贵州镇宁许荒滑坡变形破坏机理研究

作     者：李玉林 

作者单位：贵州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：向喜琼

授予年度：2023年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：许荒滑坡 历史变形监测 流固耦合 形成机理 稳定性评价 

摘      要：2019年10月14日下午16时左右,安顺市镇宁县发生了一起由冲沟侧向补给地下水诱发的缓倾土质滑坡,由于特殊地理条件,坡体两侧存在两条季节性冲沟,沟内节理裂隙发育,局部可见岩土接触面,常规条件下滑坡不可发生。为研究滑坡形成机理,本文以许荒滑坡为研究对象,展开硕士论文研究,在收集前人研究资料和现场实地踏勘的基础上,对许荒进行区域地质调查、水文地质调查,通过采用工程地质分析法、野外精细化调查及历史变形监测、数值模拟等方法手段,对许荒滑坡变形破坏特征及形成机理进行系统性研究。现将研究的主要成果和认识总结如下:(1)许荒滑坡平面形态近似呈舌形,南东高北西低,后缘以坡体下错为界,前缘民房修建导致剪出口不易被识别,位于两条季节性冲沟之间,变形特征较明显,主要以裂缝为主,呈弧形展布,可见深度、裂缝宽数厘米至数十厘米,延伸数米至数十米。滑坡主滑方向337°,体积约1.22×10m,滑坡规模中型。(2)根据滑坡形态特征以及变形破坏特征,将许荒滑坡分为启动区、牵引区,知地下水是滑坡诱发的主要影响因素,坡脚民房修建及道路加载导致斜坡内地下水运移通道被阻挡,地下水在坡体内部淤积雍高,坡脚处会出现暂时性承压现象。(3)基于永久散射体的SBAS-In SAR技术,在2017年1月1日～2021年12月31日这一监测时间段内,坡体变形明显,主要集中于滑坡前缘、中后部以及冲沟两侧,平均地表形变速率-9～8mm/a,最大沉降速率为9mm/a。将滑坡发生时间为节点,通过时序变形分析显示发生前后坡体变形差异较大。(4)结合数值模拟结果,许荒滑坡形成主要经历两个阶段,一是在启动区由地下水承压起主要作用,静水压力与超孔隙水压力起推进作用的应力集中阶段,坡脚先行发生溃屈破坏,后部滑体前缘临空;二是随冲沟侧向不断补给地下水,坡体潜在滑移面被软化,相继向下发生牵引滑动,变形破坏模式为蠕滑-拉裂。(5)对于冲沟侧向补给地下水条件下滑坡稳定性计算,在计算过程中应综合考虑不同承压水位下滑面处水压力分布形式。(6)有承压水作用的边坡,其稳定性对承压水位比较敏感,尤其在连续降雨季节,承压水位会因坡脚受堵而抬升,在预防与防治中要注意保持坡体前缘渗出段的畅通,同时注意减少或阻止后缘裂缝、冲沟侧向补给地下水,以降低滑面孔压,减少降雨对斜坡稳定性的影响。