降雨与地震耦合作用对大林滑坡稳定性的影响

发布时间：2018-04-18 21:39

本文选题：大林滑坡 + 地震　；参考：《成都理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：大林滑坡位于雅安市石棉县永和乡大林村。其所在区域为典型的高山峡谷地貌,缓坡地带残坡积覆盖层较厚;该地区多年平均年降水量达1200.9mm,并且该地区位于鲜水河断裂带与安宁河断裂带交汇处,又邻近龙门山断裂带,因而地震频繁。大林滑坡为当地典型的受降雨与地震双重影响的滑坡,因此研究大林滑坡在降雨、地震以及降雨与地震耦合作用下稳定性的变化规律具有重要意义,还可以为该地区类似滑坡的稳定性分析提供参考。本文以大林滑坡为研究对象,通过现场调查,结合钻孔等勘察手段,查明了大林滑坡的边界情况、滑带深度、形态特征、变形特征及滑坡体物质组成;在查明基础条件的基础上分析大林滑坡的变形破坏机制及演化过程;对大林滑坡进行了现场渗透试验及室内土工试验;运用Geo-studio分析了大林滑坡在不同降雨条件下的渗流场及稳定性的变化情况;运用FLAC3D分析了大林滑坡在不同地震加速度工况下的应力场、位移场、塑性区及剪应变增量的变化情况;经过理论分析后,研究了大林滑坡在降雨与地震耦合作用下稳定性及渗流场的变化情况。主要认识及结论如下:(1)大林滑坡属中山沟谷地貌,坡度较陡,为两边低洼中间凸起的折线状陡坡地形,平面呈扇形,滑体主要为粉质粘土夹碎块石,总体积约750×104m3,坡向70°;(2)通过钻探得出大林滑坡中上部基岩为三叠系砂岩,中下部基岩为第三系昔格达组粉砂岩、粘土岩,均呈弱透水性,起到相对隔水作用,有利于地下水在滑坡体内富集,对滑坡的稳定性造成不利影响;进行原位双环渗透试验,测得滑体物质的渗透系数,属中等透水;(3)大林滑坡所处构造部位属石棉复式背斜近核部,滑坡西侧约1km处为美罗断层;(4)滑坡体上有6处明显的滑塌,发育多处拉裂缝,在自然状态下,运用极限平衡法计算得到大林滑坡稳定性系数为1.145;运用强度折减法计算得到大林滑坡稳定性系数为1.13,两种不同计算方法得出的结果基本一致,大林滑坡现处于基本稳定状态;(5)根据当地气象条件,分析大林滑坡在不同降雨条件下渗流场及稳定性的变化规律,得出以下结论:(1)在相同的降雨时间内,降雨强度越大,滑坡表面负孔隙水压力值降低越多,坡脚处水位线上升越高,滑坡稳定性越低;(2)在相同的降雨强度下,降雨时间越长,雨水入渗越多,地下水位线上升越高,坡体内的基质吸力越小,滑坡的稳定性越小;(3)在相同降雨总量的工况下,强度小、历时长的降雨更容易入渗到坡体中,雨水的增载效应及对岩土体软化作用更明显,滑坡的稳定性更低;强度大、持续时间短的降雨容易在坡面形成暂态饱和区,坡表雨水入渗受阻;(4)降雨停止后,地表积水还会继续入渗,滑坡在一定时间内稳定性系数继续降低;坡体表面的暂态饱和区会逐渐消失,负孔隙水压力逐渐变大;(6)根据当地地震情况,分析了大林滑坡在不同地震加速度下应力场、位移场、塑性变形区及剪应变增量的变化情况,得出以下结论:(1)滑坡中部滑床部位出现应力集中现象,地震加速度越大,应力集中现象越明显;滑坡后缘表层土体出现小面积的拉应力区域,地震加速度越大,拉应力越大;(2)随着地震加速度逐渐增大,大林滑坡在水平及竖直方向的位移均逐渐增大,滑坡稳定性越低;(3)在地震作用下,滑坡体出现塑性屈服区,主要发生剪切破坏;地震加速度越大,塑性屈服区面积越大,在地震加速度为0.2g时,剪切塑性屈服区即将贯通,此时滑坡处于即将失稳状态;(7)分析了大林滑坡在先降雨后地震耦合作用以及先地震后降雨耦合作用条件下的稳定性,得到以下结论:(1)降雨后发生地震滑坡的稳定性比自然状况下发生地震滑坡的稳定性更低;地震后降雨滑坡的稳定性比自然状况下降雨滑坡的稳定性低;先降雨后地震耦合作用比先地震后降雨耦合作用对滑坡的稳定性影响大;(2)在相同地震加速度下,滑坡体含水率越高,滑坡后缘的拉应力区域越大,拉应力值越大,最大位移越大,滑坡稳定性越小;(3)滑坡在经历地震后渗透性增加,地下水位线下降;地震加速度越大,滑体渗透性越强,经历相同降雨工况后滑坡的稳定性下降越多;(4)在经历相同地震加速度后,降雨强度越大,滑坡表层负空隙水压力值下降越多,地下水位线上升越高,稳定性下降越大;(8)大林滑坡主要是向坡前临空方向产生蠕变性滑移,坡面有整体下沉的趋势,后缘出现张拉裂缝,且滑体后缘岩坎高度逐渐增加,可判断其变形破坏模式为蠕滑-拉裂式。
[Abstract]:......
【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】：TU43;P642.22

【参考文献】