论文部分内容阅读
窝前滑坡是“5.12”汶川特大地震直接诱发的巨型高速远程滑坡,研究窝前滑坡的成因机理及其在运动中碰撞解体特征、计算滑体的运动速度对防灾减灾具有重要的指导意义。本文以窝前滑坡为研究对象,在野外地质调查的基础上,根据滑体运动堆积特征对滑坡进行分区,并对滑体的不同分区表层粒径大小进行统计;然后从窝前斜坡区域地质条件、斜坡对地震的动力响应和地震对岩体抗剪强度的影响三个方面探讨滑坡的成因机制,并通过FLAC3D数值模拟方法对斜坡失稳模式进行验证;最后从能量角度出发,结合第三破碎理论推导出窝前滑坡体运动速度和运动距离的函数关系,并将计算结果与谢德格尔法、动量传递法计算结果进行对比分析。研究认为:(1)窝前滑坡由两部分滑体组成。左侧滑体主要沿正东方向顺沟谷一泄而出,沿途刮铲两侧斜坡,右侧滑体数秒后启动,先是沿北偏东15°方向运动,滑行200m后受地形限制与斜坡发生强烈碰撞后转向北偏东110°方向在陡坎处与左侧滑体合并冲向朝阳河方向。(2)窝前滑坡运动中发生强烈的碰撞破碎现象,滑源区到堆积区表层粒径分布从大到小,靠近后缘处平均粒径达4.1m,堆积前缘平均粒径0.25m。(3)石坎断层错动、地震对斜坡体的触发效应和累积效应是窝前滑坡形成的直接原因。(4)斜坡坡度越大、岩体的结构面越发育、岩体越脆,则滑体碰撞破碎越严重,滑动距离越远。(5)通过谢德格尔法和动量传递法计算滑体运动速度,得出滑坡体经历了一个先加速后减速的过程。谢德格尔法计算得最大滑动速度达到52.11m/s,动量传递法计算得最大滑动速度为54.03m/s。(6)考虑岩体破碎消耗的能量,推导出窝前滑坡体运动速度和运动距离的函数关系。