南江县红层地区两面临空型滑坡成因机理与早期识别研究

发布时间：2017-06-07 14:14

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【摘要】：四川省南江县由于2011年“9.16”特大暴雨的影响,诱发了数以千计的滑坡,造成了南江县人民巨大的生命财产损失。通过对南江县红层滑坡的大量调查,发现有一种特殊类型的滑坡,该类滑坡呈阶梯状分布于单面山上,其前缘和左右两侧边界中的一侧受到河流或沟谷切割作用以及风化剥蚀作用影响,造成岩层下切、剥蚀形成两个临空面,把这类滑坡称为两面临空型滑坡。目前已有学者对南江县红层滑坡进行了研究,但是并没有针对这类滑坡的发育环境、分布规律、影响因素及成因机理进行研究,并且这类滑坡还存在一定的伴生及演化关系。本文依托中国地质调查局项目“西南地区重大地质灾害调查与预警区划”和“川东巴河流域地质灾害调查”项目,以“9.16”特大暴雨诱发南江县两面临空型滑坡为基础,通过南江县红层滑坡分类,阐述了这类滑坡的特殊性;通过典型滑坡实例,分析了两面临空型滑坡的形成条件及成因机制;通过红层滑坡滑带土的室内试验,研究了不同含水率下固结试样和非固结试样的结构强度,分析了影响滑带土的强度因素;通过两面临空型滑坡的概念模型,建立了相应的破坏模式,总结了滑坡的失稳机理;最后结合两面临空型滑坡的演化过程及分布特征,建立了滑坡的早期识别标志,并通过logitic回归模型利用Arcgis对两面临空型滑坡进行易发性分区。主要获得以下结论及认识:1、两面临空型滑坡多发育在南江县缓倾岩层的单面山和似单面山地貌,将其临空面组合分为3种类型。I型临空面组合滑坡形态呈舌形或矩形;II型临空面组合滑坡形态呈长条形或三角形;III型临空面组合滑坡形态呈扇形或三角形。2、不同含水率条件下滑带土的强度曲线呈“凸”形,固结试样的强度曲线较未固结试样的强度曲线向左平移,影响滑带土强度的因素有:含水率、密度和黏土矿物。含水率较低时,滑带土强度与含水率呈正相关,当含水率超过塑限以后,滑带土强度与含水率呈负相关;相同条件下,试样密度越大,滑带土强度越大;黏土矿物的定向排列、软化和膨胀使得滑带土的强度降低。其中含水率对滑带土强度的影响是最大的。3、结合两面临空型滑坡的斜坡地质模型和降雨入渗模型,提出了两面临空型滑坡失稳破坏模式:(1)蠕滑—拉裂模式;(2)旋转—拉裂模式;(3)潜水和承压含水层混合模式。4、通过两面临空型滑坡的典型实例,归纳总结了滑坡的形成条件,分析了其成因机理:(1)结构面与岩层面的交切关系是前提条件;(2)两面临空条件是有利因素;(3)地下水的软化和力学效应是核心;(4)极端强降雨是最主要的诱发因素。5、两面临空型滑坡的演化分为3个阶段:(1)临空面和裂隙形成阶段;(2)岩质滑坡形成阶段;(3)土质滑坡形成阶段。6、通过地形地貌标志、岩性组合标志和坡体结构标志可以识别两面临空型滑坡。其中最直接、最主要的标志有:(1)岩层倾向坡内的陡坎阶梯状地貌;(2)软、硬相间的砂、泥岩互层及层间泥化夹层;(3)走向与岩层倾向和走向近平行的两组结构面。7、利用Logistic回归建立的空间预测模型可靠性较高,影响因子对滑坡的贡献率依次是斜坡结构、坡向、坡度、高程,易发性分区的结果与滑坡的实际分布情况相符。
【关键词】：两面临空型滑坡 形成条件 破坏模式 成因机理 早期识别
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.22
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 引言11-23
• 1.1 研究意义及选题依据11-13
• 1.2 国内外研究现状13-21
• 1.2.1 降雨入渗及稳定性研究现状13-15
• 1.2.2 滑带土物理力学特性研究现状15-19
• 1.2.3 红层砂、泥岩崩解特性研究现状19-20
• 1.2.4 滑坡空间分布规律研究现状20-21
• 1.3 论文研究思路、内容及技术路线21-23
• 1.3.1 研究思路21
• 1.3.2 研究内容21-22
• 1.3.3 技术路线22-23
• 第2章 研究区自然地理与区域地质环境条件23-38
• 2.1 地理位置23
• 2.2 地形地貌特征23-25
• 2.3 地层岩性特征25-28
• 2.4 地质构造特征28-34
• 2.4.1 区域地质构造背景28-30
• 2.4.2 研究区地质构造特征30-31
• 2.4.3 研究区节理裂隙特征31-34
• 2.5 气象与水文34-36
• 2.6 小结36-38
• 第3章 南江县滑坡分布特征与红层滑坡类型38-51
• 3.1 南江县滑坡空间分布规律38-44
• 3.1.1 滑坡分布与高程关系38-39
• 3.1.2 滑坡分布与地层岩性关系39-41
• 3.1.3 滑坡分布与地貌类型关系41-42
• 3.1.4 滑坡分布与河流关系42-44
• 3.2 南江县红层滑坡基本类型44-51
• 第4章 南江县红层地区两面临空型滑坡基本特征及典型实例分析51-80
• 4.1 两面临空型滑坡基本特征51-59
• 4.1.1 两面临空型滑坡的边界特征51-53
• 4.1.2 两面临空型滑坡的形态特征53-54
• 4.1.3 两面临空型滑坡的空间分布特征54-59
• 4.2 屋基湾滑坡59-65
• 4.2.1 地质环境条件59-61
• 4.2.2 滑坡基本特征61-64
• 4.2.3 屋基湾滑坡成因机制分析64-65
• 4.3 断渠滑坡65-70
• 4.3.1 地质环境条件65-67
• 4.3.2 滑坡基本特征67-69
• 4.3.3 断渠滑坡成因机制分析69-70
• 4.4 大院子滑坡70-79
• 4.4.1 地质环境条件71-72
• 4.4.2 滑坡基本特征72-78
• 4.4.3 大院子滑坡成因机制分析78-79
• 4.5 小结79-80
• 第5章 南江县红层地区两面临空型滑坡失稳机理分析80-114
• 5.1 滑带土的物理力学试验80-87
• 5.1.1 天然滑带土的基本特性80-82
• 5.1.2 滑带土的强度试验82-87
• 5.2 含泥质岩崩解特性87-90
• 5.3 红层地区两面临空型滑坡斜坡地质及入渗模型90-99
• 5.3.1 斜坡地质模型90-93
• 5.3.2 降雨入渗模型93-99
• 5.4 红层地区两面临空型滑坡破坏模式99-113
• 5.4.1 蠕滑—拉裂破坏模式99-105
• 5.4.2 旋转—拉裂破坏模式105-109
• 5.4.3 潜水和承压含水层混合破坏模式109-113
• 5.5 红层地区两面临空型滑坡失稳机理113-114
• 第6章 南江县红层地区两面临空型滑坡早期识别114-124
• 6.1 两面临空型滑坡演化过程114-116
• 6.1.1 临空面和裂隙形成阶段114
• 6.1.2 岩质滑坡形成阶段114-115
• 6.1.3 土质滑坡形成阶段115-116
• 6.2 两面临空型滑坡早期识别116-120
• 6.2.1 地形地貌标志116-118
• 6.2.2 岩性组合标志118-119
• 6.2.3 坡体结构标志119-120
• 6.3 两面临空型滑坡易发性分区120-122
• 6.3.1 逻辑回归模型120
• 6.3.2 逻辑回归模型评价流程120
• 6.3.3 影响因子的选取及量化120-121
• 6.3.4 易发性评价121-122
• 6.4 小结122-124
• 结论及展望124-127
• 致谢127-128
• 参考文献128-131
• 攻读学位期间取得学术成果131

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4 缪

本文编号：429297