顺层岩质滑坡演化动力学研究

【摘要】了顺层滑坡前进式变形破坏模式是一种后部滑体驱动前部滑体变形破坏的力学机制。(4)讨论了高速远程滑坡定义,以及高速滑坡、高速远程滑坡、高速远程滑坡-碎屑流三者间的关系。根据作用的机理不同,高速远程滑坡大体可划分为四个阶段,即启动阶段、启程阶段、远程运动阶段、停滞堆积阶段。系统地阐述了顺层岩质滑坡启动弹冲加速机理,并着重分析了加速机理中的“滑带释能”和“锁固体释能”两个加速效应。基于滑带本构与应变能理论,推导了两种不同加速效应下顺层岩质滑坡启动弹冲速度计算公式,并给出两种不同加速效应共同作用下复合弹冲速度计算公式。经计算,鸡尾山滑坡的初始整体弹冲速度为1.2611m/s。通过对一个简单的概化模型分析,得到了一般岩质滑坡合理的最大弹冲速度范围为2.6-4.4m/s。(5)基于离散颗粒流软件PFC2D的模拟结果表明,鸡尾山滑坡运动堆积过程经历了启程加速运动、高速远程运动、减速堆积三个阶段。启动时,滑坡从前缘与后缘逐步向中部解体,滑坡滑出剪出口位置后,进入沟底前滑坡整体平均速度达到最大。此后速度虽有递减趋势,但仍作高速运动。最终随滑坡速度降低,滑坡物质逐渐堆积,并实现远程运动。在鸡尾山滑坡运动过程中,滑坡整体平均速度最大值为35m/s；滑坡局部最大速度的极值可达到60-70m/s,接近最大整体平均速度值的两倍。同一断面上不同层位的滑体物质,速度变化的规律基本一致,同步加速、减速,但速度的量值有所区别,从上到下逐渐递减。同层位不同部位滑体物质速度表现为,后部物质启动慢、速度较高、持续时间短,前缘启动快、运动持续时间较长特征。滑坡整体平均速度达到峰值之前,滑坡重力势能主要转化为滑坡动能。整体平均速度达到最大之后,摩擦耗散能与碰撞耗散能显著增加,碰撞耗散能占主导地位。数值模拟还揭示出了滑坡堆积物具有明显的正序堆积特征、反粒堆积特征以及分选堆积特征,所揭示的运动特征与滑坡现场调查基本一致。力链由表层向底部传递并集中是滑坡反粒堆积的重要力学机制,二次加速效应则是滑坡分选堆积、远程运动的重要力学机制。(6)通过查阅大量滑坡文献以及滑坡实地调查,对我国近半个多世纪来发生的重大高速滑坡进行了系统地统计分析。根据滑坡的形成条件以及运动堆积特征,将高速滑坡划分为了四类：黄土高速滑坡、一般土质型高速滑坡、非地震型高速岩质滑坡以及地震型高速岩质滑坡,并初步探讨了各类滑坡的动力学机理。将影响滑坡运动学特征的因素归纳为滑坡运动地形、滑坡性状、滑坡方量以及动力成因四类。深入研究了影响滑坡运动学特征四因素与滑坡运动学特征参量之间的关系。数据分析结果表明：滑坡能否由高速运动转为远程运动的关键因素是滑坡是否具有一定长度的线型沟谷地形。等价摩擦系数与滑坡体积对数值呈线性负相关。不同类型高速滑坡的相关性系数的差异体现了滑坡运动特征的区域性特点,同时也反映出了岩质类滑坡的动力学机理较土质类复杂。地震所触发的岩质滑坡的等价摩擦系数值普遍较一般岩质滑坡的等价摩擦系数值高。基于等价摩擦系数法与运动学特征影响因素分析结果,提出了一套完整的滑坡滑距预测体系。并以鸡尾山滑坡为研究实例,对不同方量下滑坡滑距进行了预测。预测结果表明,所提出的滑坡滑距预测体系是可行,可为高速滑坡成灾范围的确定提供科学依据。本研究的创新点主要有：(1)定义了弱化系数、弱化系数状态曲线,对滑带参数弱化的时效性以及空间变异性进行定量刻画。基于对滑带时空演化规律的研究,构建了顺层岩质滑坡的演化动力学方程,并将该方程运用到了滑坡演化模拟与稳定性动态评价中。(2)基于岩石本构能耗散的损伤理论,建立了滑带弹塑性耦合本构,在此基础上研究了顺层岩质滑坡滑带的可释放弹性应变能,进一步基于滑带本构与应变能理论推导了顺层岩质滑坡启动速度计算公式。(3)在分析了运动地形、滑体性状、滑坡方量以及动力成因四个因素对滑坡运动学特征的影响基础上,结合等价摩擦系数法,提出一套完整的滑坡滑距预测体系,为滑坡空间预测提供依据。
【作者】邹宗兴；
【导师】唐辉明；
【作者基本信息】中国地质大学，地质工程，2014，博士
【关键词】顺层岩质滑坡；演化动力学；滑带本构；滑距预测；鸡尾山滑坡；

【参考文献】
[1]李亚晴.初级阶段中亚留学生汉语补语的习得偏误分析[D].兰州大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[2]朱斌.硫化氢对癫痫大鼠脑认知功能和Drebrin表达的影响[D].遵义医学院,生理学,2012,硕士.
[3]贾桂枝.新课标下高中英语教科书价值取向比较研究[D].山西师范大学,教育学原理,2014,硕士.
[4]胡晓洁.大理州初中生健康危险行为调查[D].大理学院,流行病与卫生统计学,2013,硕士.
[5]J.E.White,俞寿朋.横向各向同性介质中的地震波[J].石油地球物理勘探,1982,01:26-32.
[6]王晓光.云南地税系统公务员激励机制问题及对策研究[D].云南财经大学,公共管理,2014,硕士.
[7]崔赳男.广州建设工程项目网上并联审批研究[D].吉林大学,电子政务,2014,硕士.
[8]张海瑞.拟南芥中一个新基因YUAN1在叶片形状和大小控制中的功能研究[D].山西师范大学,植物学,2013,硕士.
[9]汪晶玲.数据资源中数据断层现象的研究[D].上海大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[10]陈水银.基于语义分析的文档排序方法研究[D].华中师范大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[11]杨锐.电子商务环境下网上拍卖发展研究[D].华东师范大学,情报学,2002,硕士.
[12]王蕴红,朱勇,谭铁牛.基于虹膜识别的身份鉴别[J].自动化学报,2002,01:1-10.
[13]张东,卓放,师洪涛,耿志清,翟灏.基于下垂系数步长自适应的下垂控制策略[J].电力系统自动化,2014,24:20-25+47.
[14]金鑫.硅中空间电荷限制电流导致的磁电阻和电致电阻[D].首都师范大学,凝聚态物理,2014,硕士.
[15]申健.论我国电信行业反垄断的法律规制[D].广东财经大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[16]何剑,程林,孙元章.电力系统运行可靠性成本价值评估[J].电力系统自动化,2009,02:5-9.
[17]周昌昊.滨水地区低碳建筑设计研究[D].河北工程大学,建筑技术科学,2012,硕士.
[18]JavinBoodhna.右心室间隔部起搏对心脏功能和心脏重构的影响[D].大连医科大学,心脏病学,2012,硕士.
[19]尹海峰,张红,刘丹丹.石墨烯量子点二聚物的等离激元激发[J].四川师范大学学报(自然科学版),2014,05:691-696.
[20]喻阳.基于RFID数据采集和传输的电子订单管理系统的设计与实现[D].西北大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[21]赵琪.教师专业化背景下中职专业教师资格标准研究[D].河北师范大学,职业技术教育学,2013,硕士.
[22]刘椿年,苌彩卿,黄佳进,欧创新.基于Boosting的市场值函数算法及其评价[J].北京工业大学学报,2004,03:369-372.
[23]刘文龙.胜利油田玻璃钢厂企业文化重建研究[D].大连理工大学,工商管理,2002,硕士.
[24]徐瑛.QS建筑设计公司发展战略研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[25]谢玉洪,李列,袁全社.海上宽频地震勘探技术在琼东南盆地深水区的应用[J].石油地球物理勘探,2012,03:430-435+356+518.
[26]黎志华.高校竞争优势及其形成机制研究[D].华东师范大学,高等教育学,2004,硕士.
[27]张松.四川华西绿舍预制构件有限公司发展战略研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[28]葛迪.HK280型平地机发动机舱热管理换热过程的分析与优化[D].吉林大学,工程热物理,2013,硕士.
[29]龚星星.近代以来中国经营阿克赛钦研究[D].新疆大学,中国近现代史,2013,硕士.
[30]施建峰,钱海洋,范志超,郑津洋.2014年ASMEPVP会议简介[J].压力容器,2014,10:75-80.
[31]刘佳.股权结构与国有控股上市公司过度投资行为的研究[D].首都经济贸易大学,企业管理,2014,硕士.
[32]王博洋.关于云端群组数据完整性验证的研究[D].西安电子科技大学,密码学,2014,博士.
[33]王健.嵌入式数控系统中软PLC的研究与实现[D].哈尔滨工业大学,控制工程,2013,硕士.
[34]郝萌.基于微博的流行词汇预测系统的设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2012,硕士.
[35]孙旭,郭宇桥,彭旭,吴长征,谢毅.低维无机功能材料的氢化调控研究[J].中国科学:化学,2013,12:1736-1747.
[36]邵娟.南京城市旅游形象理念系统设计研究[D].南京航空航天大学,2004.
[37]杨小云.社区工作在残疾人家庭支持中的运用研究[D].兰州大学,社会工作,2013,硕士.
[38]李锐.无为而治——理想的组织文化与领导风格模型[D].苏州大学,应用心理学,2003,硕士.
[39]高丛.南极低温纤维素酶制剂及其制备海带纤维乙醇的研究[D].青岛科技大学,药剂学,2012,硕士.
[40]龚晓燕,江平宇.基于多元技术的微型泵综合优化设计[J].计算机集成制造系统,2005,09:1208-1211+1222.
[41]宋雪岩.战场侦察雷达地面运动目标检测[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2004,硕士.
[42]王霄冰.中国地方性证券业协会发展问题研究[D].首都经济贸易大学,产业经济学,2013,硕士.
[43]徐炯.气浮结构的静稳性和动力响应的分析计算[D].天津大学,港口、海岸及近海工程,2004,硕士.
[44]田亮.复发性良性阵发性位置性眩晕的治疗和预防策略[D].复旦大学,临床医学（专业学位）,2013,博士.
[45]刘珅.中国对外直接投资的贸易效应[D].天津财经大学,国际贸易学,2012,硕士.
[46]张翠云.寡聚苯乙烯撑分子在石墨烯表面的组装特性研究[D].哈尔滨工业大学,2013.
[47]接桂宝.软体沙发企业形象品牌设计的探索[D].青岛大学,设计艺术学,2013,硕士.
[48]孙正一.改进节点重要度计算方法在市域公路网规划中的应用[D].长安大学,载运工具运用工程,2014,硕士.
[49]江淼.高科技企业知识计分卡的设计[D].云南财经大学,MPAcc（专业学位）,2014,硕士.
[50]傅同庆.Faust公式的实际应用[J].石油地球物理勘探,1984,05:460-467.