广元降雨型滑坡诱发条件及预报方法研究

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地处四川省北部的广元市是山地像盆地的过渡带,其特殊的地质环境,加之极端降雨事件不断发生,导致降雨型滑坡频发。本文分析广元56年小时降水和极端降水事件的变化趋势;利用历史滑坡个例,分析广元降雨型滑坡的时间分布特点,研究广元滑坡与降水间的关系;根据后山里滑坡土体的渗透系数,研究降水与处于后山里滑坡不同位置各监测参量之间的关系;基于不同状态下的物理力学参量,分析后山里滑坡的稳定情况,建立后山里滑坡的稳定性模型。概括起来,本文主要研究结论如下:(1)广元每年降水总量变化不明显,但小时降水的极端情况越来越明显。在整个研究时段内,苍溪站和青川站小时降水年际倾向率的波动为单峰单谷型,旺苍、广元和剑阁三站为双峰单谷型;广元大部分地区每年的短时强降水次数在增加,但降雨的持续天数在减少,降雨量却越来越极端。(2)在“5.12”汶川地震发生后的三年,广元降雨型滑坡的年次数达到了一个峰值,之后,广元降雨型滑坡的年次数基本回到震前的情况;在剔除峰值之后,广元降雨型滑坡年均次数为9.71例/年。广元降雨型滑坡集中发生在雨季,每月滑坡次数与月均降水量有很好对应关系。当日降水量在1025mm/d和2550mm/d之间时,滑坡发生的次数最多;滑坡发生当天和前一天的降水对滑坡发生的贡献率大,其中当天降水的贡献率最大,在滑坡发生前两天及之前的降水贡献率及贡献率的变化很小。(3)后山里滑坡的渗透系数k为1.2×10-3cm/s。0.5米和1.5米处的土压力受降水影响大,但有一定的时间滞后性,两个深度的滞后天数随降水强度的增强而缩短;0.5米处土压力变化量比1.5米处小,但1.5米受降水影响变化的持续时间较长。降水引起孔隙水压力1的滞后时间比孔隙水压力2的滞后时间短,且在降水后孔隙水压力都会发生多次数值增长。用过程降水量可以更好地表征土压力和孔隙水压力的变化。锚杆应力在降水之后会发生滞后增大,随着过程降水量的增大,三个深度的滞后天数逐渐减小,滞后的天数随锚杆所在的深度加深而增多。在对应滞后时间内,三个深度锚杆的载荷量都出现增大,增大量随深度而增加,深度越深,锚杆的载荷量持续增长时间越长。(4)后山里滑坡的岩土在没有水的情况,处于稳定状态,当为饱和情况时,则处于失稳状态;后山里滑坡的临界过程降水量为204.39mm,当过程降水量越大时,后山里滑坡失稳的可能性就越大,可能给居住在后山里滑坡灾害区的居民带来严重的灾害。
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