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灾难性高速远程滑坡能将不安全区扩展到远在滑坡形成区之外,这种扩展是由其高速运动特征(冲击气浪、涌浪及溃坝洪水)间接实现,或者通过远程运行直接实现的。本文全面阐释了唐家山滑坡的地质背景和滑坡工程地质特征,重点分析了唐家山原始斜坡在地震作用下的动力失稳机制。同时,首次系统分析了在地震作用下滑坡体边坡稳定性,高速滑坡的动力过程,高速滑坡超前气浪灾害及高速滑坡涌浪特征等。主要结论如下:1)全面阐释震前唐家山所在边坡地形地貌、地层岩性、地质构造、岸坡结构特点,唐家山滑坡的形成条件:①高陡边坡,潜在势能大;②靠近发震断裂部位;③原始斜坡岩层软硬相间,为典型的中陡倾顺向坡;④汶川8级强震。2)唐家山原始斜坡在地震作用下动力失稳机制为:①坡顶对地震力的放大效应使斜坡顶部处于拉剪应力状态,当应力的组合效应超过原始弱面的强度时,岩体内的微裂隙开始扩展,并出现宏观破坏形成拉裂缝,拉裂缝与原始弱面一起构成了滑坡后壁拉裂面;②破碎岩块进入拉裂面,并产生“楔子”效应,使裂缝前端产生拉应力集中区,拉裂面扩张;③层面被地震力拉张扩容破碎的岩块和岩屑进入层面之间,碎块体的转动和岩屑的流动机制使斜坡沿岩层面剪切滑移加剧;④斜坡深部锁固段岩体(并非弱面)突发剪断,储存于锁固段的形变能瞬间释放,并大部分转化为岩层切向的动能,滑坡体骤发启动。3)唐家山滑坡为地震作用下的剧动滑坡。唐家沙滑坡模型在自然状态下计算出的安全系数为1.46,表明边坡在自然状态下是相对稳定的。而在汶川地震作用下,边坡岩体沿软弱夹层形成塑性贯通区(与真实的滑坡体一致);滑体(塑性区)在启动时可获得很大的位移(可达2m以上),表明边坡失稳,同时滑体启动速度很大(水平速度可达4m/s,竖直速度在地震波30s时可达14m/s),由此表明此滑坡属剧动滑坡。4)为了保证滑坡体的完整性,本文首次采用有限元方法对唐家山滑坡的动态过程进行了数值模拟。滑体滑至边坡底部约用20s,与工程估算的最大滑体速度(滑体滑至底部)发生在前25s一致。滑体沿着坡面向下滑动的水平速度最大可以达到50m/s,竖直速度最大可以达到30m/s,此为高速滑坡。滑体滑动至边坡底部后,水平滑距约为900m,竖向滑距约为300m,与地震后唐家山滑坡的实测结果(水平滑距900m,竖向滑距350m)相吻合,此为远程滑坡。5)唐家山高速滑坡超前气浪在前方100m范围内产生12级以上的大风,强烈的超前冲击气浪推倒房屋,折断树木。同时对滑坡不安全区计算表明,超前气浪对千米内的人居环境都将造成破坏。6)本文首次对高速滑坡涌浪进行了理论研究,由于滑体速度大于浪的传播速度,因此,高速滑坡涌浪只能出现首浪——即滑体高速推动挤压下的水体上扬。唐家山高速滑坡涌浪最大高度理论模拟约为60m,比根据涌浪在河道对岸留下的痕迹而估测的浪高40m大50%。7)为有效地分析高速滑坡涌浪特征,建立了滑坡体体积、入水速度和水深等因素影响的高速滑坡涌浪物理模型,计算分析表明:①滑坡体体积对高速滑坡涌浪高度影响最大,而滑坡体入水速度对高速滑坡体涌浪高度影响较小。②滑体在水中运动过程中,滑体对运动前方的水挤压,造成滑体前方局部水压急剧增大,这是导致产生涌浪的根本原因。通过对剧动高速滑坡及其涌浪的研究,可以及时采取适当的工程防范和治理措施,以最大限度地减小滑坡涌浪造成的灾害,从而保障人民的生命和财产安全,且可为防灾减灾决策的制定提供科学依据。