三峡库区乌江流域灰岩顺层滑坡形成机制及其稳定性研究

发布时间：2017-09-10 18:17

  本文关键词：三峡库区乌江流域灰岩顺层滑坡形成机制及其稳定性研究

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【摘要】：三峡库区乌江流域位于重庆市涪陵区~武隆县,库段全长80公里,该库段地质环境脆弱,滑坡、崩塌发育。灰岩顺层滑坡是该库段失稳破坏最为常见的一类滑坡,已经成为三峡库区乌江流域的重大地质环境问题之一。三峡水库蓄水以及增大库水日降幅速率,破坏了老滑坡原有的自然平衡状态,使得蓄水前稳定的老滑坡复活,滑坡稳定状况关系到沿岸居民安全、航道和公路的正常运营。因此,研究乌江流域灰岩顺层滑坡的发育规律、形成演化机制以及库水作用下滑坡的稳定状态,对该库段的减灾避灾工作具有重要的现实意义。本文在研究区地质环境条件、灰岩顺层岸坡地质结构及变形破坏特征系统调研的基础上,采用地质过程—机制分析的方法,着重对灰岩顺层滑坡的发育规律、变形破坏模式及形成演化机制进行了研究。并考虑库水位调度的影响,应用极限平衡法以及有限元法分析两类具有不同堆积体特征的灰岩顺层滑坡的稳定性,通过上述内容的研究得出如下结论(1)研究区灰岩顺层滑坡在空间上分布具有不均匀性,主要集中分布在土坎~武隆、白马~土坎、涪陵~白涛3个区域。其中在自然坡度10~30°以内,具有软弱夹层,临空条件较好的中缓倾角、变倾角凸形岸坡中最为发育。其堆积体类型大致可分为:前缘架空大块石+中后部块碎石土或整体以碎块石土为主两大类。(2)研究区灰岩顺层滑坡可分为缓倾角灰岩顺层滑坡、中等倾角灰岩顺层滑坡以及变倾角灰岩顺层滑坡三类,其变形破坏机制为滑移-拉裂型与滑移-弯曲型两种类型。(3)对滑坡成因机制进行地质-力学和FLAC3D数值模拟分析:缓倾角顺层岸坡由于河谷下切,使得原来河谷下部的软弱夹层暴露,出露的软弱夹层构成顺向岸坡发生滑移的有效临空面,在暴雨等因素的触发作用下,坡脚发生明显的剪应力集中,坡体上方则存在明显的张拉破坏区,发生滑移-拉裂型破坏;中等倾角顺层岸坡上覆岩体在自重作用下,沿软弱面蠕滑,但因前缘受阻,发生弯曲变形,直至抗滑段岩体被剪断,滑坡随即发生;变倾角的弯曲部位位于陡缓岩层接触带,且不会在弯曲部位形成“切出面”而破坏,一般是沿“椅状”滑面前缘直接剪出。(4)论文采用X衍射、扫描电镜、颗分试验、含水量试验以及直剪试验研究了滑带土的演化过程。试验结果表明:由原生软岩到滑带土的演化过程中,粘土矿物含量明显增高,岩土体颗粒大小明显变细,并且随着层间剪切作用而具有一定的定向性排列,其物理力学性质也明显降低。(5)采用考虑库水作用的极限平衡法、有限元法对两类具有不同堆积体特征的典型滑坡进行了稳定性及析。研究结果表明,不同的堆积特征,使得滑体土的渗透系数差异明显,堆积体由碎块石土组成,渗透系数较小的桐子岭滑坡,由于地下水位较库水位变化有明显的“滞后”现象,使得滑体内部产生较大的动水压力,降低了滑坡的稳定性。
【关键词】：三峡库区 乌江 河谷演化 滑坡形成机制 稳定性
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV223;P642.22
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 选题依据及研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 顺层滑坡研究现状12-14
• 1.2.2 滑坡稳定性评价方法的研究现状14-16
• 1.2.3 库水涨落对滑坡稳定性影响的研究现状16-17
• 1.3 研究内容及技术路线17-20
• 1.3.1 研究内容17
• 1.3.2 研究思路及技术路线17-20
• 第2章 地质背景条件20-41
• 2.1 区域地质背景20-28
• 2.1.1 区域构造背景20-23
• 2.1.2 区域地貌及新构造运动23-27
• 2.1.3 地震27-28
• 2.2 研究区地质环境条件28-41
• 2.2.1 气象水文28-30
• 2.2.2 地形地貌30
• 2.2.3 地层岩性30-34
• 2.2.4 地质构造34-35
• 2.2.5 水文地质条件35-36
• 2.2.6 人类工程活动36-37
• 2.2.7 岸坡工程地质分段37-41
• 第3章 研究区灰岩顺层滑坡发育特征及规律研究41-61
• 3.1 研究区灰岩顺层滑坡发育特征41-55
• 3.1.1 灰岩顺层滑坡总体发育特征41
• 3.1.2 典型灰岩顺层滑坡发育特征41-55
• 3.2 研究区灰岩顺层滑坡影响因素及发育规律55-60
• 3.2.1 影响因素55-59
• 3.2.2 滑坡发育规律59-60
• 3.3 小结60-61
• 第4章 研究区灰岩顺层滑坡形成机制分析61-84
• 4.1 灰岩顺层滑坡地质结构类型61-63
• 4.1.1 缓倾角平直层面灰岩顺层滑坡62
• 4.1.2 中倾角平直层面灰岩顺层滑坡62-63
• 4.1.3 变倾角灰岩顺层滑坡63
• 4.2 灰岩顺层滑坡变形破坏模式分析63-68
• 4.2.1 滑移-拉裂型64-65
• 4.2.2 滑移-弯曲型65-68
• 4.3 研究区灰岩顺层滑坡形成机制地质-力学分析68-83
• 4.3.1 形成条件68-69
• 4.3.2 灰岩顺层滑坡地质过程分析69-71
• 4.3.3 灰岩顺层滑坡力学机制分析71-76
• 4.3.4 滑带土性质演变分析76-83
• 4.4 小结83-84
• 第5章 研究区灰岩顺层滑坡形成机制数值模拟研究84-99
• 5.1 数值模拟方法简介[56]84
• 5.2 滑移-拉裂型灰岩顺层滑坡形成机制数值模拟研究84-92
• 5.2.1 数值模型84-85
• 5.2.2 材料分区85-86
• 5.2.3 计算工况86
• 5.2.4 模拟结果分析86-92
• 5.3 滑移-弯曲型灰岩顺层滑坡形成机制数值模拟研究92-98
• 5.3.1 数值模型92
• 5.3.2 材料分区92-93
• 5.3.3 计算工况93
• 5.3.4 模拟结果分析93-98
• 5.4 小结98-99
• 第6章 库水作用下灰岩顺层滑坡稳定性研究99-121
• 6.1 库水作用下滑坡稳定性评价预测方法99-103
• 6.1.1 滑坡稳定性定性评价方法99-100
• 6.1.2 滑坡稳定性定量评价方法100-103
• 6.2 典型滑坡稳定性评价预测103-120
• 6.2.1 块碎石堆积体滑坡稳定性评价预测（以尖石堡滑坡为例）103-110
• 6.2.2 碎块石土堆积体滑坡稳定性评价预测（以桐子岭滑坡为例）110-117
• 6.2.3 滑坡稳定性敏感因素灰色关联度分析117-120
• 6.3 小结120-121
• 结论121-123
• 致谢123-124
• 参考文献124-127
• 攻读学位期间取得学术成果127

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 胡新丽,殷坤龙;大型水平顺层滑坡形成机制数值模拟方法——以重庆钢铁公司古滑坡为例[J];山地学报;2001年02期

2 王国章;李滨;冯振;邢爱国;;重庆武隆鸡冠岭岩质崩滑-碎屑流过程模拟[J];水文地质工程地质;2014年05期

3 穆鹏;;水对滑坡的影响机理分析[J];中国西部科技;2010年28期

4 廖巍,刘新喜;三峡库区滑坡稳定性评价研究[J];中国安全科学学报;2004年09期

5 徐卫亚,孙广忠;论地质结构控灾[J];中国地质灾害与防治学报;1994年04期

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本文编号：825872