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拉卡尼古滑坡堆积体稳定性评价

MUHAMMAD AMMAR

拉卡尼古滑坡堆积体稳定性评价

MUHAMMAD AMMAR1
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作者信息

  • 1. 吉林大学
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摘要

滑坡是山区地质灾害的主要类型之一。本文以云南省西北部山区石鼓镇拉卡尼古滑坡堆积残体为主要研究对象。拉卡尼滑坡堆积体发育在石鼓镇附近金沙江西支流陡立的岸坡之上,距石鼓镇约8.67km。研究区位于青藏高原东南缘,该区地形地貌复杂,气候特殊,滑坡、泥石流等地质灾害多发,对基础设施和人类生命构成严重威胁。受东南季风和西南季风的影响,研究区降雨量较丰富,区内褶皱、断层、节理等地质构造十分明显,根据中国地震图,研究区域地震活动活跃,平均水平地震荷载a=0.2g。 拉卡尼古滑坡堆积体主要由碎块石与细粒土混杂堆积固结而成,基岩以石英片岩为主。由于堆积残体规模较大,根据地形与地质特征差异将滑坡堆积体分为两个区块,即区域①和区域②。区域①面积约为7.62×105m2,厚度约40m,体积约29.74×106m3,平均坡度为39°。区域②面积约1.3×105m2,厚度约30m,体积约3.98×106m3,平均坡度为29°。总体上,区域①与区域②的地质特征和物质组成是相近的。 滑坡形成的因素包括内部因素与外部因素。内部因素包括岩性、岩体结构、岩体风化程度等;外部因素主要包括、振动、降雨、开挖坡脚、坡顶加载等。热释光测年结果显示,拉卡尼滑坡堆积体的测年结果约为43.9±2.4ka,这意味着这个古老的堆积滑坡发生在4.3万年前。本文运用极限平衡和数值分析法来评价古滑坡堆积体的稳定性。 (1)首先,通过遥感影像数据对拉卡尼古滑坡进行了解译,然后到现场对古滑坡进行了原型调研,获取了拉卡尼古滑坡的第一手资料,建立了滑坡的成因机制定性地质认识,进而采用DEM数据在ArcGIS软件平台上构建了三维地质模型,绘制了古滑坡的的3个纵剖面。并通过现场调查的基本认识和查阅了大量相关文献,同时采用反分析方法确定了古滑坡体和滑动面的的抗剪强度参数。 (2)对于极限平衡分析,我们使用了三种方法:摩根斯坦-普莱斯法、斯宾塞法和毕肖普法。我们使用Slope/W软件进行极限平衡分析。目前基于极限平衡分析的研究,我们确定了研究区拉卡尼堆积体的3个纵剖面(上、中、下纵剖面)在8种工况条件下的安全系数(FOS):①地下水位在50m深度时;②地下水位在50m、40m、35m和30m深度且具有水平地震荷载a=0.2g时;③地下水位在40m、35m和30m深度时。发现在上述条件下,中纵断面和下纵断面稳定,而上纵断面稳定性相对较差。上纵剖面是较不稳定的。此外,还进行了敏感性分析。结果表明,摩擦角和地下水位线是最敏感的因素。当摩擦角减小,地下水位上升时,边坡破坏的可能性就更大。 (3)本文采用数值分析方法进一步评价拉卡尼堆积体的稳定性。通过物理力学参数折减实现稳定性的计算。本文使用FLAC软件。数值分析计算结果表明:在干燥和天然工况下,斜坡纵剖面整体是稳定的;但是在地震工况(a=0.2g)和饱和工况条件下,斜坡上剖面是较不稳定的,而中部和下部是稳定的。 (4)多种极限平衡方法和数值分析方法的稳定性计算结果表明拉卡尼堆积体目前是稳定的,即不会沿原有的滑面发生滑坡。此外,该堆积体在未来几十年的尺度上也是稳定的,堆积体上的房屋、池塘、农田、学校、操场等建筑不会因堆积体失稳而造成破坏。在现场调查时也未发现拉张裂隙以及大范围的变形和破坏迹象,这也能说明堆积体是处于稳定状态的。

关键词

古滑坡堆积体/稳定性评价/参数反分析/极限平衡法/数值分析

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授予学位

硕士

学科专业

地质工程

导师

陈剑平

学位年度

2022

学位授予单位

吉林大学

语种

中文

中图分类号

P5
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