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三峡库区巫溪凤凰山危岩体失稳机理与碎屑流动力学特征

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华南地质 2023年第3期39卷 470-481页

作者：程什代贞伟付小林张安乐王鲁琦张晨阳杨龙伟蒋先念中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 湖北武汉430205 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 重庆大学土木工程学院重庆400045 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉430064 重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队重庆400700

三峡库区巫溪县凤凰山发育有较多呈带状分布危岩体,严重威胁到沿线居民的生命财产安全。本文通过野外地质调查、遥感影像分析和数值模拟分析等方法,总结了凤凰山危岩体的崩塌失稳机理,利用动力学软件dan-w模拟了危岩体崩塌碎屑流运动全... 详细信息

三峡库区巫溪县凤凰山发育有较多呈带状分布危岩体,严重威胁到沿线居民的生命财产安全。本文通过野外地质调查、遥感影像分析和数值模拟分析等方法,总结了凤凰山危岩体的崩塌失稳机理,利用动力学软件dan-w模拟了危岩体崩塌碎屑流运动全过程,并探讨了群塌效应下碎屑流动力特征和碎屑流运动对建筑物的影响。结果表明:危岩体崩塌碎屑流动力学过程主要分为崩塌启动-碎屑流通-碎屑堆积三个阶段,危岩体Bw61和Bw68崩塌所产生碎屑流的最大速度分别为22.14 m/s和18.12 m/s,运动距离分别为171 m和182 m,平均厚度分别为1.57 m和1.20 m。两处危岩体发生群崩并转化为碎屑流所产生冲击压强高达132.22 kPa,下方道路和居民建筑有被完全摧毁的风险。相关研究可为三峡库区危岩体风险评价和科学防控提供一定的理论依据。

关键词：危岩崩塌失稳机理碎屑流 dan-w 动力学特征

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新疆伊犁河谷黄土滑坡冻融失稳机理研究

地球学报 2019年第2期40卷 339-349页

作者：朱赛楠殷跃平王文沛魏云杰邵海黄喆庄茂国石爱军中国地质环境监测院北京100081 中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

伊犁河谷地处中国天山山脉西段,属于典型的季节性冻土区,季节性冻融作用对斜坡稳定性影响强烈。本文以皮里青河"3.24"滑坡为例,通过现场详细调查、多期遥感影像动态比对、数值模拟等方法,研究了黄土滑坡冻融失稳机理与滑坡运动特征,得... 详细信息

伊犁河谷地处中国天山山脉西段,属于典型的季节性冻土区,季节性冻融作用对斜坡稳定性影响强烈。本文以皮里青河"3.24"滑坡为例,通过现场详细调查、多期遥感影像动态比对、数值模拟等方法,研究了黄土滑坡冻融失稳机理与滑坡运动特征,得到以下几点认识:(1)滑坡失稳与水密切相关,一方面是地表水侵蚀作用,另一方面是地下水的冻融作用;(2)根据变形特征,将滑坡失稳过程分为坡脚侵蚀、冻结滞水和冻融循环破坏三个阶段,模拟结果表明,地下水水位上升导致孔隙水压力增大是滑坡冻融失稳的主要原因;(3)dan-w数值模拟软件的Voellmy模型和Frictional模型可较好地模拟滑坡的运动堆积过程,模拟结果显示,滑坡历时12.8 s,最大运动速度17.7 m/s,平均堆积厚度4.9 m,运动距离139 m。本研究为伊犁河谷地区黄土冻融滑坡的早期识别与风险评估提供了重要的技术支撑。

关键词：伊犁河谷黄土滑坡冻融作用 dan-w 运动特征

贵州省六盘水水城高位远程滑坡流态化运动过程分析

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地质力学学报 2020年第4期26卷 520-532页

作者：李壮高杨贺凯高浩源卫童瑶刘铮赵志男中国地质科学院地质力学研究所北京100081 新构造运动与地质灾害重点实验室北京100081 长安大学陕西西安710054

高位远程滑坡是中国西南山区常见的一类灾难性地质灾害,其发生往往伴随有碰撞解体效应,导致滑体碎裂化,转化为碎屑流或泥石流,具有流化运动堆积的特征。2019年7月23日发生于中国贵州省六盘水市水城县的鸡场镇滑坡是典型的高位远程流态... 详细信息

高位远程滑坡是中国西南山区常见的一类灾难性地质灾害,其发生往往伴随有碰撞解体效应,导致滑体碎裂化,转化为碎屑流或泥石流,具有流化运动堆积的特征。2019年7月23日发生于中国贵州省六盘水市水城县的鸡场镇滑坡是典型的高位远程流态化滑坡,滑坡前后缘高差430 m,水平运动距离1340 m,堆积体体积200×10^4m^3,导致21幢房屋被掩埋,51人遇难。基于野外详细调查和滑前滑后地形对比,采用dan-w软件对水城滑坡的整个运动堆积过程进行了模拟,结果显示:水城滑坡在滑源区残留堆积体厚度最大为27 m,堆积区最大堆积厚度为15 m,滑坡碎屑流前缘最大运动速度为27 m/s,最大动能为6.57×10^6J;滑坡高位剪出,由于势能转化为动能,滑坡快速达到速度峰值,并铲刮地表松散土层;由于强降雨,滑体高速运动使基底孔隙水来不及排出,导致基底摩擦力下降,降低能量损耗,滑体解体促进颗粒流化运动,减少了摩擦,也是滑坡远程运动的重要原因。

关键词：水城滑坡高位远程流态化 dan-w 动力学特征

基于dan-w模型不同规模滑坡运动特性模拟研究

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基于DAN-W模型不同规模滑坡运动特性模拟研究

作者：田黎明兰州大学

学位级别：硕士

近年来,随着极端气候变化的加剧,极端降水事件的增加以及地震活动的频繁,滑坡发生次数也随之急剧增加。滑坡常严重破坏生态环境、造成大量人员伤亡以及财产损失和妨碍地区经济有效发展。因此,深入认识滑坡形成机制和对滑坡危害范围的预... 详细信息

近年来,随着极端气候变化的加剧,极端降水事件的增加以及地震活动的频繁,滑坡发生次数也随之急剧增加。滑坡常严重破坏生态环境、造成大量人员伤亡以及财产损失和妨碍地区经济有效发展。因此,深入认识滑坡形成机制和对滑坡危害范围的预测具有重大的现实意义和社会意义。论文利用dan-w模型对白龙江流域文县康家崖滑坡、舟曲南山滑坡和武都红土坡滑坡等三个典型不同规模的滑坡进行滑坡全程运动过程模拟并分析各滑坡的形成条件与成因,得到以下主要结论：(1)以汶川地震松动斜坡岩土为前提,三个典型滑坡比较高陡的地形、斜坡岩层产状高陡、岩体破碎、褶皱构造、岩体各种成因发育的裂隙、降雨引起岩土体内部的力学变化以及人类工程活动等均对促进滑坡的形成与发生。(2)铲刮效应是滑坡运动的一个重要特征,使得滑坡体体积增加和改变滑坡运动特征都明显影响着滑坡的运动过程。分别建立文县康家崖滑坡、舟曲南山滑坡和武都红土坡滑坡的dan模型,随着铲刮深度的增大,滑程、速度、滑体体积以及厚度等均发生不同的变化。利用迭代法分别得到Frictional模型、Voellmy模型和F-V模型中合理的流变参数。同时,分别对各滑坡在各个模型下的滑程、堆积体形态、厚度、体积、面积、长度、前后缘速度分布以及滑体运动时间的分布规律。

关键词：滑坡 dan-w 运动特性数值模拟

新疆叶城“H08”滑坡运动特征及稳定性研究

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人民长江 2019年第S2期 73-75页

作者：吴琦郝鹏李福壮华北水利水电大学地球科学与工程学院

以新疆维吾尔自治区叶城县二牧场"H08"滑坡为例,在现场勘查的基础上,采用dan-w对该滑坡的运动特征进行反演分析,利用Geo-Studio软件模拟分析了降雨对潜在滑动面的影响。滑坡反演结果显示:滑坡总滑动距离为72.8 m,速度最大值为7.2 m/s,... 详细信息

以新疆维吾尔自治区叶城县二牧场"H08"滑坡为例,在现场勘查的基础上,采用dan-w对该滑坡的运动特征进行反演分析,利用Geo-Studio软件模拟分析了降雨对潜在滑动面的影响。滑坡反演结果显示:滑坡总滑动距离为72.8 m,速度最大值为7.2 m/s,滑体体积约25.347万m;,最大堆积厚度为15.5 m。对潜在滑动面的模拟表明:在天然工况下,滑坡处于稳定状态;在降雨工况下,12 h内累计降雨量达25 mm即大雨等级时,滑坡处于即将滑动的临界状态,继续降雨将造成滑坡不稳定。研究结果可为该地区均质土类滑坡稳定性评价提供有益参考。

关键词：滑坡稳定性运动特征 dan-w Geo-Studio 降雨量新疆

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高速远程滑坡—碎屑流及其涌浪数值模拟分析

高速远程滑坡—碎屑流及其涌浪数值模拟分析

作者：邱昕上海交通大学

学位级别：硕士

近年来,具有高位、远程、高速特点的高山峡谷区滑坡灾害发生频繁。在滑坡发生的过程中,滑体高速碰撞解体后沿沟谷形成碎屑流。当滑坡-碎屑流前方存在水体时,滑体高速入水,激起涌浪。本文以鸡冠岭滑坡-碎屑流、福泉小坝滑坡为典型实例,... 详细信息

近年来,具有高位、远程、高速特点的高山峡谷区滑坡灾害发生频繁。在滑坡发生的过程中,滑体高速碰撞解体后沿沟谷形成碎屑流。当滑坡-碎屑流前方存在水体时,滑体高速入水,激起涌浪。本文以鸡冠岭滑坡-碎屑流、福泉小坝滑坡为典型实例,通过滑坡动力分析软件dan-w反演滑坡入水前运动过程;在dan-w模拟结果的基础上,采用FLUENT软件建立滑体开始入水后涌浪数值模型,对滑坡产生涌浪及其传播过程进行研究,主要工作和成果有:1.以鸡冠岭滑坡-碎屑流、福泉小坝滑坡这两个高速远程滑坡实例为基础背景,建立dan-w理想模型,模拟滑坡入水前滑体形态、速度分布及堆积体分布等特征。为FLUENT模拟涌浪提供了入水速度及滑体形态的参考数值。2.利用FLUENT软件,选取Heinrich物理试验进行二维物理模型验证。数值模拟结果与模型试验较好吻合,表明FLUENT软件能够精确模拟滑块沿斜坡入水所产生涌浪及其传播过程,为模拟滑坡实例的涌浪灾害提供了可能。3.简述鸡冠岭滑坡-碎屑流、福泉小坝滑坡的工程地质条件、滑坡运动特征及堆积体分布。在dan-w计算结果的基础上,利用FLUENT软件分别建立鸡冠岭滑坡-碎屑流、福泉小坝滑坡入水后产生涌浪的二维数值模型,将滑体等效为流体,进行滑坡涌浪过程模拟分析。4.基于FLUENT软件对Liu物理模型试验进行三维数值模拟,数值模拟结果与试验监测值可较好吻合。模拟结果表明:在横轴方向上,涌浪传播形成正负波;在径向方向上,涌浪在中心线附近的水面发生明显波动,水面沿中心线对称变化。

关键词：滑坡-碎屑流滑坡涌浪数值模拟 dan-w FLUENT

高山峡谷区典型高速远程滑坡-碎屑流动力特性模拟研究

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高山峡谷区典型高速远程滑坡-碎屑流动力特性模拟研究

作者：张远娇上海交通大学

学位级别：硕士

高山峡谷区发生的高速远程滑坡通常具有很强的突发性和强大的摧毁力，造成严重的地质灾难。近年来随着信息技术的迅速发展，数值模拟方法被广泛地应用到高速远程滑坡-碎屑流研究领域。本文以易贡特大滑坡、贵州关岭滑坡-碎屑流、映秀牛... 详细信息

高山峡谷区发生的高速远程滑坡通常具有很强的突发性和强大的摧毁力，造成严重的地质灾难。近年来随着信息技术的迅速发展，数值模拟方法被广泛地应用到高速远程滑坡-碎屑流研究领域。本文以易贡特大滑坡、贵州关岭滑坡-碎屑流、映秀牛眠沟滑坡–碎屑流为典型实例，通过dan-w及dan3D数值模拟方法对以上三例滑坡的运动全过程及动力学特性进行了研究，主要工作和成果有： (1)以易贡滑坡、牛眠沟滑坡-碎屑流、关岭滑坡-碎屑流这三个典型高速远滑坡实例为基础背景，建立dan-w理想模型，讨论了不同的沟谷地形对滑程、滑坡运动速度以及运动时间的影响。 (2)简述易贡滑坡、关岭滑坡-碎屑流的工程地质条件、滑坡运动特征及堆积特征;分别建立易贡滑坡和关岭滑坡-碎屑流的dan-w模型，讨论了铲刮效应对滑程、速度和堆积体体积的影响;得到合适的流变模型及相关流变参数，再现滑坡的运动过程，并分析滑坡运动过程中的速度分布、前缘速度随时间变化规律以及堆积体的分布规律。 (3)概述牛眠沟滑坡-碎屑流的地质条件和堆积特征，建立了牛眠沟滑坡-碎屑流的dan-w模型和dan3D模型，试错法得到合适的流变模型及参数，再现牛眠沟滑坡在二维地形以及真实地形下的运动全过程，分析并比较了二维及三维地形下滑坡速度分布、堆积体分布规律的异同。本课题研究得到了国家自然科学基金项目(NO.41272382)的经费资助。

关键词：高速远程滑坡数值模拟 dan-w dan3D