检索结果-南通市图书馆

作者：杨登芳中国地质大学

学位级别：硕士

滑坡变形演化特征的研究一直是滑坡灾害预测与防治领域急需解决的关键问题。三峡库区由于其复杂的地形地貌特征、地层岩性、地质构造、岸坡结构及水文地质条件等因素的影响,三峡库区多层滑带滑坡发育非常广泛,但目前,多层滑带滑坡的变... 详细信息

滑坡变形演化特征的研究一直是滑坡灾害预测与防治领域急需解决的关键问题。三峡库区由于其复杂的地形地貌特征、地层岩性、地质构造、岸坡结构及水文地质条件等因素的影响,三峡库区多层滑带滑坡发育非常广泛,但目前,多层滑带滑坡的变形演化特征却少有研究。因此,多层滑带滑坡演化特征和稳定性研究对三峡库区的安全具有重要意义。本文以三峡库区多个典型多层滑带滑坡为基础,概括出理想多层滑带滑坡基本特征,并以典型多层滑带滑坡为对象,采用物理模型试验和数值模拟相结合的方法,对多层滑带滑坡演化特征进行研究。同时,基于传递系数法,提出适用于多层滑带滑坡稳定性分析的方法。研究结果可为多层滑带滑坡的预防和治理提供科学依据。主要研究内容如下:（1）总结了多层滑带滑坡基本特征和形成条件基于马家沟滑坡、柴湾滑坡和黄土坡滑坡三个典型多层滑带滑坡,从地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等方面分析了形成条件。总结了多层滑带滑坡的基本特征。并依据基本特征建立了多层滑带滑坡地质模型。多层滑带滑坡系指具有两个及以上滑带,且滑带间具有相对运动特征的大型或特大型滑坡。多层滑带滑坡通常发育于软硬相间的地层结构中,其形成条件和基本特征为。（1）拥有两层及以上的滑带,滑带具有主滑带和次级滑带之分,主滑带主导滑坡的整体变形和运动趋势次级滑带主要是对局部坡体变形和运动起作用;（2）滑带间具有相对运动,各滑带的变形速度和变化趋势各不相同,且相互影响;（3）滑带物质组成存在差异,可以是由于滑体物质差异而产生的接触带,也可以为物质相同的地层中发育的泥化夹层。（2）基于物理模型实验揭示了多层滑带滑坡的演化特征以模型试验为手段,建立理想多层滑带滑坡物理试验模型。从试验模型、模型加载、模型材料和模型监测几个方面对试验设计进行了详细阐述;同时监测坡表位移、深部位移土压力等变化情况,实现滑坡演化过程多参量数据分析。结合滑坡演化过程中的多参量结果分析表明:（1）多层滑带滑坡演化过程主要分为初始变形阶段、匀速变形阶段、加速变形阶段和破坏阶段四个主要演化阶段:（2）不同破坏阶段滑坡的主要变形区域不同,滑坡进入加速变形阶段后,各层滑体的相对位移和滑动速率均明显增加,滑体间发生运动,位移和滑动速率均遵循浅层最大、中层次之、浅层最小的规律;（3）从土压力的时空分布特征可知,变形过程中滑坡应力逐渐向滑带集中,并在加速变形阶段在各层滑带处产生应力集中带,随着推力的增加,滑带的应力集中区域由滑坡后缘沿滑带逐渐向前延伸,当各层滑带贯通后,滑坡产生破坏;（4）滑坡土压力深度变化曲线整体呈波浪型,滑带土压力明显大于滑体土压力,土压力随深度的增加呈现先增后减的循环状态。多层滑带滑坡破坏特征为:在重力和后缘荷载作用下,滑坡变形逐步向中浅层发展,多层滑带发生平移滑动,滑坡前缘出现局部剪切破坏,浅层滑带为主滑带对中层层滑体具有牵引作用,土压力在深度方向上呈复杂的多级梯形分布。（3）基于数值模拟方法研究了多层滑带滑坡变形特征通过数值模拟方法,建立了多层滑带滑坡数值模型,进行了多层滑带滑坡演化过程的模拟,通过在在滑坡主剖面后缘、中部、前缘布置监测点,以获取模拟过程中滑坡的水平位移变化情况。结合结果分析表明:滑坡模型在加载过程中具有明显的阶段性,验证了多层滑带滑坡演化过程中初始变形、匀速变形、加速变形和破坏4个阶段特征。多层滑带滑坡的破坏模式为各层滑体沿各层滑带发生整体移动。与室内物理模型试验变形现象一致。（4）提出了多层滑带滑坡稳定性计算方法基于极限平衡理论,提出了一种适用于多层滑带滑坡稳定性的计算方法。该方法综合考虑了由于滑体分层导致的滑体层间力的传递差异性,能有效求解多层滑带滑坡稳定性系数。此外,结合区域地质条件,对三峡库区柴湾滑坡和黄土坡一号崩滑体滑坡应用该法进行稳定性计算,结果表明,无论是否考虑地下水的作用,滑体分层都将降低多层滑带滑坡的稳定性。同时,滑坡分层后滑坡最危险滑体有可能发生变化,其是否变化与各层滑带岩土参数和形态的变化有着直接的联系。这说明常规滑坡稳定性系数计算方法偏于危险。因此,在多层滑带滑坡的稳定性评价中,应对滑坡体进行分层后再进行稳定性评价,从而保证评价结果的可靠性和安全性。

关键词：多层滑带滑坡变形演化模型实验稳定性

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基于物理模型试验的多层滑带滑坡变形演化特征

引用

地质科技通报 2022年第2期41卷 300-308页

作者：杨登芳胡新丽徐楚王强牛李飞张杰豪中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

滑坡变形演化特征一直是滑坡灾害预测与防治领域急需解决的关键问题,但对于多层滑带滑坡的变形演化特征却少有研究。以物理模型试验为手段建立了三层滑带滑坡物理试验模型,完成了多层滑带滑坡变形演化全过程的模拟。基于PIV技术获取坡... 详细信息

滑坡变形演化特征一直是滑坡灾害预测与防治领域急需解决的关键问题,但对于多层滑带滑坡的变形演化特征却少有研究。以物理模型试验为手段建立了三层滑带滑坡物理试验模型,完成了多层滑带滑坡变形演化全过程的模拟。基于PIV技术获取坡表位移数据,通过柔性测斜仪监测滑坡深部位移,同时布设土压力盒获取滑坡内部土压力的变化情况,实现了多层滑带滑坡演化过程多参量数据分析。试验结果表明,多层滑带滑坡破坏过程可分为初始、等速、加速和破坏4个阶段。不同破坏阶段滑坡的主要变形区域不同,下层滑体受到上层滑体牵引作用,在重力和推力作用下滑坡变形逐渐向浅层发展。变形过程中滑坡应力逐渐向滑带集中,滑坡推力沿埋深方向呈多级梯形分布。加速变形阶段滑带处应力迅速增大,滑坡体内产生多层应力集中带,滑带位置推力变化与滑坡位移显著相关。

关键词：物理模型试验多层滑带滑坡深部位移变形演化

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