【摘 要】
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我国中新生代红层分布总面积约59.53×10~4km~2,其中西南地区红层的分布面积为23.27×10~4km~2,占全国红层面积的39.09%。随着我国的经济建设飞速发展,公路、铁路等线性工程不断在地质条件复杂的区域规划、建设和运营,红层成为线性工程建设中难以绕避的岩土体。红层在其工程地质性能上相对较差,在公路、铁路建设过程中及运营养护阶段都会遇到许多类型的地质灾害,经常产生较大的经济损失,给公
【基金项目】
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《红层地区线性工程穿越切割的地质体失稳机理和成灾模式》 （国家重点研发计划 2018YFC1504901）,中铁西北科学研究院有限公司,主要参与室内模型试验的设计与具体操作、报告及论文撰写工作； 《红层地区典型地质灾害多维多场探测监测装备及预警技术》 （国家重点研发计划 2018YFC1504903）,中铁西北科学研究院有限公司,主要参与室内模型试验的设计与具体操
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我国中新生代红层分布总面积约59.53×10~4km~2,其中西南地区红层的分布面积为23.27×10~4km~2,占全国红层面积的39.09%。随着我国的经济建设飞速发展,公路、铁路等线性工程不断在地质条件复杂的区域规划、建设和运营,红层成为线性工程建设中难以绕避的岩土体。红层在其工程地质性能上相对较差,在公路、铁路建设过程中及运营养护阶段都会遇到许多类型的地质灾害,经常产生较大的经济损失,给公路、铁路等线性工程建设及运营养护的安全带来严重的威胁,直接危害人民生命和财产安全。鉴于此,本文依托国家重点研发计划:红层地区线性工程穿越切割的地质体失稳机理和成灾模式（2018YFC1504901）、红层地区典型地质灾害多维多场探测监测装备及预警技术（2018YFC1504903）及甘肃省优秀研究生“创新之星”项目:基于数据融合的红层地区滑坡灾变机理及预警指标研究（2021CXZX-632）。选取位于西南红层地区的成都天府国际机场高速公路TJ04标段K17+700～K17+900段的成都太平镇顺层滑坡和位于西南红层地区的杭州至兰州线重庆奉节至云阳高速公路（B13标）RK97+780～RK98+010段的重庆肖家包切层滑坡为典型地质灾害案例,通过地质分析及室内模型试验,基于多源数据融合方法,针对红层地区典型滑坡的灾变演化过程进行了深入研究,得出以下结论:（1）以多源数据融合系统的基本结构体系为基础,针对红层地区地质灾害监测数据多源、异构、海量的特点,构建了基于多源数据融合的红层地区滑坡灾变演化机制分析方法;（2）通过工程地质分析认为成都新机场路顺层滑坡形成的主要原因是地表水入渗及滑坡前缘路基开挖,重庆肖家包切层滑坡形成主要原因是其地质构造、地表水入渗及滑坡前缘路基开挖;（3）通过多源数据预处理发现,相邻平均值法平滑处理和Savitzky-Golay滤波拟合法对滑坡灾害监测过程中的孔隙水压力、基质吸力等时间序列曲线的平均趋势提取有很好的效果;（4）通过传感器数据融合及统计学概率分析得出,顺层滑坡中随着降雨历时增长,含水率的变化曲线与累计降雨量之间具有显著相关性,孔隙水压力的变化曲线与含水率之间具有高度相关性,切层滑坡规律与之相似,说明雨水入渗是西南地区红层滑坡体土体含水率与孔隙水压力增长的直接原因;（5）通过综合地质特征分析及模型试验数据特征分析,结合数据融合方法得出成都太平镇顺层滑坡灾变演化机制为:边坡开挖→坡体产生拉裂缝→降雨入渗→边坡局部溜坍→地表水入渗加剧→土体含水率上升→孔隙水压力增大→边坡失稳→整体牵引式滑移;（6）通过综合地质特征分析及模型试验数据特征分析,结合数据融合方法得出重庆肖家包切层滑坡灾变演化机制为:开挖扰动→岩层卸荷拉裂→降雨入渗至残坡积层→残坡积层滑移下错→降雨入渗至强风化层→坡脚倾倒坠覆→降雨入渗至软弱夹层→软弱夹层吸水软化,沿软弱面滑移→坡顶倾倒错动→边坡倾倒-滑移复合型破坏。
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