岷江上游古滑坡复活机理与危险性评价

论文摘要

青藏高原东缘是我国乃至全球地形陡度最大、内外动力地质作用最强烈的区域,极为复杂的地质演化过程导致大型古滑坡在大江大河两岸极为发育。近年来,随着极端天气条件频繁出现和人类工程活动加剧,古滑坡复活引起的灾害事件严重威胁着重大工程、山区城镇以及公众的生命财产安全。本文以岷江上游为研究区,采用遥感地质解译、地面调查、岩土力学测试、物理模型试验和数值模拟等方法,开展了古滑坡发育分布规律、古滑坡复活机理及危险性评价等方面的研究,取得如下主要成果和认识:（1）以滑坡形态特征、边界特征、物质结构特征、地表特征和运动堆积特征等作为古滑坡识别标志,采用遥感解译和地面调查相结合,在岷江上游识别出357处大型古滑坡。它们多数分布在岷江及其支流两侧,主要形成于晚更新世105ka B.P.左右、2520ka B.P.和近现代（1840年至距今约100年）3个时期。综合分析表明,地震是古滑坡形成的主要诱因,冰川作用和极端降雨是次要因素,其空间分布受地形地貌、地层岩性和地质构造控制。（2）通过梳理总结典型古滑坡复活案例,提出岷江上游古滑坡复活的诱发因素主要有降雨、库水作用、地震、人工开挖及河流侵蚀等,古滑坡复活模式主要有前缘开挖/侵蚀+多级滑带+局部复活牵引型、库水位变化+多级滑带+局部复活牵引型、降雨作用+多级滑带+局部复活推移型、多重作用+多级滑带+整体蠕滑复合型,其复活变形强度主要由所在斜坡坡形、滑动面的起伏形态和外界诱因驱动强度等因素共同控制。（3）以发育于三叠系须家河组的顺层岩质古滑坡—紫坪铺水库漩口滑坡为例,通过综合监测分析和数值模拟相结合,揭示了顺层岩质古滑坡在降雨和库水位变化作用下的复活机理,认为库水位快速下降叠加短时暴雨极可能诱发滑坡前缘复活失稳;采用涌浪计算推荐公式,预测评价认为漩口滑坡前缘失稳可能形成滑坡-涌浪灾害链,对上下游约20km范围造成影响。（4）以发育于岷江断裂附近的松散岩土体古滑坡—松潘上窑沟滑坡为例,采用岩土体测试和物理模型试验,揭示了强降雨和坡脚侵蚀作用下的古滑坡复活机理,认为上窑沟古滑坡的复活过程为前缘侵蚀拉裂—裂缝扩展加深—加速蠕滑—逐次失稳下滑。数值模拟预测分析表明,上窑沟古滑坡复活可能转化为碎屑流灾害链,在整体复活失稳条件下最远运移距离可达550m,对沟口居民区构成一定威胁。（5）采用数值模拟方法研究了裂缝和降雨耦合作用对古滑坡复活的影响。当古滑坡后部存在裂缝时,随着裂缝深度增加,降雨越容易诱发滑体沿原有滑带失稳,复活模式多为推移式。当古滑坡前部存在裂缝时,复活变形所需的降雨时间变短,多表现为渐进后退式复活。当前部和后部同时发育裂缝时,复活变形需要的降雨时间更短,复活变形范围更大。随着裂缝数量增加,渗流场影响范围会增大,相应地加剧古滑坡的复活。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   第一节 选题依据与研究意义
•   第二节 国内外研究进展
•   第三节 研究内容与技术路线
•   第四节 主要创新点
• 第二章 岷江上游地质背景
•   第一节 自然地理
•   第二节 新构造运动特征
•   第三节 地层岩性与工程地质岩组
•   第四节 人类工程活动
• 第三章 岷江上游古滑坡识别与分布规律
•   第一节 古滑坡成因与发育时代
•   第二节 古滑坡判识标志
•   第三节 古滑坡分布规律与地质条件关系研究
•   第四节 小结
• 第四章 岷江上游古滑坡复活特征与复活模式
•   第一节 古滑坡复活的一般特征
•   第二节 典型古滑坡复活特征和诱发因素
•   第三节 古滑坡复活模式
•   第四节 小结
• 第五章 典型岩质滑坡复活机理与危险性评价
•   第一节 滑坡区地质环境条件
•   第二节 漩口滑坡发育特征
•   第三节 漩口滑坡变形监测分析
•   第四节 漩口滑坡复活机理数值模拟分析
•   第五节 漩口滑坡危险性预测
•   第六节 小结
• 第六章 典型堆积层滑坡复活机理与危险性评价
•   第一节 滑坡区地质环境条件
•   第二节 滑坡基本发育特征
•   第三节 上窑沟滑坡滑体和滑带土物质组成与力学性质
•   第四节 基于离心模型试验的上窑沟滑坡复活机理研究
•   第五节 上窑沟滑坡危险性分析
•   第六节 小结
• 第七章 地表水优势入渗对古滑坡复活影响的探讨
•   第一节 地表水优势入渗的内涵
•   第二节 滑坡模型建立与工况设计
•   第三节 优势渗流通道对降雨作用下古滑坡复活的影响分析
•   第四节 小结
• 第八章 结论与展望
•   第一节 结论
•   第二节 展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历

文章来源

类型: 博士论文

作者: 吴瑞安

导师: 张永双

关键词: 古滑坡,识别标志,分布规律,复活机理,危险性,岷江上游

来源: 中国地质科学院

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 中国地质科学院

基金: 国家自然科学基金重点项目“青藏高原东缘古滑坡复活机理与早期识别研究”(No.41731287),中国地质调查局地调项目“甘肃天水等城镇和成兰交通廊道工程地质调查”(DD20160271)

分类号: P642.22

总页数: 169

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