喜家湾滑坡形成机理及稳定性研究

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西吉县喜家湾滑坡是海原地震期间形成的大型地震黄土滑坡,、体积达360万m3。海原地震在该地区诱发了大量的大型地震滑坡,造成了大量人员伤亡和巨大的财产损失。对该区地震滑坡的形成机理和稳定性进行系统研究,不仅对西吉县地质灾害危险性评价和防治规划具有重要理论和实际意义,而且为黄土地区的地震滑坡研究提供了范例。本文在对西吉县地质灾害进行了详细调查基础上,采用现场勘察、室内试验、理论分析和数值模拟等方法,对喜家湾滑坡的形成机理及稳定性进行了系统的研究。首先根据滑坡的特点对滑坡进行了震陷性计算和液化可能性分析,结果表明研究区黄土具有较强的震陷性,且在地震作用下有液化的可能性;然后采用GEO-SLOPE软件对滑前斜坡在地震作用下的稳定性进行计算,计算结果表明斜坡在地震烈度为X度的情况下处于不稳定状态;使用地震响应分析模块对斜坡在地震作用下的受力和变形情况进行数值模拟,通过对计算结果分析,得出斜坡中部和上部受地震作用影响较大,坡脚受地震作用影响较小;最后采用经验公式及拟合公式对滑距进行估算,经验公式估算的结果与实际值差别较大,而采用该地区滑坡参数拟合所得的公式估算结果与实际值较接近。根据以上分析及计算结果归纳出该滑坡形成机理为地震作用下的震陷-液化复合机理。在对滑坡机理进行总结的基础上,采用极限平衡法对滑坡不同工况下的稳定性进行计算,当计算参数采用峰值强度时,滑坡在烈度为Ⅸ度的地震作用下将处于不稳定状态,当计算参数采用残余强度时,滑坡在烈度Ⅷ为度的地震作用下就已经处于不稳定状态。在对影响滑坡稳定的因素进行敏感性分析后表明,地震作用对滑坡的稳定性影响最大,土的内摩擦角的影响次之。
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