基于龛深及其上覆土层稳定性的崩岗崩壁崩坍形成条件研究
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1.三峡库区地质灾害教育部重点实验室三峡大学;2.三峡大学学术委员会

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S157.1;TU457;O242.2

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    龛是崩岗崩壁砂土层被水(爆)流淘蚀形成空腔的部位。[目的]为分析崩壁因龛的规模扩大或红黏土体水分增加而逐渐失去稳态最终崩坍的定量过程,以期理解龛的形态与崩岗发育及崩岗侵蚀之间的关系,在一定程度上为崩岗治理规划、崩岗防治工程技术的改进提供数据参考。[方法]以鄂东南通城县典型崩岗区为研究区域,构建崩壁连同龛数值模型,结合室内物理试验和崩壁实际崩落情况,标定模拟所用的各土层基本特性参数。引入符合龛演化过程的“单元生死法”,对引起天然状态下的崩壁发生明显崩塌所需的龛深最小(临界)值进行定量分析,之后借助有限单元法与正交试验相结合的手段对诱发崩壁崩坍的因素进行主次评价,最后选取若干未降雨条件下不导致崩壁崩塌的龛深值,只增加龛上覆红黏土体饱和度,通过高阶插值与强度折减法联合的办法导出了这些龛深与触发红黏土体崩坍所需的极限饱和度之间的定量方程式。[结果]龛深与崩壁的稳定性系数呈显著线性负相关;龛上覆土层的含水量是促使崩壁发生崩坍的最重要因子,坡度对崩壁稳定性影响较大,龛相对高度及崩壁高度对崩壁的稳定性影响极小;龛深与红黏土层的临界(极限)含水量之间的负相关性可用二次多项式方程表达。[结论]崩壁崩坍(塌)的可能性很大程度上受控于龛的凹陷深度和龛上覆红黏土体的含水状态,故建议人们调整崩岗侵蚀综合治理模式。

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  • 收稿日期:2019-01-12
  • 最后修改日期:2019-04-30
  • 录用日期:2019-05-08
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