中1#、2#、3#沟毗邻居民房屋和耕地,所暴发的泥石流影响较为严重。为查明响水沟火后泥石流的成灾机理,本文以响水沟1#... 详细信息

2020年3月30日,西昌市经久乡发生森林大火,响水沟植被被林火大面积烧毁。同年雨季,响水沟流域内多条沟道暴发泥石流,其中1#、2#、3#沟毗邻居民房屋和耕地,所暴发的泥石流影响较为严重。为查明响水沟火后泥石流的成灾机理,本文以响水沟1#、2#、3#沟为研究对象,在详细野外调查的基础上,分析了研究区地形地貌、地质构造、地层岩性和气象水文条件,总结了研究区地形特征和物源特征,并通过资料统计分析、遥感解译、室外试验等手段,对研究区火后泥石流的成灾机理进行分析。同时,分别采用单沟泥石流危险性评价公式、灰色关联-模糊数学方法对研究区三条沟道做出定量评价。最后,基于FLO-2D软件对研究区火后泥石流进行数值模拟。获得以下主要认识:(1)林火干扰后,并非所有沟道都会暴发泥石流,但林火是泥石流暴发的导火索。地形条件相似且毗邻的沟道,若未受林火干扰,则同等雨量条件下不会暴发泥石流,这是因为火后泥石流的降雨阈值明显低于常规泥石流。林火会导致坡面表层0～2cm和坡面下2～4cm的土壤渗透系数变小。随着林火烈度的提高,土壤的渗透系数下降程度越高。渗透系数的降低,表明雨水入渗的减少,坡面径流增加,从而诱发泥石流。(2)不同林火烈度的坡面土壤均会受到坡面径流的侵蚀,随降雨次数的增多,坡面侵蚀程度也会加深。中度、重度林火烈度的坡面土壤,其侵蚀深度明显高于轻度坡面土壤。中度与重度区域的坡面侵蚀程度相差不大,说明当林火烈度达到中度时,便会有较大程度的坡面侵蚀。研究区上游山坡上大面积的坡面侵蚀逐渐过渡到细沟。随后,细沟逐渐变成深而窄的沟壑,过渡到被侵蚀成基岩的沟道。林火烈度越严重,泥石流侵蚀能力越强,沟道下蚀和侧蚀越明显。沟道侵蚀加大了沟道宽度和深度,为泥石流提供更多的物源,加剧泥石流的危险性。(3)分别采用单沟泥石流危险性评价公式和灰色关联-模糊数学方法对研究区泥石流危险性做出评价。采用单沟泥石流危险性评价公式评价的结果表明,研究区3条沟道均属于中度危险。对于灰色关联-模糊数学方法,首先是选取了一次泥石流最大冲出量、泥石流发生频率、流域面积、主沟长度、流域最大相对高差、流域切割密度、不稳定沟床比例、中度与重度林火烈度占比、形成区平均坡度、24小时最大降雨量以及人类工程活动作为评价因子。其次是运用灰色关联法确定评价因子的权重,根据模糊数学方法确定各评价因子在各危险度等级上的隶属程度。最后根据模糊变换得到研究区的危险性评价集。考虑到最大隶属度原则存在局限性,利用模糊综合指数法对评价集进行转换。结果表明,响水沟1#沟为中度危险,2#、3#沟为高度危险。因此,在日后的泥石流监测防治工作中应重点关注2#沟和3#沟。(4)响水沟火后泥石流的降雨阈值低于五年一遇降雨量,因此,基于5年一遇的降雨量进行FLO-2D进行模拟即可。结果表明,研究区3条沟道所暴发的泥石流均堆积于水库,且堆积深度均不深。泥石流流动速度在上游陡坡段较快,下游缓坡段较慢。对于危险性而言,1#沟应关注水库是否会溃决,2#沟应该关注流域最右侧和中间的两条支沟,3#沟应该着重关注流域中间的支沟。基于FLO-2D的火后泥石流危险性评价,可以将危险性评价结果可视化,有利于重点关注危险性较高的部分沟道地段,提升火后泥石流防治的针对性。

关键词：火后泥石流遥感解译渗透特征坡面侵蚀危险性评价

雅安市汉源县范家沟泥石流发育特征及危险性评价

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雅安市汉源县范家沟泥石流发育特征及危险性评价

作者：翟兆斌西南交通大学

学位级别：硕士

范家沟位于四川省雅安市汉源县,流域内地形陡峻,水源充足,1998年至2020年间先后爆发6次规模不等的泥石流灾害,造成重大经济损失,未来在发生短期强降雨或长期连续降雨后易再次引发大规模泥石流,对沟口工业园区造成严重威胁。为科学评价... 详细信息

范家沟位于四川省雅安市汉源县,流域内地形陡峻,水源充足,1998年至2020年间先后爆发6次规模不等的泥石流灾害,造成重大经济损失,未来在发生短期强降雨或长期连续降雨后易再次引发大规模泥石流,对沟口工业园区造成严重威胁。为科学评价范家沟泥石流危险性,评估沟内拦挡工程的有效性,本文采用现场调查、遥感解译等方法分析了范家沟的地质条件,论述了泥石流发育特征及动力学特征,运用FLO-2D模拟工程治理前后不同降雨频率泥石流的运动堆积过程,对比得出沟内拦砂坝的防治效果并对范家沟泥石流进行高危险区划分,再运用层次分析法对范家沟泥石流进行危险度评判,综合分析范家沟泥石流的危险性。本文主要研究成果如下:(1)范家沟流域面积9.15km,主沟长4.56km,平均纵比降204‰,发育有一条支沟,物源静储量约432.43×10m,动储量约27.91×10m,年平均降雨量达730.8mm,属暴雨沟谷型泥石流。(2)根据相关资料,采用经验公式对范家沟泥石流的动力学特征参数进行计算,得出范家沟泥石流的容重、流速、峰值流量、一次过流总量、固体物质冲出量等参数。(3)在获取相关模拟参数的条件下,运用FLO-2D模拟工程治理前后20年、50年、100年一遇降雨频率范家沟泥石流的运动堆积过程,得到泥石流的流速及堆积厚度图,表明在工程治理前50年及100年降雨频率下泥石流会冲至沟口工业园区内;在工程治理后,拦砂坝对于不同降雨频率下的范家沟泥石流能够起到有效的拦截防治效果。(4)运用层次分析法对范家沟泥石流进行危险度评级,得出在50年、100年一遇降雨频率下范家沟泥石流属于高度危险,基于FLO-2D模拟结果划分范家沟泥石流高危险区,得出范家沟泥石流在治理工程前后高危险区范围的变化情况。

关键词：范家沟泥石流发育特征数值模拟危险性评价

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丹巴县梅龙沟泥石流成灾机理及危险性评价

丹巴县梅龙沟泥石流成灾机理及危险性评价

作者：文强西南交通大学

学位级别：硕士

2020年6月17日丹巴县梅龙沟暴发了一次特大规模泥石流,一次性冲出固体物质42.7万立方米,形成泥石流-堰塞坝-溃决洪水-滑坡-山洪泥石流灾害链,造成5100余户2.12万余人被迫转移,直接经济损失达数亿元。目前梅龙沟内物源丰富,临界启动降雨... 详细信息

2020年6月17日丹巴县梅龙沟暴发了一次特大规模泥石流,一次性冲出固体物质42.7万立方米,形成泥石流-堰塞坝-溃决洪水-滑坡-山洪泥石流灾害链,造成5100余户2.12万余人被迫转移,直接经济损失达数亿元。目前梅龙沟内物源丰富,临界启动降雨阈值降低,极易在雨季发生大规模泥石流。本文以梅龙沟泥石流为研究对象,根据现场调查、遥感解译、室外试验以及数值模拟等手段,对梅龙沟泥石流的形成条件、启动、发展机理以及次生灾害链的形成演化过程进行了分析,模拟了其运动过程,并对其进行了危险性评价。取得以下研究结果:(1)梅龙沟流域形态近似蒲扇形,流域面积62.79 km,沟谷纵坡降大,相对高差达2640 m,主沟道平均纵坡215‰。梅龙沟沟道呈下游宽缓、中上游窄陡的特征,沟谷形态以“V”字型为主,沟内共发育十条支沟。“漏斗状”地形为泥石流提供了充足的水动力条件。流域内松散固体物源丰富,主要以沟道物源和崩滑物源为主,物源总量约709.49×10 m,可参与泥石流活动的物源总量约278.14×10 m。(2)梅龙沟泥石流容重为1.786 t/m,属于粘性泥石流。在P=5%和P=2%降雨频率下,梅龙沟沟口流量分别为732.76 m/s和950.31 m/s,沟口流速分别为4.42 m/s和4.90 m/s。(3)2020年“6·17”泥石流是在长期降雨以及强降雨激发的共同作用下形成,泥石流起动源头为大石堡沟,起动模式为“沟岸垮塌-泥石流”。泥石流强烈侵蚀作用在沟道沿程内产生的持续物源补给以及在东风棚子、梅龙村、大邑村三处大型滑坡处产生的级联堵溃效应,致使泥石流流量不断放大,大量固体物质冲出沟口。梅龙沟沟口特殊的孕灾环境,实现了灾害物质及能量的成功转移,致使泥石流灾害的时空尺度不断被放大,最终形成了梅龙沟泥石流-堰塞坝-溃决洪水-阿娘寨古滑坡复活-山洪泥石流灾害链。因而梅龙沟“6·17”泥石流成灾机理可归结为起动、沟道侵蚀、级联堵溃和次生灾害链演化四大方面。(4)利用RAMMS数值模拟软件模拟了P=5%和P=2%工况下梅龙沟泥石流的运动过程。在两种工况下,泥石流运动过程规律基本保持一致,仅在最大运动数值上存在差异。50年一遇时泥石流运动过程中的最大速度为11.39 m/s,最大流深为16.32 m,在20年一遇的降雨工况下,泥石流运动过程中的最大速度为10.97 m/s,最大流深为14.95 m。泥石流运动过程中的最大速度出现沟道内纵坡比降最大的地方,而泥石流运动过程中的最大流深出现在存在堵溃的地方。通过对沟道侵蚀模拟结果对比研究,泥石流对沟道的侵蚀效应可以理解为通过增加泥石流运动过程中的流速和泥深,从而增大泥石流的流量,进而增强泥石流的致灾能力。(5)从梅龙沟成灾特征及发育机理入手,选取了主沟纵坡降、流域面积、产沙区沟槽断面形态、主沟纵坡比降、松散物源储量、24小时最大降雨量、人类工程活动情况、堵塞情况以及一次性泥石流最大冲出量作为评价指标,利用模糊层次分析的方法,确定了评价因子的权重和对评价等级的隶属程度,最终得到梅龙沟泥石流的危险性为重度危险。

关键词：泥石流发育特征成灾机理危险性评价数值模拟

西昌电池厂沟火后泥石流发育特征及综合防治措施研究

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西昌电池厂沟火后泥石流发育特征及综合防治措施研究

作者：杨相斌西南交通大学

学位级别：硕士

火后泥石流是一种裹挟大量松散物质的特殊性洪流,与林火密切相关,其成灾特点与常规泥石流差异显著,因此常规泥石流的防治经验对其不完全适用。西昌2020年“3·30”火灾后,火烧迹地火后泥石流频发,严重威胁当地人民生命财产安全。研究火... 详细信息

火后泥石流是一种裹挟大量松散物质的特殊性洪流,与林火密切相关,其成灾特点与常规泥石流差异显著,因此常规泥石流的防治经验对其不完全适用。西昌2020年“3·30”火灾后,火烧迹地火后泥石流频发,严重威胁当地人民生命财产安全。研究火后泥石流的成灾特点,并针对性提出综合防治措施是必要且迫切的。本文以四川省凉山州西昌市新村电池厂沟为研究对象,分析了火烧迹地及流域特征,研究了火后泥石流成灾特点并提出相应的防治措施。获得以下主要结论:(1)电池厂沟过火面积达83.37%,严重火烧区占比33.47%,火烧迹地地表灰烬层广泛堆积,表层土壤渗透系数均值为1.33×10m/s,而未火烧区土壤渗透系数均值为4.42×10m/s,土壤渗透系数减小是诱发泥石流的因素之一。(2)电池厂沟流域面积1.83 km,流域内松散物源以坡面物源、沟道物源及滑坡物源为主,总静储量估算68.40万m,总动储量估算16.04万m,其中坡面物源动储量11.20万m,占比69.83%,是火后泥石流最主要的物源。(3)火烧迹地首次泥石流暴发于火后一个月左右,首个雨季累计暴发5次,数次泥石流暴发时降雨量在当地均是常见的中～大雨,反映出火后泥石流所需降雨阈值较低,具有突发性和频发性特征。(4)本文提出采用短期快速应急处置、中期永久工程与长期防治手段相结合对火后泥石流进行综合防治。短期快速应急处置措施有坡面清理、坡面植被恢复、沟内修建梯级简易谷坊坝;中期永久治理工程采用沟内拦砂坝及沉沙池;长期预防注重于森林防火和植被保护,避免再次发生林火形成火后泥石流,同时也基于群测群防体系开展泥石流预警避险,避免造成人员伤亡。防治方案已在电池厂沟实施,工程竣工后至今,该沟综合治理效果得到了检验,有效拦截了多次泥石流冲出物,可为今后火后泥石流防治提供参考。

关键词：火后泥石流火烧迹地发育特征综合防治工程治理

康定市孔玉乡桃花沟泥石流发育特征及防治措施研究

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康定市孔玉乡桃花沟泥石流发育特征及防治措施研究

作者：刘丁毅西南交通大学

学位级别：硕士

桃花沟位于四川省康定市孔玉乡,历史上曾频繁暴发泥石流,多次冲毁当地居民房屋和农田。最大一次规模泥石流暴发于2002年,随后除雨季有小规模山洪冲出外,一直未有较大规模泥石流发育。现场调查显示,该沟两侧山体危岩崩塌普遍发育,物源丰... 详细信息

桃花沟位于四川省康定市孔玉乡,历史上曾频繁暴发泥石流,多次冲毁当地居民房屋和农田。最大一次规模泥石流暴发于2002年,随后除雨季有小规模山洪冲出外,一直未有较大规模泥石流发育。现场调查显示,该沟两侧山体危岩崩塌普遍发育,物源丰富,纵坡比降大,在强降雨激发条件下存在暴发泥石流的可能性,进而对当地居民生命财产安全构成潜在威胁。桃花沟流域面积4.737km,流域内不良地质现象发育,沟口堆积有大量弃渣物源。结合前人资料与野外实地勘查,本文查明了桃花沟流域不同成因松散物源类型、分布位置及规模,对可能存在的松散物源失稳破坏模式进行了分析,阐述了桃花沟泥石流发育特征,并进而总结出桃花沟泥石流的成灾特点,认为在地形、降雨和物源的共同作用下,桃花沟泥石流在开始呈沟谷泥石流形态,运动至沟口弃渣堆时转变为坡面泥石流,并对弃渣产生的冲刷掏蚀作用,形成暴雨泥石流～弃渣滑坡泥石流灾害链。在此基础上对泥石流特征参数进行了分析计算,并结合不同降雨频率下一次泥石流冲出规模,运用ANSYS CFX软件模拟了泥石流在沟口的运动特征,得出了20年一遇、50年一遇和100年一遇泥石流冲淤漫流范围。结合进出口流量图与速度云图,发现20年一遇泥石流对沟口居民点影响较小,50年和100年一遇泥石流则会对其产生较大影响。最后根据模拟结果和特征值参数等提出了相应的防治措施建议。

关键词：桃花沟泥石流发育特征防治措施 CFX数值模拟

四川冕宁县华岩子沟火后泥石流成灾机理及危险性评价

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四川冕宁县华岩子沟火后泥石流成灾机理及危险性评价

作者：张绍科西南交通大学

学位级别：硕士

2019年4月7日,四川省冕宁县腊窝乡山上森林突发火灾,大火持续了9天9夜,并在火烧迹地的华岩子沟于2019年7月4日,因集中强降雨而暴发首次泥石流,该泥石流冲出物多为灰烬及碎块石,沿途铲刮,破坏当地居民饮用水源,摧毁大面积耕地及农作物,... 详细信息

2019年4月7日,四川省冕宁县腊窝乡山上森林突发火灾,大火持续了9天9夜,并在火烧迹地的华岩子沟于2019年7月4日,因集中强降雨而暴发首次泥石流,该泥石流冲出物多为灰烬及碎块石,沿途铲刮,破坏当地居民饮用水源,摧毁大面积耕地及农作物,并冲断了下游村落唯一的通村公路,直接对老腊窝乡政府及腊窝中心校构成威胁。本文以四川省冕宁县华岩子沟发生的火后泥石流为典型实例,通过对火烧迹地开展现场地质勘察、降雨模拟试验、遥感解译等手段,采取定性分析与定量研究相结合的方法,研究了与火后泥石流形成相关的地形特征、火行为特征、物源特征、产流产沙特征以及相应的灰烬层、斥水性、渗透性特点。同时,在对华岩子沟泥石流成灾机理的研究、运动学相关参数的计算后,结合野外走访调查,采用基于刘希林评价模型改进的火后泥石流危险性评价模型,选取影响火后泥石流危险性的关键指标,并运用ANSYS CFX软件模拟预测该泥石流沟50年一遇的运动过程及危险区范围,对华岩子沟火后泥石流进行了危险性评价。揭示了火后泥石流的演变过程,为火后泥石流的监测预警和治理工程提供了理论支撑。本文主要研究成果有:(1)华岩子泥石流沟主沟长3.61km,两岸分布有4条支沟,流域面积约3.69km,流域最大高差910m,下游泥位高约3～7m。研究区火烧迹地依次划分为重度火烧、中度火烧、轻度火烧和未火烧区。华岩子沟流域过火总面积3.69km,其中严重火烧区面积1.19km,占比33%;中度火烧区面积0.56km,占比15%;轻度火烧区面积1.01km,占比27%;未火烧区面积0.92km,占比25%。(2)林火与火后泥石流的暴发密切相关。林火焚烧植被后产生大量灰烬,成为火烧迹地首次泥石流标志性物源;焙烧作用使地表土壤结构破坏,松散易碎;林火将使植物根系对土壤的固结能力大大减弱。林火的发生可增强表层土壤的斥水性,而斥水性物质将增大坡面径流,减小泥石流暴发降雨阈值。火烧迹地土壤因斥水性物质的产生,雨水难以入渗土体,地表径流量增大;坡面径流冲刷加剧而形成的侵蚀物源将成为二次泥石流物源重要组成部分。(3)通过对火烧迹地进行不同火烈度区域坡面侵蚀的降雨模拟试验及圆盘渗水实验,发现未火烧区的土壤渗透能力远大于火烧区,而火烧区产流量明显大于未火烧区。产沙量与火烈度基本成正相关。严重火烧区的产沙量明显高于中度和轻度火烧区,轻度和中度火烧区产沙情况差异不大,约为严重火烧区的1/4,未火烧区产沙量最小。(4)火后泥石流松散物源启动方式通常包括:降雨入渗触发的浅表层滑坡与地表径流冲刷。腊窝乡发生的火后泥石流经实地调查,多为地表径流冲刷形成,沟道两侧松散岩土体会因沟道淘刷作用而失稳解体,为后续泥石流的暴发提供了补给物源。(5)采用改进的火后泥石流危险性评价模型判断出华岩子沟火后泥石流的危险性为高度危险;CFX软件模拟的泥石流在沟口部位最大堆积范围达0.15km,约占腊窝村居住区面积的75.83%,说明火后泥石流一旦暴发,将对原腊窝乡政府及周边村民构成极大威胁,建议相关政府部门及时采取相应的防治工程措施。

关键词：火后泥石流火烧迹地危险性降雨模拟成灾机理

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西藏洛隆县察达1#堆积体成因及稳定性研究

西藏洛隆县察达1#堆积体成因及稳定性研究

作者：贺书恒西南交通大学

学位级别：硕士

拟建某线路某车站整体布设在察达大型堆积体上,堆积体坡度较陡、坡表广布大块棕色漂砾,有发生较大范围坍滑及局部落石的风险。为确保车站站位安全,本文对堆积体开展了系统性调查研究,探究其分布特征、形成原因及稳定性。本文在野外地质... 详细信息

拟建某线路某车站整体布设在察达大型堆积体上,堆积体坡度较陡、坡表广布大块棕色漂砾,有发生较大范围坍滑及局部落石的风险。为确保车站站位安全,本文对堆积体开展了系统性调查研究,探究其分布特征、形成原因及稳定性。本文在野外地质调查基础上,通过地质钻探、无人机三维倾斜摄影和遥感影像查明了该堆积体的空间分布及物质组成(颗粒、成分),采用碳-14测年法测定了堆积体河谷段下伏黑色淤泥质土体年龄,以此为依据推测出了堆积体的形成原因及其演化过程。运用Geostudio软件分析了堆积体的整体稳定性,采用Roc Pro 3D软件模拟了堆积体表面孤石崩落后的运动趋势,获得主要成果如下:(1)通过野外地质调查及三维倾斜摄影图像将堆积体分为一、二、三级平台,结合钻孔取芯结果、遥感影像及碳-14年代测定结果推测其各部分的形成原因。堆积体3780m高程以上斜坡段下伏土体属于早期冰碛成因;3780m高程以下河谷段下伏土体属于冲积成因;整个堆积体表部普遍分布的粗大漂石推测为高位崩塌产物。而位于二级平台前缘表部的碎块石应属于后期较低高程左侧山体崩塌堆积。(2)根据堆积体表面的陡缓特征,运用Geostudio软件分析了二级平台以下段堆积体的整体稳定性,获取了不同工况条件下堆积体最危险滑面位置及稳定性系数。结果显示,堆积体最危险滑面集中在斜坡表层,二级平台前缘段土体较为松散,基本无粘聚力,在暴雨工况下存在坍滑的可能。(3)选取坡面上不同位置的典型粗大孤石,运用Roc Pro 3D软件模拟其崩落后的运动轨迹及速度能量,结合现场调查情况,评估了对线路站场的影响。堆积体中下部斜坡表面孤石发生坠落的可能性较大,但大多数块体会停留在坡体表面平缓处或者一级平台后缘的负地形凹槽中,只有少量块体可能对车站附属建筑造成冲击;堆积体后缘高位的危岩体,失稳后部分块石可能沿着最下部的沟道运动至坡脚一级平台位置,对线路工程会造成一定影响,需采取防护措施确保线路安全稳定。

关键词：察达堆积体成因分析稳定性落石运动趋势数值模拟

宝兴河硗碛水库咔日沟3号堆积体坍岸机理及稳定性研究

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宝兴河硗碛水库咔日沟3号堆积体坍岸机理及稳定性研究

作者：方力西南交通大学

学位级别：硕士

硗碛水库为宝兴河流域龙头水库,坐落于宝兴县硗碛乡,咔日沟3号堆积坍岸变形体位于硗碛水库咔日沟左岸。水库蓄水后水位频繁变动导致该堆积体岸坡出现一系列变形破坏,对坡上居民生产生活造成严重影响,同时也威胁位于堆积体上公路来往车... 详细信息

硗碛水库为宝兴河流域龙头水库,坐落于宝兴县硗碛乡,咔日沟3号堆积坍岸变形体位于硗碛水库咔日沟左岸。水库蓄水后水位频繁变动导致该堆积体岸坡出现一系列变形破坏,对坡上居民生产生活造成严重影响,同时也威胁位于堆积体上公路来往车辆安全。本文通过现场地质勘查,结合野外布设在坍岸堆积体上的GPS位移监测数据,查明了咔日沟3号堆积坍岸变形体的边界条件、规模、物质组成及变形破坏特征,分析了咔日沟3号堆积体变形失稳破坏的成因机制及影响因素;通过GEO-STUDIO软件GEOSEEP模块模拟堆积体边坡库水位变动下内在渗流特点,并将所得渗流数据与GEOSIGMA模块相耦合,得到滑坡应力应变场变化图,再将结果与GPS实际监测结果作对比分析,验证数值模拟的可靠性,揭示其坍岸机理。最后对堆积坍岸变形体根据物质组成差异纵向上分三个区域进行不同工况下稳定性分析,并提出治理工程措施建议。本文主要结论有:(1)结合水库水位运行模式,分析了影响咔日沟3号堆积体坍岸失稳变形的主要因素。库水位升降是影响其稳定性的主要诱发因素,边坡自身土体条件是主要内因,滑坡失稳类型为蠕滑-拉裂。(2)对堆积体内在渗流场进行分析,得出了库水位升降条件下孔隙水压力变化曲线以及浸润线的形态变化图。分析可知,由于坡内渗流场的滞后效应,使坡体内应力状态在库水位发生变化时随之变化,从而导致坡体内应力重分布,进而影响边坡稳定性。(3)将渗流场模拟结果与应力场相耦合,得到坡体内部应力、应变随库水位升降的变化曲线。对比野外GPS监测位移数据,表明边坡在库水位下降过程中更易发生滑动破坏,滑坡垂向河流方向(y方向)为主滑方向。(4)通过稳定性计算分析,得出在库水位升降情况下,咔日沟3号坍岸堆积体稳定性系数均呈现出先减小再增大的趋势;库水位下降到2120m时稳定性达到最低,说明在库水位下降过程中堆积体处于不稳定状态。对坍滑体治理工程措施建议在环湖公路外侧采用“抗滑桩”支挡工程。

关键词：水库边坡坍岸机理渗流位移稳定性

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汶川县砂槽头老滑坡复活机理及稳定性研究

汶川县砂槽头老滑坡复活机理及稳定性研究

作者：钟雨田西南交通大学

学位级别：硕士

砂槽头老滑坡位于四川省汶川县威州镇南沟左岸,为一处发育于中陡倾千枚岩横向斜坡中的切层岩质老滑坡,滑坡体总量约55万m。2017年雨季,老滑坡堆积体中下部开始出现变形复活迹象,坡表土体、房屋形成大量裂隙,道路破裂下沉,直接威胁滑坡... 详细信息

砂槽头老滑坡位于四川省汶川县威州镇南沟左岸,为一处发育于中陡倾千枚岩横向斜坡中的切层岩质老滑坡,滑坡体总量约55万m。2017年雨季,老滑坡堆积体中下部开始出现变形复活迹象,坡表土体、房屋形成大量裂隙,道路破裂下沉,直接威胁滑坡区域内居民的生命财产安全以及通村公路的正常通行。本文通过现场调查、勘查,查明了砂槽头老滑坡与复活体的分布范围、变形特征、坡体结构等特征,并对复活体进行了分区;在此基础上,通过地质分析与数值模拟,研究了砂槽头老滑坡复活机理,并对复活体稳定性及其发展趋势进行了计算分析。得出了如下主要成果:(1)复活体位于老滑坡堆积体中下部,整体平面形态呈倒舌状,前缘宽约150m、后缘宽约75m,长约300m,滑体厚7.0m～18.0m不等,复活滑体总方量约35×10m,整体主滑方向约55°。根据坡体变形强烈程度与变形模式可将复活体分为三个变形区,分别为复活体上部的强变形Ⅰ区、弱变形Ⅰ区与复活体下部的强变形Ⅱ区。(2)砂槽头老滑坡的复活主要受到地形地貌、滑坡体性质、地下水、滑坡前缘南沟冲刷和雨季降雨入渗几方面因素的影响,其中2020年雨季的持续降雨是复活体变形加剧的直接原因。结合复活体变形特征与有限差分三维数值模拟结果,认为复活体变形模式为:强变形Ⅰ区与弱变形Ⅰ区上部土体首先发生剪切破坏后向下滑动,推动下方土体变形,沿基覆界面发生推移式破坏。强变形Ⅱ区整体上呈现出以推移式为主的复合变形破坏特征,中部陡坡部位土体向下蠕滑后带动变形区后缘平台部位土体拉裂变形,同时受南沟下切影响,前缘发生局部滑塌,牵引后方浅层堆积体变形。(3)运用SEEP/W程序,对50年一遇5天连续降雨条件下,降雨过程中以及降雨结束后10天中坡体内渗流场变化情况进行了数值模拟。模拟结果显示,降雨过程中,尤其是降雨初期,来不及下渗的雨水富集于表层土体中,使坡表土体抗剪强度被削弱,同时土体自重增大,易于发生浅表层土体的溜滑。降雨后期至降雨结束后一段时期内,坡表土体中的孔隙水向下迁移,堆积层底部饱和带内孔隙水压升高,对上部土体产生浮托力,导致堆积体深部潜在滑面稳定性降低。(4)使用Morgenstern-Price法计算了砂槽头滑坡复活体各变形区的稳定性。结果表明在天然工况下,强变形Ⅰ区与强变形Ⅱ区处于欠稳定状态,弱变形Ⅰ区与处于基本稳定状态;在暴雨工况下,强变形Ⅰ区处于不稳定状态,弱变形Ⅰ区与强变形Ⅱ区处于欠稳定状态;各变形区在地震工况下均处于不稳定状态。(5)降雨对复活体稳定性的削弱作用受到地形与地下水埋深的影响,降雨对强变形Ⅰ区、弱变形Ⅰ区稳定性的削弱存在明显的滞后性,降雨初期复活体稳定性的削弱主要是由于雨水入渗后滑体自重的增加,稳定性系数下降较为缓慢。降雨后期以及降雨停止后的一段时间内,随着雨水向堆积层深处入渗,稳定性系数快速降低,在降雨停止10天后稳定性系数达到最小值。强变形Ⅱ区稳定性主要在降雨期内线性降低,未出现明显的滞后现象。

关键词：老滑坡复活机制数值模拟降雨入渗稳定性评价