本文關(guān)鍵詞：都江堰三溪村滑坡運動的作用機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：2013年7月上旬,極端連續(xù)多日暴雨天氣氣候席卷四川省都江堰市,僅8日晚20時至9日晚20時日降水量已達415.9mm。在持續(xù)強降雨的連續(xù)影響下,在7月10日10時左右,大規(guī)模高位山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害于中興鎮(zhèn)三溪村的五里坡突發(fā),滑坡堆積體方量超過150×104立方,滑坡體沿五里坡溝槽被沖出,沖擊物質(zhì)沿溝道沖積、向兩側(cè)淤埋,直接淤埋面積達0.3平方千米,其中堆積體長度約1.26km的1#滑坡-碎屑流,造成三溪村一組嚴(yán)重后果:失蹤109人,毀壞居民房屋多達11戶,52名村民與農(nóng)家樂游客遇難。因此解析強降雨作用下典型滑坡的變形破壞發(fā)生、演化成因機理及方式等作用機制具有極為重要的理論和實際意義。本文以四川省都江堰市中興鎮(zhèn)三溪村五里坡大型滑坡為研究實例,根據(jù)現(xiàn)場實地調(diào)研考察,通過概化模型,確定模擬典型邊坡的形態(tài),利用MIDAS/GTS有限元數(shù)值分析軟件建立三維地質(zhì)模型,導(dǎo)入FLAC3D有限差分軟件建出邊坡降雨的計算分析模型。其次,通過實地的取樣獲取相應(yīng)巖土體的物理力學(xué)參數(shù),確定出模擬邊坡的物理力學(xué)指標(biāo),如巖體、軟弱夾層等,繼而進行不同日降雨量下的數(shù)值模擬。最后,通過整個坡體在暴雨作用下的坡體內(nèi)部位移、孔隙水壓力的變化,以及跟蹤監(jiān)測局部特殊工況點等,來分析在降雨條件下順層巖質(zhì)邊坡的失穩(wěn)機理。研究結(jié)果表明:(1)由于降雨入滲會在巖土體中形成滲流場,產(chǎn)生的靜水壓力和動水壓力如外力般作用在邊坡上,無形中增加了邊坡的下滑力,影響邊坡的穩(wěn)定性。表現(xiàn)在降雨入滲過程中,坡體產(chǎn)生的位移會隨著降雨量增大也相應(yīng)的增大,降低坡體的整體穩(wěn)定性。(2)極端性長時間強降雨是觸發(fā)三溪村五里坡大型滑坡發(fā)生的直接誘因。從數(shù)值模擬的研究過程中發(fā)現(xiàn):三溪村五里坡滑坡在降雨長持時作用下,汶川地震誘發(fā)的震裂(震損)坡體的頂部裂縫在坡體上繼續(xù)不斷發(fā)展,裂縫不斷向臨空面擴展,滑體兩側(cè)巖土體裂縫迅速側(cè)向擴移發(fā)展,從而多組大型結(jié)構(gòu)面切割分離的變形體在空間上被形成。大量雨水在持續(xù)強降雨作用下入滲裂隙,產(chǎn)生強大的孔隙水壓力,滑坡頂部失去平衡,由坡體后部啟動,發(fā)生推動式巖質(zhì)滑坡。(3)暴雨開始初期,坡體表層的孔隙水壓力增長速率較快,坡體孔隙水壓力按照坡體前部、中部、后部的順序下降,這與坡體位移的相對大小規(guī)律一致,但是從過程中位移與孔壓監(jiān)測點的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)兩者的發(fā)展模式是不相同的。能夠發(fā)現(xiàn):位移發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點與孔隙水壓力發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點并不同步,孔隙水壓力變化發(fā)生在前,位移變化發(fā)生在后。這也說明了坡面附近即坡體上層飽和的超孔隙水壓力的不斷聚集積累引起了坡體內(nèi)部應(yīng)力場的重新分布調(diào)整,進而引起位移場的顯著變化。之后,孔隙水壓力的變化趨勢已經(jīng)無法再揭示或者預(yù)測坡體位移的發(fā)展情況。(4)邊坡在降雨條件下軟弱夾層處的位移數(shù)值的增長速度滯后于坡面處的相應(yīng)值,也就反映了雨水從坡面滲流進入坡體內(nèi)部是需要一段時間來實現(xiàn)的,隨著降雨繼續(xù),位移增長的速率逐漸加快,表明軟弱夾層在降雨結(jié)束時已經(jīng)出現(xiàn)較為明顯的滑動特征。
【關(guān)鍵詞】：巖質(zhì)滑坡 降雨 孔隙水壓力 位移
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1.緒論10-20
• 1.1 選題背景及研究意義10-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 有關(guān)巖質(zhì)邊坡的降雨致災(zāi)研究13-14
• 1.2.2 降雨對邊坡影響的模型試驗研究14-16
• 1.2.3 降雨對邊坡影響的數(shù)值模擬研究16-18
• 1.3 本文的研究內(nèi)容、創(chuàng)新點及研究思路18-20
• 1.3.1 本文的主要研究內(nèi)容18
• 1.3.2 本文的創(chuàng)新點18-19
• 1.3.3 論文的研究思路19-20
• 2.研究區(qū)域的地質(zhì)背景及失穩(wěn)機制20-35
• 2.1 研究區(qū)域的自然地理與地質(zhì)背景20-26
• 2.1.1 地形地貌20-22
• 2.1.2 地質(zhì)巖層22-23
• 2.1.3 地質(zhì)構(gòu)造23-24
• 2.1.4 氣象水文24-26
• 2.2 三溪村滑坡破壞特征26-35
• 2.2.1 三溪村滑坡概況26-30
• 2.2.2 三溪村滑坡破壞特征30-33
• 2.2.3 三溪村滑坡運動堆積過程概況33-35
• 3.MIDAS/GTS與FLAC~(3D)耦合建模及應(yīng)用35-46
• 3.1 MIDAS/GTS與FLAC~(3D)耦合建模35-39
• 3.1.1 MIDAS/GTS前處理功能簡介35
• 3.1.2 MIDAS/GTS與FLAC~(3D)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式35-37
• 3.1.3 MIDAS/GTS與FLAC~(3D)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換思路37
• 3.1.4 MIDAS/GTS與FLAC~(3D)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口程序37-39
• 3.2 三溪村滑坡的實例應(yīng)用39-46
• 3.2.1 MIDAS/GTS三維工程建模39-43
• 3.2.2 MIDAS/GTS三維建模數(shù)據(jù)輸出及導(dǎo)入FLAC~(3D)43-46
• 4. FLAC~(3D)有限差分軟件對降雨誘發(fā)滑坡的模擬分析46-69
• 4.1 FLAC~(3D)模型的邊界條件設(shè)定及數(shù)值模擬參數(shù)的確定46-50
• 4.1.1 邊界條件46-47
• 4.1.2 數(shù)值模擬參數(shù)的選取47-50
• 4.2 基于FLAC~(3D)的降雨滑坡數(shù)值模擬50-57
• 4.2.1 降雨工況的選取50
• 4.2.2 工況A1、A2下的模擬分析50-53
• 4.2.3 工況A3、A4下的模擬分析53-57
• 4.3 巖質(zhì)邊坡流-固耦合分析57-68
• 4.3.1 降雨強度對坡體位移和孔壓的影響分析57-62
• 4.3.2 降雨過程中軟弱夾層對坡體的影響分析62-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 展望70-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的研究成果72-73
• 參考文獻73-76

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本文編號：301361