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在沟谷地形中,滑坡碎屑流的运动常受到地形的影响,导致其运动方向发生改变,进而影响到滑坡运动速度和堆积特征。本文利用三维离散元素法,对四川都江堰三溪村高速远程滑坡进行模拟,研究滑坡体不同部位的块体失稳后,在沟道偏转地形主导下的滑坡碎屑流前缘的运动速度、各部位滑体的速度变化过程和堆积特征,并提出沟道偏转地形耗能模型分析了地形偏转造成的动能消耗。研究结果显示:滑坡前缘在地形偏转位置运动方向发生变化,导致运动速度突降;由于滑坡不同部位的滑块相对于地形偏转点具有不同的撞击角度,导致其撞击后产生不同的偏转角度,滑块的偏转角度越大,速度变化越大;由沟道偏转地形导致的滑坡运动速度减小反映了偏转地形对滑坡的动能产生的耗散,动能耗散率与cos~2θ(θ为偏转地形在水平面上的偏转角度)成反比;不同部位滑块的堆积长度随偏转角度的增大而减小。本研究分析了沟谷地形偏转对滑坡碎屑流运动速度作用机制及不同部位岩土体堆积范围的影响,可为该类地形条件下滑坡的运动机制研究和防灾减灾工作提供参考。 相似文献
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《山地学报》2018,(5)
滑坡碎屑流的冲击是一个持续的,由大量粗细不均匀的碎屑岩粒及粗大块石共同作用的复杂力学冲击过程,冲击压力的大小和分布范围呈现一定的规律变化。以室内物理模型试验的数据为依据,运用三维离散元素法,提出滑体等效冲击力和等效冲击作用位置,探讨不同级配条件下,滑坡碎屑流冲击力的分布特征。结果表明,滑体冲击挡墙的过程可划分为动态冲击阶段和准静态堆积阶段。动态冲击过程中,滑体细颗粒组分摩擦耗能显著,导致滑体冲击力及其作用高度减小;粒径为20mm及以上粗颗粒间的碰撞作用促进了滑体内部的能量传递,导致滑体冲击力及作用高度增加,峰值冲击力呈分散性分布,峰值冲击力沿竖直高度方向的集中趋势不显著。准静态堆积阶段,挡墙所受接触力主要为后续滑体颗粒冲击能量的碰撞传递及重力分量的累积。滑坡碎屑流滑动带两侧场地条件基本相同的情况下,滑体等效冲击力的水平分布位置主要集中于迎流面中轴线附近,受颗粒级配条件影响较小。 相似文献
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《山地学报》2017,(4)
2013年4月20日四川省芦山县发生Ms7.0级强烈地震,诱发芦山县、天全县、宝兴县等多个县区2500多处崩塌、落石、滑坡、泥石流等次生灾害,但规模较小。天全县老杨乡汤家沟滑坡-碎屑流是此次地震诱发的最大一处滑坡,在地震作用下约有53万m~3的岩体自滑源区高速滑出。因剪出口下方山脊的阻挡作用滑体沿左右两侧发生分叉,此后分别沿春尖窝沟和干沟头沟高速运动,滑行约340 m和440 m后与各自沟谷侧壁发生撞击、爬坡解体为碎屑流,碰撞转向后继续向下滑行,总滑行距离约1.6 km,高程差约480 m。尽管关于芦山地震滑坡的研究很多,但对滑坡全过程动态模拟的研究较少。本文通过滑坡现场调查,解析了汤家沟滑坡的基本运动特征和滑体运动过程中发生的碰撞、铲刮、堆积等现象,并基于DAN3D动力分析软件,采用Friction-Voellmy复合模型反演了汤家沟滑坡运动全过程,得到了滑体的堆积、速度分布以及铲刮等特征。 相似文献
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《山地学报》2017,(2)
坡脚开挖、坡面堆载、不合理灌溉等人类活动诱发的工程性黄土滑坡灾害频频发生,对于当地居民的生命财产安全构成极大威胁。本文以兰州市沙井驿滑坡为研究对象,在工程地质勘测的基础上,研究滑坡的基本特征及导致滑坡发生的关键因素。通过减围压三轴试验研究黄土边坡开挖过程中土体的变形破坏特征。基于FLAC3D数值模拟方法,对黄土边坡的开挖过程进行模拟,分析开挖过程中边坡不同深度的土体应力及变形发展规律,揭示开挖过程中坡体稳定性变化规律及滑坡启动机理。结果表明,沙井驿滑坡是由于坡脚不合理开挖导致老滑坡复活,为牵引式滑坡;在开挖过程中,坡体内发生应力重分布,应力状态不断发生变化,随着开挖的进行,坡体变形逐渐增大;开挖结束后,坡体中部产生大量剪切裂缝,后缘产生张拉裂缝,坡体稳定性降至最低,中上部均有较大变形,最后发生失稳。 相似文献
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就滑坡组成和发生机制,与<贵州关岭"6.28"特大滑坡特征和成因机理>一文作者进行商榷.笔者认为"超压密岩土边坡失稳理论"可以较好的解释大寨滑坡-碎屑流灾害的突然发生."上硬下软"坡体结构,是大寨滑坡发生的地质基础;强降雨快速入渗,是导致岩层裂隙和大气突然贯通,负压立即消失,高陡坡体迅即失稳的诱因. 相似文献
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鬼招手滑坡位于“5·12”汶川地震极重灾区彭州市内,是地震4a后暴雨诱发的高速滑坡.剖析了主滑体和堆积区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的特征;分析了影响该边坡稳定性并诱发滑坡的6大因素,包括地层岩性、河流及泥石流冲刷掏蚀坡脚、暴雨及雨水下渗、断裂及“5.12”汶川地震、地貌、人类工程活动,其中持续暴雨是滑坡主要诱发因素;计算了主滑体抛射初速度为40.41 m/s,运动距离为137m,定义了主滑体的破坏模式为滑移-抛射模式;总结了滑坡的破坏过程,分为坡体累积破坏、坡体启动、坡体运动、坡体堆积稳定4个阶段;对比分析了暴雨和地震诱发的高速滑坡的不同之处,对于地震灾区的防灾减灾工作具有一定参考价值. 相似文献
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2010-07-27凌晨,四川省汉源县万工集镇后山因持续暴雨而突发高位高速远程滑坡-碎屑流,最大滑程约1.4 km,启动时滑坡体约48×104m3,沿线裹挟和铲刮沟谷及其两侧边坡松散体,到达坡脚部位滑坡碎屑流体积增大至100×104m3,最终导致沿沟的双合村一组5户20名村民失踪及下游万工集镇部分房屋被掩埋而倾倒破坏。滑坡启动区发育于万工集镇后侧二蛮山大沟内,沟左侧为二叠系灰岩(P1y),顺坡倾向沟内;右侧为强风化的二叠系峨眉山玄武岩(P2β),节理极发育;沟内早期堆积物丰富,特别是沟上游还存在一大型古滑坡体;这些不稳定物源在有利地形条件及降雨诱发下极易形成滑坡。原始沟谷上游高位陡峭地形导致山体具备高位潜在势能,具备形成高位高速远程滑坡-碎屑流的地形条件。2010-07-24—26的降雨是触发此起特大灾害的主要原因,累计降雨量达163 mm,在水的作用下启程剧动并高速下滑。采用将今论古的地质方法,从地质构造、地层序列、岩体坡体结构及坡体变形等角度研究了二蛮山滑坡孕育的地质演化史,再现了滑坡区域历史时期中重要的地质活动过程。 相似文献
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《山地学报》2016,(6)
现场调查的数据分析表明:同等规模体积的中、小型滑坡碎屑流的运动参数存在较大的差异,这些参数的差异源于滑坡体积、岩土体特性和地形条件耦合作用的结果,理论分析和数值计算常常不能完全解释其机理。因此,在模型试验的基础上,运用极差、方差分析等方法,探讨了滑坡碎屑流的体积、颗粒级配和斜坡坡度对坡脚下的水平运动距离、等效摩擦系数的影响。研究表明:滑坡碎屑流体积在同等规模等级和相同的落差条件下,3种因素对坡脚下水平运动距离的影响大小依次为颗粒级配、斜坡坡度和体积。颗粒级配对碎屑流坡脚下的水平运动距离的影响非常显著,而同等规模内变化的体积的影响不显著。因素对等效摩擦系数的影响大小顺序为斜坡坡度、颗粒级配和体积。坡度对碎屑流等效摩擦系数的影响非常显著,而同等规模内变化的体积的影响不显著。 相似文献
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《山地学报》2017,(3)
为了研究岩浆岩质边坡在地震作用下的动力响应特征和失稳过程,以西藏俄拉村滑坡为原型建立离散元数值模型,通过输入实测地震动数据,研究该斜坡在地震作用下的动力响应特征和失稳破坏过程。模拟结果表明:(1)俄拉村滑坡失稳过程为:震动拉裂-剪切阶段→"锁固段"剪断贯通阶段→堆积掩埋夯实阶段;(2)水平向地震加速度PGA具有高程放大效应,且在相同高程坡面PGA放大系数较坡体内部大,坡形转折处和坡体凸出部位的放大效应也表现为坡面较坡内显著;(3)水平向地震加速度PGA值自坡体内部向外表现为时而增大、时而减小的节律性规律。研究结果可为岩浆岩质边坡在地震作用下的失稳模式提供依据。 相似文献
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《山地学报》2015,(1)
通过对西北某坝肩边坡勘探平硐的现场调查,综合分析边坡的基本特征、岩体结构特征、坡体结构特征、变形破坏特征,认为坡体为形成年代比较久远的变形体,在自重的作用下坡体发生缓慢的变形,地震的作用加速了坡体的变形,从而形成了现今的变形体,但坡体未发生整体的失稳。由于坡体变形年代比较久远,故采用离散元数值模拟对其成因机制进行研究。研究结果表明:自重作用下坡体有沿缓倾坡外层面缓慢滑移变形的趋势,在地震荷载的作用下最终诱发边坡发生比较大的变形。坡体在变形过程中经历了启动、高速变形和自稳3个阶段,在启动阶段坡肩位置首先出现拉张裂缝,然后坡体中部出现变形,最后坡脚位置剪出。通过坡体中监测点加速度、速度的研究发现随着高程的增加坡体的加速度、速度放大系数明显增加。 相似文献
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《山地学报》2017,(6)
浅层蠕动型黄土滑坡通常呈面状发育于相对平缓的沟谷两侧,沿黄土-基岩接触面产生周期性低速蠕动,对附近的工厂、道路和管道等设施造成严重破坏。研究这类滑坡的形成机理对其防灾减灾工作具有重要的指导意义。因此本文以甘肃省天水市罗玉沟流域的一个典型浅层蠕动型黄土滑坡为例展开研究。取滑带泥岩样进行直剪和直剪蠕变试验,以试验数据为基本参数,利用VB编程的二维滑坡运动模型模拟该滑坡的演化过程,并分析了滑坡在运动过程中及河流侵蚀下的稳定性。结果表明,泥岩应力-应变曲线呈弱硬化型,破坏后强度不发生衰减,且其长期强度(φ_∞=10.3°、c_∞=12.8 k Pa)明显低于直剪试验强度(φ_f=11.9°、c_f=40.9 k Pa),有利于滑坡发生蠕动;滑坡演化过程中后缘滑体逐渐向前缘蠕动,滑体稳定系数随之提高,但河流侧蚀又会明显降低其稳定性,导致周期性蠕动下滑;本文采用的二维滑坡运动有限差分模型可较好的模拟这类滑坡的演化过程,可为滑距预测提供依据。 相似文献
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冲击力力链特征反映了碎屑流颗粒间的接触关系,为滑坡碎屑流冲击力特性的研究提供了一个新的理论方法。以物理模型实验数据为依据,借助离散元模拟软件PFC~(2D),探究不同岩土体颗粒级配条件下,力链配位数、超强力链、强力链、弱力链占比和强弱力链分布位置的相关特性。结果表明,碎屑流在运动过程中,力链配位数和强、超强力链占比会经历一个先波动减小再增加最后保持稳定的过程,并且力链配位数与颗粒的平均速度呈负相关关系;岩土体颗粒级配中的不均匀系数C_u是影响力链配位数、超强力链、强力链、弱力链占比的主要因素;在碎屑流冲击挡墙过程中,强、超强力链主要集中于底部区域,并且随着粗大颗粒含量的增加,超强力链配位数峰值的作用位置逐渐升高。 相似文献
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《山地学报》2016,(2)
在现代地震较为平静的则木河断裂带中段,集中分布有一系列大型古滑坡,并具有高速、远程碎屑流等强动力特征,这些现象给人类进一步探索"大规模滑坡事件"提供了诸多思索和启发。以底古村附近﹑规模达3.7×10~8m~3的巨型古滑坡为研究对象,根据地质调查数据建立山体的岩体力学概念模型。运用具有模拟动力环境条件的离散元数值分析程序(UDEC),探明山体失稳的临界动力条件为a=0.6 g,之后陆续增大地震加速度(a分别为0.8 g、1.0 g、1.2 g、1.4 g、1.6 g),观察程序计算出不同加速度条件下的滑坡堆积状态可知,当a=1.6 g时滑坡堆积状态与当前地貌相符,进一步得出诱发山体发生高速远程碎屑流运动的初始加速度为a≥1.6 g(相当于Ⅺ度地震的动力强度)的基本结果。由此推论:该巨型滑坡事件是由强度超过Ⅺ度的地震所触发,近代地震活动极为平静的断裂带中段,历史上曾发生过Ⅺ度以上强烈地震。 相似文献
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岩土体颗粒级配对滑坡碎屑流冲击作用的影响研究 总被引：1，自引：0，他引：1
滑体的运动、堆积及冲击力等因素决定了滑坡碎屑流的致灾程度,不同粒径大小及组成的颗粒在运动过程中,产生碰撞、摩擦、跳跃等作用,影响着滑坡碎屑流的致灾程度。运用三维离散元素法,对比模型试验,以控制粒径为参数,探讨岩土体不同级配对滑体的堆积形态、运动速度及冲击力等动力学特征的影响。研究结果表明:各滑体模型运移堆积过程中均呈现出显著的反序分离特性;对于控制粒径相同,而颗粒级配不同的初始滑体,虽然堆积形态基本一致,但细小碎屑颗粒增大了滑体的运动速度,大粒径块石增加了滑体冲击力;在不同的控制粒径下,控制粒径越大,滑体流动性越强,滑体平均速度峰值和冲击力峰值越大;细小碎屑物质的反序现象会增大滑体动能,其显著的摩擦耗能作用会缩减滑体冲击能,粗大块石促进了滑体内部的能量传递,增大滑体冲击力。 相似文献
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河流对岸坡的侵蚀作用是滑坡失稳的重要因素之一,特别是在中国黄土地区。因此,探讨河流水位的季节性变化对黄土边坡稳定性的影响规律,对早期黄土滑坡灾害预警具有重要作用。论文以甘肃省天水市清泉村滑坡为例,分析5年内沿岸边坡形变速率与季节性水位变化之间的关系。基于SBAS-InSAR技术获取滑坡时序形变信息,借助MNDWI与DEM获取边坡底部时序水位信息,并结合GPM降雨数据进行相关性分析,研究发现随着降雨增多、河流水位的上涨,清泉村滑坡的形变速率明显增大,在夏季时滑坡形变量增长较快,并且边坡形变相较于水位季节变化具有一定的滞后性;经相关性分析,得出水位与滑坡形变的相关性系数为0.46,降雨与滑坡形变的相关性系数为0.39,表明清泉村滑坡的形变速率与水位变化更相关。因此,河流的季节性变化对滑坡形变速率具有一定影响,进而造成河流对沿岸滑坡的侵蚀作用呈现出季节性变化。研究揭示的黄土滑坡与河流水位的季节性变化关系,对揭示河岸边坡的演化过程、滑坡识别与灾害防治具有重要意义。 相似文献
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青藏高原山地系统动力学模型研究 总被引：1，自引：1，他引：1
以地球系统科学为研究思路。研究了青藏高原山地系统各圈层相互作用的统一构造动力模型、力学模型和数值模拟等。关于青藏高原山地系统动力学特征。主要研究高原山地系统现今构造应力场演化特征和高原山地系统统一构造动力模型。认为均起源于喜马拉雅运动期印度一欧亚板块碰撞引发的统一的板块汇聚动力体系和各圈层与之相应的一系列运动学和动力学过程。关于青藏高原山地各圈层力学系统描述，主要把山地各圈层块体质点作为一个力学系统来描述。求解速度向量、位移向量、密度场、温度场、应力张量等物理量和状态空间。最后求解运动方程。关于青藏高原山地系统的非稳定性问题。将给定的载荷历史分成许多小的增量步。对每一个增量步求解一个非线性边值问题。使用失稳量准则判断山地系统的稳定性。关于青藏高原山地各圈层多体系统力学描述。青藏高原是由多圈层多块体不同物质结构组成的。皆可用若干塑性、流变体、流体和弹性组成的系统模型予以有效地描述。主要研究内容有：高原山地系统碰撞隆升的分类和现象、山地主动碰撞构造体特性和山地被动碰撞体(靶体)特性等力学模型。文中初步分析和推断了演变的历史与现状。探讨了青藏高原隆升的动力学过程。 相似文献