吉林大学学报(地球科学版) ›› 2015, Vol. 45 ›› Issue (6): 1798-1807.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.201506203
蒋秀姿1, 文宝萍1, 蒋树1, 冯传煌1, 赵成2, 李瑞冬2
Jiang Xiuzi1, Wen Baoping1, Jiang Shu1, Feng Chuanhuang1, Zhao Cheng2, Li Ruidong2
摘要:
锁儿头滑坡是甘肃舟曲县城附近一个巨型老滑坡,自20世纪70年代末以来一直处于缓慢活动之中。滑坡所处的地质环境表明,锁儿头滑坡长期缓慢滑动是具有特殊性质的滑坡物质在自重、边界断层活动、白龙江侧蚀和地下水四大因素联合作用下的结果。然而,除自重这个基础因素外,其余三个因素在该滑坡中的作用程度如何,目前尚无定论。笔者在野外调查和监测数据分析的基础上,采用数值模拟手段,定量分析了三个因素对滑坡活动速率的贡献程度。研究结果表明:对于组成物质松软的锁儿头滑坡而言,除了其流变性质外,地下水和断层活动是导致滑坡长期缓慢活动的主要因素,其中地下水位上升的作用略大于断层活动;尽管滑坡在不同因素作用后的位移模式基本一致,但位移速率有明显差异;相较于单独自重作用,边界断层活动使滑坡位移速率增大20%~47%;地下水位上升1 m后,滑坡位移速率增大20%~97%,且随着水位上升量的增加,滑坡位移速率进一步增大;白龙江侧蚀仅对滑坡临江前缘部分的位移速率影响较大,但位移速率的增大幅度与白龙江水流速度并无明显正相关。
中图分类号:
[1] 黄晓, 杨为民, 张春山, 等. 甘肃南部坪定化马断裂带锁儿头滑坡成因机制[J]. 地质通报, 2013, 32(12): 1936-1942. Huang Xiao, Yang Weimin, Zhang Chunshan, et al. The Formation Mechanism of Suoertou Landslide in Pingding-Huama Fault Zone, Southern Gansu[J].Geological Bulletin of China,2013,32(12):1936-1942.[2] 李文彦, 张媛, 韩鑫, 等. 舟曲锁儿头滑坡裂缝变形特征研究[J].人民长江, 2013,44( 3): 33-35. Li Wenyan, Zhang Yuan, Han Xin, et al. Research on Deformation Characteristics of Cracks in Suoertou Landslide in Zhouqu[J]. Yangtze River, 2013, 44(3): 33-35.[3] 宋丙辉, 谌文武, 吴玮江, 等. 锁儿头滑坡滑带土不同含水率大剪试验研究[J]. 岩土力学, 2012,33(增刊2): 77-84. Song Binghui, Chen Wenwu, Wu Weijiang, et al. Experimental Study of Large Scale Direct Shear Test of Sliding Zones of Suoertou Landslide with Different Moisture Content[J]. Rock and Soil Mechanis, 2012, 33(Sup.2):77-84.[4] 宋丙辉. 滑坡滑带土工程特性试验研究[D].兰州:兰州大学, 2012. Song Binghui. Experimental Study on Engineering Properties of Sliding Zone Soils in Landslides[D].Lanzhou: Lanzhou University, 2012.[5] 杨为民,黄晓,张春山,等. 白龙江流域坪定其化马断裂带滑坡特征及其形成演化[J]. 吉林大学学报:地球科学版, 2014, 44(2): 574-583. Yang Weimin, Huang Xiao, Zhang Chunshan, et al. Deformation Behavior of Landslides and Their Formation Mechanism Along Pingding-Huama Active Fault in Bailongjiang River Region[J]. Journal of Jilin University:Earth Science Edition, 2014, 44(2): 574-583.[6] 张翔. 甘肃舟曲锁儿头滑坡变形破坏机制及稳定性研究[D].成都:成都理工大学, 2012. Zhang Xiang. Study on Stability and Deformation on Damage Mechanism of the Suoertou Landslide in Zhouqu County Gansu Province[D]. Chengdu: Chengdu University of Technology,2012.[7] 陈家兴. 甘肃舟曲锁儿头滑坡失稳机制离心模型试验研究[D].成都:成都理工大学, 2013. Chen Jiaxing. The Centrifuge Model Test for the Sliding Mechanism of the Suoertou Landslide in Zhouqu County Gansu Province[D]. Chengdu: Chengdu University of Technology,2013.[8] Di Maio C, Vassllo R, Vallario M. Plastic and Viscous Shear Displacements of a Deep and Very Slow Landslide in Stiff Clay Formation[J]. Engineering Geology, 2013,162:53-66.[9] Mansour M F, Martin C D, Morgestern N R. Movement Behaviour of the Little Chief Slide[J]. Canadian Geotechnical Journal, 2011, 48(4): 655-670.[10] Macfarlane D F. Observations and Predictions of the Behaviour of Large, Slow-Moving Landslides in Schist, Clyde Dam Reservoir, New Zealand[J]. Engineering Geology, 2009, 109(1/2): 5-15.[11] 谭万鹏, 郑颖人, 王凯. 考虑蠕变特性的滑坡稳定状态分析研究[J]. 岩土工程学报, 2010,32(增刊2): 5-8. Tan Wanpeng, Zheng Yingren, Wang Kai. Stable State of Landslide Considering Creep Properties[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2010,32(Sup.2):5-8.[12] 严绍军, 项伟, 唐辉明, 等. 大岩淌滑坡滑带土蠕变性质研究[J]. 岩土力学, 2008,29(1): 58-68. Yan Shaojun, Xiang Wei, Tang Huiming, et al. Research on Creep Behavior of Slip Band Soil of Dayantang Landslide[J]. Rock and Soil Mechanics,2008,29(1):58-68.[13] 蒋树, 文宝萍, 赵成, 等. 甘肃舟曲泄流坡滑坡活动机理分析[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2013, 24(3):1-7. Jiang Shu, Wen Baoping, Zhao Cheng, et al. Creep Mechanism Analysis of Xieliupo Landslide in Zhouqu County of Gansu Province[J]. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control, 2013,24(3):1-7.[14] 蒋秀姿, 文宝萍. 缓慢复活型滑坡滑带土的蠕变性质与特征强度[J]. 岩土力学, 2015,36(2): 495-501. Jiang Xiuzi, Wen Baoping. Creep Behavior of the Slip Zone of Reactivated Slow-Moving Landslide and Its Characteristic Strength[J]. Rock and Soil Mechanics,2015,36(2):495-501.[15] 俞晶星, 郑文俊, 袁道阳, 等. 西秦岭西段光盖山迭山断裂带坪定化马断裂的新活动性与滑动速率[J]. 第四纪研究, 2012, 32(5): 957-967. Yu Jingxing, Zheng Wenjun, Yuan Daoyang, et al. Late Quaternary Active Characteristics and Slip-Rate of Pingding-Huama Fault, the Eastern Segment of Guanggaishan-Dieshan Fault Zone (West Qinling Mountain)[J]. Quaternary Sciences, 2012, 32(5): 957-967.[16] 陈长云, 任金卫, 孟国杰, 等. 巴颜喀拉块体北东缘主要断裂现今活动性分析[J]. 大地测量与地球动力学, 2012, 32(3):27-30. Chen Changyun, Ren Jinwei, Meng Guojie, et al. Analysis of Modern Activity of Major Faults in Northeast Margin of Baryan-Har Block[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics,2012, 32(3):27-30.[17] 冯传煌. 环境演变对甘肃舟曲特大型地质灾害的影响研究[D]. 北京:中国地质大学, 2014. Feng Chuanhuang. Effects of Environment Change on Oversize Geological Hazard in Zhouqu County of Gansu Province[D]. Beijing: China University of Geosicence,2014.[18] 周翠英,刘祚秋,董立国,等. 边坡变形破坏过程的大变形有限元分析[J]. 岩土力学, 2003, 24(4): 644-652. Zhou Cuiying, Liu Zuoqiu, Dong Liguo, et al. Large Deformation FEM Anaysis of Slopes Failure[J]. Rock and Soil Mechanics, 2003, 24(4): 644-652.[19] 张雪东, 陈剑平, 黄润秋, 等. 呷爬滑坡稳定性的 FLAC-3D 数值模拟分析[J]. 岩土力学, 2003, 26(1):131-134. Zhang Xuedong, Chen Jianping, Huang Runqiu, et al. A Study of Deformation Features of Gapa Landslide Using FLAC-3D[J]. Rock and Soil Me-chanics, 2003, 26(1):131-134.[20] 晏鄂川,朱大鹏,宋琨,等. 基于数值模拟的三峡库区典型堆积层滑坡变形预测方法[J]. 吉林大学学报:地球科学版, 2012, 42(2): 422-429. Yan Echuan, Zhu Dapeng, Song Kun, et al. Deformation Prediction Method of Typical Accumulative Landslide in Three Gorges Reservoir Based on Numerical Modeling[J]. Journal of Jilin University:Earth Science Edition, 2012, 42(2): 422-429.[21] 陈祥军, 汤劲松. 用FLAC3D进行马崖高边坡稳定性分析[J]. 石家庄铁道学院学报, 2002, 15(3): 76-79. Chen Xiangjun, Tang Jinsong. Stability and Deformation Analysis of Maya Slope Using FLAC 3D[J]. Journal of Shijiazhuang Railway Institute, 2002, 15(3): 76-79.[22] 寇晓东, 周维垣, 杨若琼. FLAC-3D 进行三峡船闸高边坡稳定分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2001, 20(1): 6-10. Kou Xiaodong, Zhou Weiheng, Yang Ruoqiong.Stability Analysis on the High Slopes of Three-Gorges Shiplock Using FLAC-3D[J]. Chinese Journal of Rock and Mechanic and Engineering, 2001, 20(1): 6-10.[23] 王志俭. 万州区红层岩土流变特性及近水平地层滑坡成因机理研究[D]. 武汉:中国地质大学, 2008. Wang Zhijan. Rheological Experimental Study and Mechanism Research on Gentle-Dipped Landslides of Jurassic Red Strata in Wanzhou City[D]. Wuhan:China University of Geosciences,2008.[24] 蒋树. 甘肃舟曲泄流坡滑坡活动机理与趋势预测研究[D]. 北京:中国地质大学, 2013. Jiang Shu. Mechanism Analysis and Dynamic Behavior Prediction for the Xieliupo Landslide in Zhouqu County of Gansu Province[D]. Beijing: China University of Geosciences,2013.[25] Wang G, Liu F, Fu X, et al. Simulation of Dam Breach Development for Emergency Treatment of the Tangjiashan Quake Lake in China[J]. Science in China.Series E: Technological Sciences, 2008, 51(2): 82-94.[26] International Union of Geological Sciences Working Group on Landslide. A Suggested Method for Describing the Rate of Movement of a Landslide[J]. Bulletin of the International Association of Engineering Geology, 1995,52: 75-78. |
[1] | 董军, 徐暖, 刘同喆, 管锐, 邓俊巍. 乳化植物油强化土著微生物修复中高浓度Cr(Ⅵ)污染地下水[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(1): 234-240. |
[2] | 黄星, 路莹, 刘肖, 段晓飞, 朱利民. 地下水位抬升对人工回灌中悬浮物堵塞的影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(6): 1810-1818. |
[3] | 董维红, 孟莹, 王雨山, 武显仓, 吕颖, 赵辉. 三江平原富锦地区浅层地下水水化学特征及其形成作用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(2): 542-553. |
[4] | 付延玲, 骆祖江, 廖翔, 张建忙. 高层建筑引发地面沉降模拟预测三维流固全耦合模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(6): 1781-1789. |
[5] | 刘国庆, 吴时强, 范子武, 周志芳, 谢忱, 乌景秀, 柳杨. 回灌与回扬物理过程的解析推导及灌压变化规律[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(6): 1799-1807. |
[6] | 刘海龙, 马小龙, 袁欣, 穆环玲, 冷冰原, 洪梅. 基于多元回归分析的铬污染地下水风险评价方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(6): 1823-1829. |
[7] | 袁晓婕, 郭占荣, 黄磊, 章斌, 马志勇, 刘洁. 用镭-226示踪胶州湾的海底地下水排泄[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(5): 1490-1500. |
[8] | 杨悦锁, 张戈, 宋晓明, 温玉娟, 张文卿. 地下水和土壤环境中雌激素运移和归宿的研究进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(4): 1176-1190. |
[9] | 陈盟, 吴勇, 高东东, 常鸣. 广汉市平原区浅层地下水化学演化及其控制因素[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(3): 831-843. |
[10] | 钱文见, 尚岳全, 杜丽丽, 朱森俊. 充气位置及压力对边坡截排水效果的影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(2): 536-542. |
[11] | 危润初, 肖长来, 方樟. 黑龙江建三江地区地下水动态趋势突变点分析[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(1): 202-210. |
[12] | 赵林, 莫惠婷, 郑义. 滨海盐碱地区包气带中淡水透镜体维持机理[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(1): 195-201. |
[13] | 吴鸣, 吴剑锋, 施小清, 刘杰, 陈干, 吴吉春. 基于谐振子遗传算法的高效地下水优化管理模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(5): 1485-1492. |
[14] | 余楚, 张翼龙, 孟瑞芳, 曹文庚. 河套平原浅层地下水动态监测网优化设计[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(4): 1173-1179. |
[15] | 王宇, 卢文喜, 卞建民, 侯泽宇. 三种地下水位动态预测模型在吉林西部的应用与对比[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(3): 886-891. |
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