液化型黄土地震滑坡的运动学特征研究

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黄土高原地质构造背景复杂,强震频发。地震滑坡灾害长期以来威胁人民生命安全,制约经济社会发展。黄土地震滑坡类型多样,成因机理复杂多样。其中液化型黄土地震滑坡滑移距离远,坡度低,破坏能力强,需得到更多关注。目前对于黄土地震滑坡发育特征机理与液化型黄土地震滑坡运动特征研究不足,评价方法较少。本文以海原地震高烈度区为研究区,基于海原地震地质构造背景,结合滑坡目视解译,运用统计分析,数值模拟等方法给出了海原地震滑坡发育特征,对海原地震滑坡发育机理有了深入定量的认识,总结了地震滑坡特点,解释验证了海原地震滑坡集中发育的原因,定量化评价滑坡发育因子。给出了液化型黄土地震滑坡的运动学特征,提出了液化型黄土地震滑坡的距离预测公式。本文取得以下成果:(1)采用遥感解译的方法确定了海原地震诱发的典型黄土地震滑坡916个。据此分析确定了海原黄土地震滑坡五大发育特征。1)上盘距离效应。2)坡度坡向效应。3)地貌微地貌效应。4)面积体积效应。5)运动液化效应。(2)通过对地震滑坡的对比总结,断裂活动特性与地震力还是首要影响滑坡发育的关键因素,坡度、高程、面积、体积等形态因素对于滑坡的发育影响有限。(3)结合海原黄土地震滑坡发育特征,揭示了西海固地区黄土地震滑坡的发育机理。1)通过区域动力响应数值模拟发现,海原地震滑坡发育中地震力起到主控作用,西海固一带地震加速度、位移处于较高水平。2)采用AHP定量化评价得出地震加速度权重为0.522,起到主控作用;地貌类型权重为0.179、地质条件权重为0.1,也较为重要。(4)基于黄土地震滑坡分类研究,确定了液化型黄土地震滑坡的运动学特征为:1)滑坡的坡高与滑移距离的关系为H=0.096L。而H=0.122L可近似认为滑动型与液化型滑坡的界限。2)滑体长度与滑移距离的关系为L=1.97702L1。3)原始坡度的特征回归函数为L=0.18776α3.10686。4)滑坡体积的特征回归函数为L=82.47551V0.15713。(5)根据正交试验得出坡高对于滑坡运动距离具有显著性影响,显著性因素的线性回归方程为:L=30.4+9.781H。液化型黄土运动学特征的多元非线性回归方程y=11.422+0.321x1+8.231x2+90.211(x2/x1)。以上公式均可较好的反映实际滑移距离。
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