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本论文经过对五曲湾滑坡全面的野外详细调查及室内综合分析,研究获得如下结论和认识:
1.五曲湾滑坡滑体为离石黄土(Q2l),滑床为侏罗系直罗组(J2z)泥质砂岩夹粉砂质泥岩,属黄土-基岩接触面、大型、老滑坡。五曲湾滑坡形成之后出现过至少三次明显的复活迹象,其一,在5·12汶川地震发生时,受地震余波影响,位居五曲湾滑体之上的两座民房的边墙,出现了长约60cm,宽3~5cm的显见裂隙;其二,为上世纪70年代末期,于强降雨之后,在滑体的中后部位曾经出现过长30m、宽1.5m、深度超过60 cm的地裂缝;其三,在滑体后缘邻近滑带土部位的Q2l黄土中,见两条规模不大,但不容忽视的裂隙构造。不同时期出现的地裂缝显示了滑坡潜在的不稳定性,而由于汶川地震的影响民房边墙上出现的裂缝,证明滑坡有在一定地震动作用下失稳滑动的可能性。
2.在滑带土中发现一段树根,表面被炭化,并且发生了强烈的剪切变形,分析认为此乃滑坡滑动所致。经过14C测龄,年龄为462±45年B.P(即公元1548±45年),这一年龄与地质分析获取的认识基本吻合,与1556年“华县大地震”发生的年份非常接近,因此推测五曲湾滑坡极可能是当年的华县大地震触发的,同时也证明了14C测年法的准确性、可行性。同时,值得一提的是,这一数值是目前国内利用14C方法测滑坡年龄的有关实例中最为年轻的。
由此可见,如果能在滑带中发现可用于14C定年的含炭样品,进行14C测年,是对年龄较新的滑坡进行定年的有效途径。
3.在研究了区域地质背景、地质资料的前提下,从多个方面分析了滑坡的形成机理。认为五曲湾滑坡的地形、顺向坡结构、较陡的坡度以及滑坡的岩性组合、黄土特殊的工程地质特性是影响五曲湾滑坡的内在因素;降雨、地震是诱发五曲湾滑坡的主导因素。详细分析了降雨对黄土的微观结构、物理、力学性质及其黄土强度的影响;从滑坡滑动过程角度分析了降雨条件下滑坡的蠕、滑动机制。
4.在野外调查的基础上,采用极限平衡法计算了五曲湾滑坡在天然、降雨、地震工况下的最危险滑动面及其在各种工况下的最小安全系数,认为天然状态下五曲湾滑坡是稳定的,但连续强降雨工况下,前缘潜在滑动面有失稳可能,地震工况下,三个潜在滑动面均有失稳可能。采用数值模拟的方法,模拟了坡体内的塑性变形区,显示前缘潜在滑动面是最危险滑动面,同时,降雨工况下滑坡后缘一部分土体有塑性变形,应引起重视。
5.通过野外调查,采用极限平衡法及数值模拟分析滑坡稳定性,得出结论:五曲湾滑坡是一个不稳定滑坡,必须施行搬迁避让措施。