【摘 要】
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高速远程滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害现象,常表现出巨大的体积、超常的高速度、难以预料的超常滑距、巨大的能量、异常高的流动性。在川藏、滇藏铁路以及中巴、中尼经济走廊的重大工程活动中,以青藏高原为背景的复杂地质环境条件下所孕育的巨型潜在崩滑地质灾害,已经成为一项重大的工程地质问题。本文以塔合曼巨型古滑坡现场调查为基础,根据平面撒开型高速远程滑坡案例的边界条件特点,开展基于颗粒柱体坍塌的物理模型实验
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高速远程滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害现象,常表现出巨大的体积、超常的高速度、难以预料的超常滑距、巨大的能量、异常高的流动性。在川藏、滇藏铁路以及中巴、中尼经济走廊的重大工程活动中,以青藏高原为背景的复杂地质环境条件下所孕育的巨型潜在崩滑地质灾害,已经成为一项重大的工程地质问题。本文以塔合曼巨型古滑坡现场调查为基础,根据平面撒开型高速远程滑坡案例的边界条件特点,开展基于颗粒柱体坍塌的物理模型实验,进一步基于柱体坍塌实验进行数值模拟分析。通过控制颗粒流的物质条件（颗粒粒径、粒径级配）、能量条件（初始柱体高宽比、初始体积）、地形条件（底面摩擦系数）,探究各项主控因素与碎屑流运动及堆积特征间的影响规律。主要研究结论如下:（1）根据颗粒流的速度特征,其运动过程可分为:竖向坍塌阶段、前缘扩散阶段、后缘侧滑阶段;竖向坍塌阶段中破坏变形形式可分为:蠕动变形破坏、坍塌坐落破坏、剪切滑动破坏。（2）颗粒流的前缘速度随时间演化曲线由若干相同演化形式的局部脉冲式速度峰值组成;相同初始柱体高宽比和初始体积下,局部速度峰值的数量相同,峰值强度与颗粒粒径呈正相关变化规律,随分形维数增大呈先减弱后增强的规律;相同颗粒粒径及粒径级配下,局部速度峰值的数量和峰值强度与初始柱体高宽比和初始体积呈正相关变化规律。（3）由源区沿主运动方向,颗粒流与底板相互作用的强度逐渐减弱。颗粒流内大粒径颗粒含量增高时,基底压力随时间演化曲线表现出的波动程度加剧;基底压力随时间演化曲线内,基底压力的峰值强度与颗粒流中大粒径含量及初始柱体高宽比、初始体积呈正相关变化规律。（4）单粒径颗粒流堆积体表面可见堆积平台、纵向脊、横向脊、堆积丘等各种沉积学地貌在空间上呈规律性排列,随颗粒流粒径减小,流态化堆积特征趋于显著;多粒径颗粒流堆积体表面大粒径颗粒的出露位置与单粒径颗粒流堆积体中横向脊、纵向脊和侧缘堤的分布位置基本相同。（5）初始柱体高宽比和初始体积的影响堆积形态的主控因素;等颗粒粒径及级配条件下,堆积体密集堆积区覆盖面积与初始柱体高宽比和初始体积呈正相关变化规律,且增长率逐渐减小。等高宽比等体积条件下,随着颗粒流大粒径颗粒含量的增加,堆积体前缘发育出零散颗粒堆积区。单粒径颗粒流平均粒径增大时,密集颗粒堆积区的覆盖面积呈先增大后减小的趋势;多粒径颗粒流分形维数增大时,密集颗粒堆积区的覆盖面积呈先减小后增大的趋势。地形条件的粗糙程度仅对大粒径的颗粒流产生影响,表现为堆积体覆盖面积随着摩擦系数的增加呈线性下降的趋势。（6）从堆积体的内部结构特征上看,单颗粒流堆积体具有层序保留现象;随着颗粒所处层位的升高,相邻层位间的颗粒混杂现象逐渐增强,表明越接近表层,颗粒流运动过程中内部的变形程度更高。不同分形维数的多粒径颗粒流堆积体在纵剖面上,都不同程度地表现出由大粒径和小粒径颗粒分别向堆积体顶层和底层方向集中的反粒序现象。
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