【摘要】：2017年7月2日上午,位于E103°34′55.79″,N28°15′41.04″的四川省涼山州雷波縣錦城鎮(zhèn)白沙村1組開挖斜坡上段(海拔1200~1380m)突發(fā)失穩(wěn)下滑形成碎屑流,損毀房屋一處,在建公路三條,掩埋坡腳農(nóng)田若干,造成一定財產(chǎn)損失,通過對滑坡發(fā)育特征和成因機理的研究,對后期滑坡的防治、后續(xù)工程開展具有重要的意義。在已有資料的基礎(chǔ)之上,本文通過現(xiàn)場勘查、走訪詢問、無人機航空攝影測量、現(xiàn)場試驗等方法,查明了滑坡-碎屑流的發(fā)育特征,通過測線法和自制小型測窗法分析了原巖的結(jié)構(gòu)特征,利用現(xiàn)場原位剪切試驗、Hoek-Brown準(zhǔn)則以及室內(nèi)直剪試驗獲取原巖和滑帶土的強度參數(shù),在此基礎(chǔ)之上研究了滑坡影響因素和成因機理。利用FLAC~(3D)軟件分析了邊坡開挖前后應(yīng)力和位移的變化,通過PFC~(2D)軟件模擬了滑坡-碎屑流的演化過程,最終獲得如下認(rèn)識:(1)滑坡-碎屑流寬度約340~400m,斜長約710m,面積22.6×10~4m~2,總體積560.0×10~4m~3,屬大型巖質(zhì)滑坡�；�-碎屑流堆積體呈現(xiàn)出不同的特征,滑源區(qū)堆積體為保持原巖結(jié)構(gòu)特征的假基巖,鏟刮區(qū)和堆積區(qū)堆積體為棱角~次棱角狀塊碎石夾土層。(2)碎屑流表層碎石分選性較好,等效粒徑介于4~6cm,其粒徑的變化和巨石的含量是碎屑流動能變化的體現(xiàn),碎屑流動能越大,表層顆粒粒徑越大,攜帶巨石能力越強;滑坡-碎屑流最大速度約28m·s~(-1),等效摩擦系數(shù)為0.481,屬于超高速滑坡但不具有遠程特征,體積效應(yīng)和地形的制約是本次滑坡-碎屑流呈現(xiàn)低流動性的原因。(3)滑坡發(fā)育于灰黃色、棕黃色中等~強風(fēng)化致密狀玄武巖層中,原巖結(jié)構(gòu)面平均間距小于5.0cm,屬于碎裂結(jié)構(gòu)~鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)巖體,是滑坡演化成碎屑流的結(jié)構(gòu)條件。(4)原巖強度參數(shù)(8為0.399~0.676MPa、為21.6~30.8°、σ_(tm)為0.003~0.014MPa,總體力學(xué)特性表現(xiàn)出了介于土和巖體之間的過渡性質(zhì),是滑坡中部沿巖性分界面座滑的重要原因。(5)雷波縣白沙村滑坡-碎屑流發(fā)生的外在因素為邊坡開挖、地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌,內(nèi)在條件是巖性結(jié)構(gòu),降雨具有一定促進作用�；�-碎屑流其形成機理可概況為三個階段:(1)表層中~強風(fēng)化碎裂~鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)巖體形成,(2)邊坡開挖引起牽引式滑塌、前緣抗滑力逐步減弱,(3)滑坡整體下座、部分巖體剪出形成碎屑流。(6)FLAC~(3D)軟件模擬滑坡形成機理結(jié)果表明:滑坡在經(jīng)歷天然狀態(tài)、開挖狀態(tài)和Ⅰ期滑坡滑動后,位移增量由前緣集中演變至整體下滑、剪應(yīng)力增量由前緣集中演變至沿滑面逐步貫通。(7)使用PFC~(2D)軟件中顆粒接觸力場分析了滑坡運動過程中顆粒間接觸力的變化情況,滑坡啟動后剪出口上方顆粒接觸力降低,滑坡穩(wěn)定后接觸力恢復(fù),顆粒剪出以后接觸力幾乎為零,直至前緣運動受阻后接觸力恢復(fù)。滑源區(qū)顆粒堆積中間較厚,前緣剪出段和后緣切層段相對較薄,剪出口以下至堆積區(qū)顆粒堆積厚度具有先增大后減小的特點,碎屑流前緣顆粒與Ⅰ期滑坡體顆粒形成混雜堆積。(8)PFC~(2D)軟件中對指定顆粒監(jiān)測結(jié)果顯示,位移和速度在滑坡啟動以后均存在明顯的突變現(xiàn)象,且越靠近表層和前緣的顆粒位移和速度越大,監(jiān)測的前緣顆粒變化曲線呈現(xiàn)出一次明顯加速和減速階段,與其余顆粒存在較大差別,從側(cè)面反映了滑坡是由前緣失穩(wěn)牽引式下滑、阻滑力逐漸下降、滑坡發(fā)生整體下座、滑坡重新達到平衡這一過程。
【圖文】：

e 滑坡前緣樹木傾倒圖 1-1 滑坡特征圖集著上述問題，筆者在導(dǎo)師馮文凱教授的悉心指導(dǎo)下，以本次滑坡征和成因機理為研究目標(biāo)，，在總結(jié)前期研究成果以及查閱相關(guān)文獻托四川省青年科技創(chuàng)新研究團隊專項計劃項目（2017TD0018）、與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室自主探索課題“碎裂巖體斜坡穩(wěn)定究”（SKLGP2016Z001），對雷波縣白沙村滑坡-碎屑流開展詳細(xì)的合無人機航空攝影測量、現(xiàn)場試驗、室內(nèi)試驗等，對其巖性特征，動特征等進行細(xì)致研究，分析滑坡成因機理、運動過程及其影響因上，利用數(shù)值模擬進行深入分析和驗證。內(nèi)外研究現(xiàn)狀碎裂巖體邊坡失穩(wěn)機理研究現(xiàn)狀

技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P642.2

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本文編號：2629481