黄土滑坡系统形成演化机理研究

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黄土山区斜坡地质灾害频繁发生,以黄土滑坡最为典型、最为频繁,以陇西地区最为密集。基于黄土滑坡的频发性和危害性,不仅要分析黄土滑坡的特征和形成演化机理,还要研究黄土滑坡的根源—黄土斜坡的特征及其向滑坡的演化机理。黄土斜坡和黄土滑坡是黄土地貌系统的组成部分,两者均具有开放性、动态性等系统属性,而当前缺少从系统的角度分析斜坡、滑坡的结构、特征,缺少从系统的角度对斜坡的演化机理和滑坡的形成演化机理进行深入研究。本文基于系统论观点,将黄土滑坡看作是黄土斜坡系统演化到特定阶段的一种结果,利用大量野外调查和室内试验资料,在构建黄土斜坡系统的基础上,深入分析黄土斜坡系统的结构、组成要素、坡体结构特征;研究地震、降雨作用下黄土斜坡向滑坡系统的演化模式、类型;从系统的角度对常家河地区黄土滑坡系统的特征与形成演化机理进行深入分析。主要研究成果如下。(1)根据系统理论和黄土斜坡的特征,建立黄土斜坡系统,黄土斜坡系统由岩土体、构造、地形地貌、应力场、渗流场、温度场六大子系统构成;研究了各个子系统的特征;基于坡体结构将黄土斜坡系统分为2大类36小类,同时重点分析了常见斜坡类型的坡体结构特征。(2)基于调查资料,利用FLAC3D软件重点研究了天然、地震、降雨、降雨和地震四种不同工况下混合型斜坡向滑坡系统的演化机理、模式,得出共有8种模式、6种滑坡类型;坡体结构制约着、控制着黄土斜坡向滑坡演化的模式、进程及类型,特别是接触面与坡向的关系起着关键性的作用,当接触面顺向时更容易发生滑动。(3)在构建黄土滑坡系统的基础上,对常家河地区黄土滑坡系统和黄土斜坡系统的特征进行了深入分析;在深入分析坡体结构对滑坡形成的控制作用、地震和降雨对滑坡形成的作用机理的基础上,重点研究了具有亲沟谷性滑动特征的滑坡形成过程,同时深入研究了滑坡形成之后坡体上黄土洞穴的形成演化以及其对滑坡的影响机理。
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