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高速远程滑坡的动力分析和运动模拟

一、洒勒山滑坡的地质环境 洒勒山位于我国甘肃境内宽阔的巴谢河谷北岸。根据《洒勒山滑坡的基本特征及形成机制研究报告》,洒勒山原为多层状结构,从坡顶至坡脚依次出露上更新统马兰组、中更新统离石组、上第三系上新统临夏组以及第四系滑坡堆积层和河流冲积层。洒勒山斜坡地段水文地质条件比较简单,主要是坡体中部第三系地层中砾岩层中的水和斜坡前缘阶地砂砾卵石层中的孔隙潜水。整个斜坡呈现上陡下缓、相对高差达300余米的阶梯状地形特征,如图1所示。山坡上的台地分别是古滑坡和老滑坡的遗迹,斜坡前方有较狭窄的二级阶地和十分宽阔的一级阶地及漫滩,为滑体运动提供了广阔的空间。 二、洒勒山滑坡的动力分析 洒勒山滑坡之所以突然快速滑动,形成高速滑g坡,是由其特定的地形地质 羔条件决定的。对其滑带的形I成过程可作如下分析:首 23001——先,其上陡下缓的高陡地形 WP\/入使其滑带塑性区的形成与 一I一\、Z八分布有别于一般的斜坡,塑21。d”’”W冲。Z :Tw...  (本文共5页) 阅读全文>>

西南交通大学
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高速远程滑坡超前冲击气浪动力学及防控机理研究

本论文以2008年5月12日汶川大地震触发的牛圈沟、王家岩和谢家店子等三个高速远程滑坡为研究对象,通过精数值模拟方法,研究了高速远程滑坡所产生的超前冲击气浪的动力学机理。通过野外现场的详细调查,阐明和分析了高速远程滑坡运动全过程的几何学、运动学和动力学特征,并重点对高速远程滑坡运动过程中所产生的超前冲击气浪的动力学现象和特征进行了描述和分析。通过FLUENT流体力学软件中的用户自定义端口,导入了基于C语言编写的适合高速远程滑坡运动的摩擦准则;采用FLUENT流体力学软件中气-液两相流模型以及前处理软件,分别建立了基于真实地形地貌(DEM)特征的牛圈沟滑坡二维与三维数值模型,王家岩滑坡及其与前方刚性建筑物相互作用的三维数值模型,以及谢家店子滑坡及其与运动路径上桩林防护结构相互作用的三维数值模型;根据野外调查和室内土力学试验所得到的滑坡碎屑流物质的物理力学参数,反演了三个滑坡碎屑流运动全过程的情景,对三个高速远程滑坡及其所产生的超前...  (本文共217页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地质大学(北京)
中国地质大学(北京)

基于PFC3D的文家沟滑坡高速远程运动学特征研究

高速远程滑坡的运动机理一直是国内外学者研究的热点和难点所在。本文以文家沟滑坡为典型案例,在详细的野外调查和室内试验基础上,首次运用基于离散元法的PFC3D软件,对该滑坡的运动堆积特征进行研究。与此同时,运用三维数值模拟分析方法,初步探讨了地形地貌(沟谷形态),碎屑体积、颗粒级配等因素对碎屑流运动堆积特征的影响。主要的工作内容和成果有:(1)研究发现,地形地貌、颗粒级配对碎屑流运动特性影响显著,“V”型沟谷的发育,颗粒级配的过好及过差都不利于碎屑流运动的高速远程;颗粒尺寸及其形态对碎屑流运动特性影响不大;滑体体积和滑道摩擦系数的增大都不利于碎屑流高速远程运动。(2)运用PFC3D软件,对滑源岩体采取分批下滑方式,反演了文家沟滑坡由启动到堆积的全过程,模拟结果很好地符合实地调查成果。同时,模型中滑体存在明显的拐弯、爬高和超越现象。(3)模拟结果表明,文家沟滑坡自启动到完全堆积总历时约120s,滑坡运动过程中最大速度43.5m/s,局...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

高速远程滑坡铲刮动力学分析

高速远程滑坡在世界范围内是最主要的地质灾害之一,具有滑动距离远、滑动速度大、冲击破坏力强等特点,给人类生存环境和生产生活带来了巨大损失。目前国内外对于高速远程滑坡取得了大量科研成果,但由于对高速远程滑坡的早期识别能力差,空间预测难度大,导致群死群伤的灾难仍不断发生。因此对于高速远程滑坡的早期识别、运动规律和发生机制的研究具有重大的现实意义。本文以鸡尾山滑坡为例,在详细野外实地调查和相关勘察技术运用的基础上,结合滑坡滑前地形特征和滑后堆积体特征对比研究,建立了高速远程滑坡的运动地质模型,分析了鸡尾山滑坡高速远程运动的主要因素。建立了滑坡滑动过程中的铲刮力学模型,提出了碰撞铲刮作用和裹挟铲刮作用在运动过程中的重要性,推导了滑坡铲刮效应的计算公式。基于DAN软件对鸡尾山高速远程滑坡的运动特征进行了数值模拟分析,并进行了有铲刮作用和无铲刮作用的对比模拟。本论文通过研究,取得了以下主要结论和成果:1.建立了鸡尾山高速远程滑坡运动地质模型。...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

成都理工大学
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窝前滑坡的成因机制及运动特征

青川县马公乡窝前滑坡是汶川地震诱发的一个高速远程滑坡—碎屑流,体积为1200×10~4m~3,导致34人死亡,造成严重的人员和经济损失。由于高速远程滑坡—碎屑流的冲击能量和体积巨大、滑动速度极高、运动距离超长、流动性大、致灾范围大、遇阻改变流向等运动特点,致使一旦发生,造成的灾害就无法估计。因此,研究高速远程滑坡—碎屑流的形成机制及运动特征,计算运动过程中的速度及运移距离,对确定其可能的停止区域和预测灾害范围有重要的意义,进而对减灾防灾具有指导意义。本文以马公乡窝前滑坡为研究对象,围绕地震引发的高速远程滑坡(崩滑)—碎屑流展开研究。通过野外调查等手段和方法,阐述窝前滑坡的地质环境背景,详细地描述窝前斜坡的岩体结构特征,并根据窝前滑坡的运动、堆积特点对滑坡进行分区描述。然后,从地震滑坡的稳定性影响因素、地震波以及石坎断层对窝前斜坡的影响三个方面分析窝前滑坡的成因机理。并采用理论分析滑体启动及侧涌超高时的受力,推导计算得出启动和运动...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
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东河口高速远程滑坡超前冲击气浪三维数值模拟分析

发生在四川省广元市青川县的东河口滑坡在滑动后掩埋了处于下方的东河口村,共摧毁四个村庄和东河口电站,并造成780人遇难。滑坡碎屑流停积后阻塞了红石河与青竹江,形成两大堰塞湖。东河口滑坡除对运动范围内的建筑和人员造成巨大的破坏和伤亡外,其产生的超前冲击气浪也对运动范围外的人身财产产生了一定的威胁。因为该滑坡拥有巨大的方量和超高的速度,且出现在高山峡谷地形陡峭的地区,在运动过程中滑坡体快速挤压前方空气,形成一股巨大的冲击气浪破坏滑坡范围外的物体,造成二次灾害。本文主要以等效流体假设为基础,应用Fluent计算流体软件来模拟东河口滑坡的全过程,并对滑坡运动过程中产生的超前冲击气浪进行了监测和分析。主要结论如下:(1)东河口滑坡运动全过程约63s,滑程达2400余米,27s左右达到最大速度,约43.3m/s。在运动过程中,大部分时间时滑体速度最大处靠近滑体前缘部位。一般情况下,滑体前缘速度要远大于后缘速度,但是在40s-48s时,由于滑体...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>