【摘要】：侏羅系紅層滑坡是三峽庫(kù)區(qū)重要的地質(zhì)災(zāi)害類型,分布廣、規(guī)模大、危害嚴(yán)重。據(jù)三峽庫(kù)區(qū)二期,三期地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料,庫(kù)區(qū)超過(guò)70%的滑坡屬于紅層滑坡,如千將坪滑坡、重慶鋼鐵滑坡、云陽(yáng)雞扒子滑坡等。對(duì)于三峽庫(kù)區(qū),滑坡變形失穩(wěn)不僅造成滑坡體上的居民,建筑物的直接損失,而且滑坡入江堵塞河道,激起涌浪危害長(zhǎng)江航運(yùn)以及沿江居民、房屋、橋梁等承災(zāi)體。如2003年6月,千將坪滑坡失穩(wěn)入江,導(dǎo)致1200人無(wú)家可歸,24人死亡,19人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失5736萬(wàn)元以上。為了防止以上悲劇再次重演,并且適應(yīng)土地利用的快速發(fā)展,對(duì)三峽庫(kù)區(qū)侏羅系紅層滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)以及工程治理是十分必要的。在邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及防治中,選取合理的滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)(c,?)不但對(duì)邊坡治理的穩(wěn)定性有直接影響,并且對(duì)邊坡治理的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用有直接的控制作用。因此,對(duì)侏羅系紅層滑坡滑帶土的c,?值開(kāi)展深入而系統(tǒng)的研究具有重要的實(shí)際意義。本文以萬(wàn)州區(qū)庫(kù)岸段侏羅系紅層滑坡為研究對(duì)象,在統(tǒng)計(jì)分析研究區(qū)紅層滑坡的分布規(guī)律和發(fā)育特征的基礎(chǔ)上,利用數(shù)理統(tǒng)計(jì),χ~2檢驗(yàn),最優(yōu)擬合的方法研究萬(wàn)州區(qū)庫(kù)岸段紅層滑坡滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的概率分布形式。基于數(shù)理統(tǒng)計(jì),采用支持向量機(jī)模型,克里金插值法研究c、?值的影響因子并建立其預(yù)測(cè)模型。通過(guò)上述研究,主要得到以下研究成果:(1)通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)分析,得到萬(wàn)州區(qū)庫(kù)岸段侏羅系紅層滑坡分布規(guī)律和發(fā)育特征。此次統(tǒng)計(jì)滑坡樣本主要分布在長(zhǎng)江干流及主要支流兩岸,研究區(qū)為典型紅層發(fā)育地區(qū),滑坡主要發(fā)育在侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組泥巖和砂巖互層的易滑地層中,坡體物質(zhì)主要為第四系殘坡積層、崩坡積層、滑坡堆積層,統(tǒng)計(jì)的樣本滑坡中60%滑坡前緣高程低于175m,研究區(qū)內(nèi)滑坡基本屬于涉水滑坡,滑坡將會(huì)受到庫(kù)水位的侵蝕、淘蝕、沖刷、滲透等作用;按照規(guī)模劃分,庫(kù)岸段滑坡主要發(fā)育中型和大型規(guī)模的滑坡;按照厚度劃分,研究區(qū)主要發(fā)育中層滑坡,占統(tǒng)計(jì)樣本滑坡的72.3%;區(qū)內(nèi)主要發(fā)育順向近水平層狀坡和逆斜坡,剖面形態(tài)主要為凸形和階梯型。(2)通過(guò)研究萬(wàn)州庫(kù)岸段發(fā)育在侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組44例具有相似工程地質(zhì)條件的滑坡,用于建立抗剪強(qiáng)度參數(shù)概率模型的滑帶土土樣具有相似的特征�；瑤林饕镔|(zhì)為灰白色的粉質(zhì)粘土及粉質(zhì)粘土夾碎石角礫;滑坡滑帶土礦物成分主要是長(zhǎng)石、伊利石、石英和大量的蒙脫石;滑帶土礦物具有一定的定向排列,粘土礦物形態(tài)主要以片狀為主,在滑帶土的表面,可以清楚觀察到擦痕,規(guī)模有大有小、其特征主要表現(xiàn)為滑帶土內(nèi)小的砂、礫石在滑動(dòng)過(guò)程中在粘土中劃出的擦痕光滑平直、排列有序;滑帶土的化學(xué)組成主要為SiO_2,Al_2O_3,Fe_2O_3,K_2O,MgO,CaO,Na_2O和H_2O~-。(3)研究區(qū)滑坡滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)概率模型的建立主要通過(guò)數(shù)據(jù)收集、經(jīng)驗(yàn)概型假設(shè)、參數(shù)估計(jì)以及概型檢驗(yàn)四個(gè)步驟。采用直方圖估計(jì)以及參考前人的研究成果,假設(shè)c、?值的經(jīng)驗(yàn)分布為正態(tài)分布、數(shù)正態(tài)分布以及Beta分布。利用檢驗(yàn)法對(duì)假設(shè)的總體經(jīng)驗(yàn)分布進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果表明:(1)內(nèi)摩擦角的總體隨機(jī)分布形式接受正態(tài)分布假設(shè),拒絕對(duì)數(shù)正態(tài)分布和Beta分布的假設(shè);(2)內(nèi)聚力總體的分布形式接受對(duì)數(shù)正態(tài)分布假設(shè),拒絕正態(tài)分布假設(shè);(3)飽和粘聚力峰值總體的隨機(jī)分布形式在接受對(duì)數(shù)正態(tài)分布假設(shè)的同時(shí)接受Beta分布假設(shè)。通過(guò)有限比較法,對(duì)比分析假設(shè)分布概型的接受度后發(fā)現(xiàn),滑帶土內(nèi)摩擦角對(duì)正態(tài)分布的接受程度最優(yōu),_1c、_2c以及_4c的最優(yōu)擬合概型為對(duì)數(shù)正態(tài)分布,_3c總體的最優(yōu)擬合概型是Beta分布。在上述基礎(chǔ)上,本文提出的萬(wàn)州區(qū)侏羅系紅層滑坡的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的概率密度函數(shù)可以用于相同地區(qū)具有相似地質(zhì)特征的滑坡的破壞概率分析研究。(4)本文從數(shù)理統(tǒng)計(jì)的角度,對(duì)滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響因子進(jìn)行了詳細(xì)的探究�；碌幕疚锢砹W(xué)參數(shù)對(duì)滑坡滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)具有顯著的相關(guān)性,而滑坡規(guī)模參數(shù)對(duì)于抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響并不顯著。基于matlab軟件編程,采用支持向量機(jī)模型,建立庫(kù)岸段羅系紅層滑坡滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的預(yù)測(cè)模型,并選取實(shí)例滑坡對(duì)其精度及適用性進(jìn)行實(shí)例檢驗(yàn)。對(duì)于滑帶土粘聚力預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)平均絕對(duì)誤差在2.58kPa~3.67kPa之間,對(duì)于粘聚力內(nèi)摩擦角,預(yù)測(cè)平均絕對(duì)誤差在0.32°~1.64°之間。選取萬(wàn)泉滑坡為實(shí)例,利用本預(yù)測(cè)模型對(duì)滑帶土的天然粘聚力峰值,天然內(nèi)摩擦角峰值,飽和粘聚力峰值,飽和內(nèi)摩擦角峰值,飽和粘聚力殘余值和飽和內(nèi)摩擦角殘余值進(jìn)行預(yù)測(cè),并將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比結(jié)果表明,相對(duì)誤差在5%左右,預(yù)測(cè)精度較好,具有較好的適用性。(5)本文搜集77例庫(kù)岸段紅層滑坡天然工況下的滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的綜合選取值或反分析取值,采用克里金插值法對(duì)研究區(qū)80%的樣本滑坡的抗剪強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行空間分布測(cè)研究。預(yù)測(cè)結(jié)果表現(xiàn)為c、?值選取值的區(qū)域分布預(yù)測(cè)圖。利用20%的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行檢驗(yàn),c值的平均絕對(duì)誤差為2.24kPa,?值的平均絕對(duì)誤差為1.2°,預(yù)測(cè)模型的可信程度較高。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2.1 萬(wàn)州區(qū)交通地理位置圖萬(wàn)州區(qū)管轄 29 鎮(zhèn) 12 鄉(xiāng)和 11 個(gè)街道辦事處，，在行政區(qū)劃層面，本次統(tǒng)計(jì)坡樣本在大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道均有分布，其中五橋街道以及天城街道發(fā)育滑量居鄉(xiāng)鎮(zhèn)之首，均為 14 處，牌樓、太白、沙河、龍都街道、武嶺鎮(zhèn)和長(zhǎng)有 1 例滑坡。這些街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本分布在長(zhǎng)江干流及主要支流處，圖 2.2 為
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P642.22

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本文編號(hào)：2710694