降雨型滑坡失稳演化机制与动力学分析

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降雨型滑坡是对我国人民生命财产安全危害最大的滑坡类型之一,研究降雨型滑坡的失稳演化机制与动力学特征已成为当前地灾领域的研究热点。本文以重庆市城口县龙田乡四湾村1社于2019年7月31日上午9点和8月14日凌晨3点突发的两次土质滑坡为研究对象,基于多源数据对四湾村滑坡失稳演化机制与动力学特征进行研究。主要研究工作如下:(1)结合研究区历史地灾资料和实地勘察,四湾村滑坡位于斜坡失稳危险性高地段,是典型的地质灾害极高易发区;对滑坡的自然地理概况与工程地质条件进行分析,归纳总结滑坡区域影响滑坡形成、破坏运动的各种因素。(2)基于区域地质资料与现场踏勘,结合Google遥感影像、无人机航拍、近期降水数据、区内历史滑坡资料以及现场调查资料等多源数据,确定滑坡基本特征以及失稳机制;通过确定性系数方法(CF法)快速分析地形地貌、地质条件、气象、水文、人类活动等因素对滑坡的复合影响。(3)采用GEO-STUDIO软件对四湾村7月31日滑坡(以下简称7.31滑坡)进行降雨条件下稳定性演化数值模拟分析,研究降雨对滑坡变形破坏的诱发机理,结果表明降雨是四湾村滑坡的主要诱发因素。采用传递系数法对四湾村8月14日滑坡(以下简称8.14滑坡)滑后堆积体及潜在滑移区主要工程地质剖面进行稳定性计算,分析不同工况下滑坡堆积体及潜在滑移区岩土体的稳定性,堆积体及潜在滑移区岩土体在降雨等不利条件下仍有再次滑塌的可能。(4)采用离散元数值模拟软件Mat DEM对四湾村7.31、8.14滑坡的破坏运动过程及其堆积分布形态进行模拟。根据研究区域滑前、滑后、滑面、土岩分界面、基岩面以及模型底座等层面的数字高程模型建立滑坡数值模型。将模拟堆积分布形态与实际致灾情况进行对比分析,判断滑源区碎石土最佳宏观力学参数组合;根据模拟得到的位移场、速度场、能量曲线以及热能曲线,研究7.31滑坡和8.14滑坡的破坏运动过程及其堆积分布形态。8.14滑坡危害区域模拟结果较为理想,与实际相符;7.31滑坡由于滑体体积较小、滑动过程容易受植被影响等因素,危害区域模拟结果与实际情况存在一定差异。
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