青海省拉加镇军功滑坡变形破坏机理及演化趋势研究

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青海省军功滑坡地处青海省果洛州玛沁县拉加镇曲哇加萨(军功)村黄河南岸,1985年至今发生过多次变形破坏,对拉加镇造成了巨大的财产损失,严重威胁到G227国道和坡脚居民的生命财产安全,对于滑坡变形破坏特征和变形破坏机理的研究迫在眉睫。通过开展现场调查、无人机测绘并结合前人的研究成果,目前已经基本查明了滑坡的变形破坏特征、变形破坏模式和主要的影响因素,在此基础上开展现场渗流试验、室内岩石力学试验、室内碎石土力学试验、变形破坏机理数值模拟分析,并对滑坡的变形破坏机理进行研究。文章最终得出如下主要结论:(1)军功滑坡是发育在曲哇加萨(军功)村黄河南岸2.5km岸坡上的巨型老滑坡,北东-南西走向,滑坡长约700~900m,宽约2500m,前后缘高差可达185~300m,坡度为25°~36°,总方量可达1.67×10~8m~3。(2)滑坡岩土体组成主要为粉质粘土夹碎石、块石土和下部的粉砂质泥岩。滑坡体的变形破坏严重,坡表裂缝群、拉陷槽、浅表层滑动等迹象十分明显。依据坡体变形破坏产生的微地貌差异以及现今滑动迹象等,将滑坡划分为6个区。其变形破坏的程度从Ⅰ区至Ⅳ区依次减弱,Ⅴ区、Ⅵ区变形破坏相对独立。(3)滑坡体覆盖层主要为粉质粘土夹碎石和块石土,其渗透性系数分别为1.002×10-3cm/s、5.85×10-6cm/s。通过土体大三轴试验得出粉质粘土夹碎石天然强度参数C=25.35k Pa、φ=13.5°,饱和后C=16.2k Pa、φ=10.5°,内聚力降低36.1%,内摩擦角降低22.2%。岩石直剪试验测得天然状态下粉砂质泥岩C=640k Pa、φ=47.2°,饱水状态下C=468k Pa、φ=42.6°,C值降低约26.9%,φ值降低约9.7%。(4)冰雪融水和大气降雨的入渗对滑坡体整体影响都较大,二者都是通过入渗的地下水对滑坡产生渗流力进而控制滑坡的破坏,但是由于二者持续时间不同,对坡体产生的影响也就不尽相同。冰雪融水的入渗量较小,持续时间长,因此控制着滑坡坡表以及前缘的一些泉口处侵蚀破坏;而大气降雨入渗量较大,持续时间较短,控制着滑坡坡表绝大部分的滑移破坏以及裂缝群的发育。(5)滑坡的变形破坏机理可以总结为:原始老滑坡→坡脚开挖→应力重分布→冰雪融水和大气降雨入渗→岩土体强度降低→蠕滑加剧、滑面扩展→短时强降雨入渗→滑面贯通→滑坡前缘失稳→滑坡中部失稳。(6)滑坡体超深层滑面的整体稳定性较好,浅表层滑面在外部因素影响下,尤其是在降雨条件下,稳定性显著降低直至发生失稳。对比不同区域之间的变形情况来看,滑坡Ⅰ区、Ⅱ区的变形破坏最为严重,尤其是在坡脚开挖条件下,更加容易发生进一步的变形破坏。
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