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安全与环境工程2025年第05期:基于物理模型试验的降雨诱发浅层滑坡变形破坏机理研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘洋;胡超超;金必晶;刘谢攀;殷坤龙;谢小旭;严亮轩;李新宇;王凯;杨爱贞;

单位:中国地质大学(武汉)自然资源调查研究院;中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司;中国地质大学(武汉)工程学院;西安测绘总站;

摘要:滑坡变形破坏机理研究是滑坡灾害风险预警的基础与重点内容,然而对于浅层滑坡的物理机制和动力学过程仍有待深入研究。以位于台风区的浙江省平阳县为研究区,结合野外地质调查、工程地质钻探及室内土工试验工作,进行物理模型试验,探究在极端降雨工况下浅层滑坡的变形过程和破坏机理。在试验模型搭建中,考虑堆积层厚度和坡度,设置了4种滑坡工况,并通过分析研究区滑坡事件与降雨过程的相关性,设计了5种降雨工况。结果表明:研究区浅层滑坡在降雨作用下首先在前缘发生局部垮塌,随后后缘出现裂缝,形成优势导水通道,伴随着雨水的不断入渗,坡体内地下水水位抬升,最后超孔隙水压力曲线出现“尖峰”,表明斜坡发生破坏;浅层滑坡在极端降雨条件下会历经坡脚侵蚀滑塌、裂缝发展和整体破坏3个阶段;通过对不同的滑坡模型进行对比试验发现,坡度由30°降低为20°时,降雨时间增量约为446%,累计降雨量增量约为283%;堆积层厚度由10 cm升高到30 cm时,降雨时间增量约为127%,累计降雨量增量约为83%。由此可见,坡度变化对降雨的响应更为明显。该研究有助于填补当前降雨诱发浅层滑坡机理研究的不足,并可为地质灾害隐患的监测预警提供指导。

关键词:浅层滑坡;;降雨诱发滑坡;;物理模型试验;;滑坡机理

基金资助:国家重点研发计划课题(2023YFC3007201);; 国家自然科学基金项目(41877525)