陇南山区大型滑坡群发性规律与机理研究

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中国西部地质灾害频发,而陇南山区山高沟深,更为地质灾害创造了得天独厚的地质环境。陇南山区滑坡灾害高发,每年便造成大量的人力财力损失。为探明陇南山区滑坡群发性规律及机理,本文选取大型及巨型滑坡为研究对象,在原有地质调查资料的基础上,进一步现场复核、修正、补充、统计滑坡数据,借以揭示研究区大型及巨型滑坡的群发性规律。结合野外踏勘、室内扫描电镜、XRD试验及数值模拟等手段,以秦峪断层为例,分析研究区的区域应力场特征、断裂带工程地质特征及上下盘应力状态,从地应力角度探究了断裂带及地震活动的滑坡群发性的作用机理。本文主要成果如下:(1)陇南山区大型、巨型滑坡总体沿区域性断裂带两侧线性集中分布,但滑坡规模、滑坡数量、集中发育区域,具体视断裂带而不同。(2)研究区内大型、巨型滑坡的分布与地震烈度、地震动峰值加速度数值呈正相关。研究区地震活跃期、地震平静期间均有大量大规模滑坡失稳记录,但地震平静期间失稳滑坡的数量达到峰值,表明滑坡具有滞后性发育特征。(3)秦峪断层上盘应力较下盘集中。秦峪断层两侧岩体结构面间距呈远离断裂带递增的规律性变化,变化范围与对应断层宽度呈正相关性。与下盘相比,断裂带上盘岩体结构面间距的变化范围更大,产状变化更剧烈。破碎的岩体结构、高度集中分布的断裂带两侧应力及上盘应力导致研究区滑坡沿断裂带线状分布,秦峪山区滑坡集中分布于上盘。(4)构造断裂大范围切割斜坡坡体,分割滑坡边界及滑坡滑体,形成滑坡群发性集中分布的基本空间格局。在此基础上,逆断层上盘不断集聚的地应力加剧了上盘岩体结构完整性的破坏,打破滑坡的力学平衡,导致滑坡失稳,表现出逆断层上盘滑坡集中分布的特征。而断层泥中的粘粒含量和丰富的粘粒成分也表明断裂带持续活动的可能性较大。(5)区域应力场以地震的形式释放地应力,导致滑坡群发性分布。总体表现出地应力数值越大,地震烈度越高、滑坡数量越多的分布特征。综合产生的地震效应导致研究区地震滑坡群发,地应力场反演结果表明,研究区区域断裂带两侧应力较为集中,断裂交汇处、转折处应力高度集中。
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