刘涧滑坡变形破坏机理及运动过程研究
发布时间：2021-04-11 17:28
陕南山区地质条件复杂,地形起伏显著,断裂发育,岩体破碎,降水丰富,是我国滑坡地质灾害多发地区之一。本文以陕西省洛南县境内典型降雨诱发的堆积层滑坡-刘涧滑坡为例,以实地调查为基础,以测绘、勘探及室内常规土工试验为手段,结合滑坡所处的地质环境条件,系统深入地研究了滑坡的演化过程,分析滑坡形成的影响因素,基于极限平衡理论中的传递系数法,分别在天然和降雨条件下对其稳定性做出评价,采用PFC2D程序模拟分析滑坡发生、发展、破坏的动态演化过程,通过在关键部位设置测量圆,监测其应力及孔隙率变化,分析其变形破坏机理,通过追踪特征颗粒监测其位移及速度变化,阐明其运动特征,并将数值计算结果与理论计算结果相对比,探讨其合理性,主要结论如下:（1）滑坡在自重条件下处于稳定状态;在强降雨条件下,坡体自重增加,抗剪强度降低,坡体处于蠕变滑动的不稳定状态。（2）滑坡具有后部推移和前部牵引共同作用的力学性质与特征,表现为滑坡变形最先发生于坡脚和坡体上部,坡脚处自下向上不断牵引,坡体上部由上向下推移、扩展,最终导致滑坡整体失稳破坏。总体特征为上部推移,中部剪切,下部牵引。（3）滑坡主滑阶段持续25s,主滑坡最高时速13...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
刘涧滑坡交通位置图
2.2 滑坡区域地质条件2.2.1 地形地貌刘涧滑坡位于陕西省洛南县境内，洛南县地势西北高、东南低。其北为华山，其南为蟒岭，中部洛河横贯，东南部蓝草河出境处，高程 670m，为县城最低点，可依据高程和相对高差，将境内地貌划分为中山、低中山、山间盆地三类（图 2.2）。其中，中山区分布在洛南县北部小秦岭和草链岭地区，面积 958.2km2，占总面积 34%，高程在 1500以上，切深 500～1000m，山势险峻，山脊狭长，斜坡坡度＞40°，陡坡处基岩裸露，灌木覆盖，缓坡处坡残积土覆盖，多为耕地，人口稀少，植被覆盖率＞60%。低中山区分布在洛河两侧及蟒岭山区，面积 1592.2km2，占总面积 56%，高程在 1000～1500m 之间沟谷切深 200～500m，山势较低，斜坡在 25°～40°之间，基岩大多被坡残积土覆盖，地居多，人口较密，植被覆盖率 30～60%。山间盆地展布于洛河、县河及其主要支流沿岸，包括洛南盆地和石门盆地。面积 274.7km2，占总面积 10%，盆地边界受断裂控制河流两侧发育 1~3 级阶地，堆积层厚 20～150m，土质肥沃，耕地集中，人口稠密。勘查区地貌（镜向 S）
（1）气象洛南县境内为暖温带季风性湿润山地气候，季节变化明显，温和多雨。据气象资计：全县多年平均气温 11.1℃，最高气温 37.1℃，最低气温-18℃，年蒸发量 779.5m平均降水量为 718.9mm，最大降水量为 1244.9mm（1958 年），最小降水量为 438.12012 年）。区内降水量年际变化明显，大致 2～4 年有一次小丰水年，8～10 年有一丰水年。因受季风影响，区内降水量具有明显的季节性。全年降水量主要集中在 7、三个月，3 个月降水量为 387.9mm，占全年降水量 49.6%(图 2.3)。因地形不同，降在空间上分布也存在差异，总趋势是西北部多于东南部，山区多于平川(图 2.4)。根南县 1958～2015 年降水资料统计，全县 57 年中共出现连阴雨 169 次，平均 3 次/年阴雨最多年份为 1964 年共 8 次，最长为 21 天（1964.10）。夏季 7~9 月份为暴雨多，总的趋势为，连阴雨天气和暴雨发生期一致，盆地区降雨总量和暴雨次数少于山（2）水文洛南县河流分属黄河、长江两大水系，境内大小河沟 1366 条，其中黄河流域占总 96.5%，长江流域占总面积 3.5%，河网密度 0.745km/km2，流域面积 100km2以上河 条，主要有洛河、石门河、石坡河、县河等（图 2.5）。据灵口水文站实测最大年（1
【参考文献】：
期刊论文
[1]PFC滑坡模拟二、三维建模方法研究[J]. 曹文,李维朝,唐斌,邓刚,李俊峰. 工程地质学报. 2017(02)
[2]颗粒流法及其在库岸滑坡稳定分析中的应用[J]. 胡江春,杨成林,徐晓晨,郭福伟,冯金超. 中原工学院学报. 2016(04)
[3]泥石流启动过程试验与数值模拟研究[J]. 马秋娟,唐阳,宿辉. 科学技术与工程. 2015(25)
[4]降雨作用下老滑坡复活变形机理研究[J]. 李东黎. 国土与自然资源研究. 2014(04)
[5]秦岭山区堆积层滑坡灾害易损性评价方法及应用[J]. 王建智,朱有禄. 山西建筑. 2013(02)
[6]滑坡渐进破坏运动过程的颗粒流仿真模拟[J]. 王宇,李晓,王声星,侯文诗. 长江科学院院报. 2012(12)
[7]鸡尾山高速远程滑坡运动过程PFC3D模拟[J]. 张龙,唐辉明,熊承仁,黄磊,邹宗兴. 岩石力学与工程学报. 2012(S1)
[8]“坡”、“场”因素对大型滑坡运动特征的影响[J]. 樊晓一,乔建平. 岩石力学与工程学报. 2010(11)
[9]基于颗粒元模拟的含软弱夹层类土质边坡变形破坏过程分析[J]. 吴顺川,张晓平,刘洋. 岩土力学. 2008(11)
[10]滑坡速度计算及涌浪预测方法探讨[J]. 代云霞,殷坤龙,汪洋. 岩土力学. 2008(S1)
博士论文
[1]陕南山区县域滑坡灾害风险管理研究[D]. 赵洲.西安科技大学 2012
[2]黄土滑坡发育规律及其防治措施研究[D]. 王念秦.成都理工大学 2004
[3]大型高速岩质滑坡流体化理论研究[D]. 刘涌江.西南交通大学 2002
硕士论文
[1]黄土边坡的稳定性分析[D]. 王冠兵.中国地质大学(北京) 2017
[2]大型黄土滑坡的形成机理及运动过程研究[D]. 薛挺.长安大学 2014
[3]基于颗粒流强度折减法的粉质粘土边坡稳定性分析[D]. 廖静薇.重庆大学 2014
[4]滑坡预测预报与滑坡分类体系研究[D]. 杨诗义.武汉科技大学 2010
[5]渭阳公路西坡膨胀土滑坡的稳定性研究[D]. 吕俊娥.西安科技大学 2009
本文编号：3131661
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
刘涧滑坡交通位置图
2.2 滑坡区域地质条件2.2.1 地形地貌刘涧滑坡位于陕西省洛南县境内，洛南县地势西北高、东南低。其北为华山，其南为蟒岭，中部洛河横贯，东南部蓝草河出境处，高程 670m，为县城最低点，可依据高程和相对高差，将境内地貌划分为中山、低中山、山间盆地三类（图 2.2）。其中，中山区分布在洛南县北部小秦岭和草链岭地区，面积 958.2km2，占总面积 34%，高程在 1500以上，切深 500～1000m，山势险峻，山脊狭长，斜坡坡度＞40°，陡坡处基岩裸露，灌木覆盖，缓坡处坡残积土覆盖，多为耕地，人口稀少，植被覆盖率＞60%。低中山区分布在洛河两侧及蟒岭山区，面积 1592.2km2，占总面积 56%，高程在 1000～1500m 之间沟谷切深 200～500m，山势较低，斜坡在 25°～40°之间，基岩大多被坡残积土覆盖，地居多，人口较密，植被覆盖率 30～60%。山间盆地展布于洛河、县河及其主要支流沿岸，包括洛南盆地和石门盆地。面积 274.7km2，占总面积 10%，盆地边界受断裂控制河流两侧发育 1~3 级阶地，堆积层厚 20～150m，土质肥沃，耕地集中，人口稠密。勘查区地貌（镜向 S）
（1）气象洛南县境内为暖温带季风性湿润山地气候，季节变化明显，温和多雨。据气象资计：全县多年平均气温 11.1℃，最高气温 37.1℃，最低气温-18℃，年蒸发量 779.5m平均降水量为 718.9mm，最大降水量为 1244.9mm（1958 年），最小降水量为 438.12012 年）。区内降水量年际变化明显，大致 2～4 年有一次小丰水年，8～10 年有一丰水年。因受季风影响，区内降水量具有明显的季节性。全年降水量主要集中在 7、三个月，3 个月降水量为 387.9mm，占全年降水量 49.6%(图 2.3)。因地形不同，降在空间上分布也存在差异，总趋势是西北部多于东南部，山区多于平川(图 2.4)。根南县 1958～2015 年降水资料统计，全县 57 年中共出现连阴雨 169 次，平均 3 次/年阴雨最多年份为 1964 年共 8 次，最长为 21 天（1964.10）。夏季 7~9 月份为暴雨多，总的趋势为，连阴雨天气和暴雨发生期一致，盆地区降雨总量和暴雨次数少于山（2）水文洛南县河流分属黄河、长江两大水系，境内大小河沟 1366 条，其中黄河流域占总 96.5%，长江流域占总面积 3.5%，河网密度 0.745km/km2，流域面积 100km2以上河 条，主要有洛河、石门河、石坡河、县河等（图 2.5）。据灵口水文站实测最大年（1
【参考文献】：
期刊论文
[1]PFC滑坡模拟二、三维建模方法研究[J]. 曹文,李维朝,唐斌,邓刚,李俊峰. 工程地质学报. 2017(02)
[2]颗粒流法及其在库岸滑坡稳定分析中的应用[J]. 胡江春,杨成林,徐晓晨,郭福伟,冯金超. 中原工学院学报. 2016(04)
[3]泥石流启动过程试验与数值模拟研究[J]. 马秋娟,唐阳,宿辉. 科学技术与工程. 2015(25)
[4]降雨作用下老滑坡复活变形机理研究[J]. 李东黎. 国土与自然资源研究. 2014(04)
[5]秦岭山区堆积层滑坡灾害易损性评价方法及应用[J]. 王建智,朱有禄. 山西建筑. 2013(02)
[6]滑坡渐进破坏运动过程的颗粒流仿真模拟[J]. 王宇,李晓,王声星,侯文诗. 长江科学院院报. 2012(12)
[7]鸡尾山高速远程滑坡运动过程PFC3D模拟[J]. 张龙,唐辉明,熊承仁,黄磊,邹宗兴. 岩石力学与工程学报. 2012(S1)
[8]“坡”、“场”因素对大型滑坡运动特征的影响[J]. 樊晓一,乔建平. 岩石力学与工程学报. 2010(11)
[9]基于颗粒元模拟的含软弱夹层类土质边坡变形破坏过程分析[J]. 吴顺川,张晓平,刘洋. 岩土力学. 2008(11)
[10]滑坡速度计算及涌浪预测方法探讨[J]. 代云霞,殷坤龙,汪洋. 岩土力学. 2008(S1)
博士论文
[1]陕南山区县域滑坡灾害风险管理研究[D]. 赵洲.西安科技大学 2012
[2]黄土滑坡发育规律及其防治措施研究[D]. 王念秦.成都理工大学 2004
[3]大型高速岩质滑坡流体化理论研究[D]. 刘涌江.西南交通大学 2002
硕士论文
[1]黄土边坡的稳定性分析[D]. 王冠兵.中国地质大学(北京) 2017
[2]大型黄土滑坡的形成机理及运动过程研究[D]. 薛挺.长安大学 2014
[3]基于颗粒流强度折减法的粉质粘土边坡稳定性分析[D]. 廖静薇.重庆大学 2014
[4]滑坡预测预报与滑坡分类体系研究[D]. 杨诗义.武汉科技大学 2010
[5]渭阳公路西坡膨胀土滑坡的稳定性研究[D]. 吕俊娥.西安科技大学 2009
本文编号：3131661
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