澜沧江上游根达坎巨型滑坡复活演化机理及堵江预测研究

发布时间：2018-03-07 11:20

本文选题：滑坡堆积体　切入点：复活演化　出处：《成都理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：拟建古水水电站地处我国西南深切河谷地区,位于青藏高原东部边缘澜沧江上游段,区内地质构造运动强烈,多发育高山峡谷地貌,沿岸层状反倾岩体倾倒变形严重,根达坎滑坡堆积体早期便是由倾倒变形演化而成的古滑坡堆积体。根达坎滑坡堆积体位于古水水电站拟建坝址下游右岸直线距离约4km处,其上堆积了厚度较大的冰水堆积层,有过多次构造活动,目前沿第四系松散堆积层与基岩接触面缓缓慢滑动,复活变形加剧,滑坡堆积体坡表拉张、剪切裂缝发育,岸坡前缘变形迹象明显,原有村民居住,因其产生失稳变形村民全部搬迁。因此,研究该滑坡堆积体的复活演化机制,并针对岸坡前缘较危险的复活变形部分进行堵江预测分析,对于电站的工程建设、安全运营具有实际意义,同时研究成果也为此类问题的分析提供一定的参考价值。本文从根达坎滑坡堆积体的区域地质环境入手,详细概括滑坡堆积体的发育特征及复活变形破坏特征,建立三维地质模型分析其应力应变,位移变化,变形破坏特征并进一步评价其复活演化趋势,结合工程区河段近岸坡典型岩体倾倒变形的发育特征,分析根达坎滑坡堆积体的复活演化过程。最后,研究滑坡堵江的形成条件和判别特征,预测岸坡前缘堆积体的堵江形成模式。本文主要的研究内容及取得研究成果如下。(1)根达坎原为一巨型古滑坡堆积体,在多次构造运动后其上堆积了厚度较大的冰水堆积体,目前整个第四系松散堆积层沿基岩接触面缓慢滑动,复活变形加剧。根达坎滑坡堆积体规模纵向850m,横向700m,堆积体平均厚度80m,总体方量约3000万m3。(2)滑坡堆积体中部及岸坡前缘坡面上纵、横发育大量的张拉、剪切裂缝。岸坡前缘堆积体结构松散,且在最低高程平硐内发现次级软弱滑动带,底滑面较平缓,初步评价若堆积体再次产生变形滑动,不致产生整体大规模变形失稳,可能因次级软弱滑动带形成近岸坡部分的叠瓦状牵引式滑塌。(3)利用UDEC离散元软件对根达坎古滑坡的成因机理进行模拟,得出其演化过程大致分为四个阶段:(1)岩体倾倒蠕变阶段;(2)岩层倾倒变形加剧阶段;(3)岩体产生倾倒折断,剪切-滑移面贯通阶段;(4)倾倒坠覆岩体滑移失稳阶段。(4)根达坎滑坡堆积体在其形成历史过程中至少经历了两次较大规模的复活运动,导致澜沧江两侧被堵塞。其演化过程可概括为以下四个阶段:早期根达坎斜坡因层状岩体强烈的倾倒变形产生倾倒坠覆,倾倒坠覆体堆积于岸坡前缘,混合冰川运动产生的冰水堆积体形成破碎、松散的岸坡堆积体,由于深切河谷下切作用及重力作用下出现大规模的岸坡失稳,这次失稳事件导致堆积体的第一次堵江,在河道内形成堰塞坝;随着江水水位的抬升,对堰塞坝的水动力条件以及侵蚀能力的增强,导致堰塞坝发生溃坝事件;溃坝后河水强烈的下蚀作用使得短时间内在堰塞坝两端形成高陡斜坡,由于侵蚀时间短,此时河水仍未完全切除原堰塞坝;溃坝后,岸坡前缘的堆积体因河水下切侵蚀作用再次形成高陡斜坡地形,从而导致斜坡前缘在综合因素影响下又一次出现较大规模的滑坡事件。(5)采用FLAC3D有限差分软件分别对滑坡堆积体在天然工况和降雨工况下的剪切应变增量、位移和塑性区云图进行了深入分析,计算并分析其复活演化趋势。结果为:天然状态下,根达坎滑坡堆积体整体稳定性较好,其变形破坏以表层局部的拉张剪切破坏为主;降雨条件下,滑坡堆积体的局部变形破坏较为明显,复活变形加剧。(6)最后,基于条块极限平衡法,计算分析滑坡堆积体三个主剖面的破坏模式,分别在天然、暴雨、地震工况条件下计算剖面整体和岸坡前缘的稳定性,结果为岸坡前缘滑块部分的堆积体结构松散,临空面良好,在暴雨、地震工况等外因作用下,可能会产生小规模的滑塌。对岸坡前缘堆积体堵江运动的形成条件、水平距离和成坝高度进行较为深入的研究,预测其滑坡堵江堰塞坝的形成过程为:岸坡堆积体后缘蠕滑拉裂,前缘剪切变形;滑面贯通,加速下滑;碰撞解体,冲击成坝。
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【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P642.22

【参考文献】