景区崩塌地质灾害论文提纲

论文题目：“8.8”九寨沟地震崩塌发育特征及堆积体冲刷启动机理研究

摘要：2017年“8.8”地震导致九寨沟核心景区发育167处地质灾害,其中仅崩塌数量就达到110处,为主要地震灾害类型,并造成自然景观及旅游设施严重损毁。受地震作用影响,大量崩塌堆积体聚集于斜坡坡表及沟谷部位,导致景区地质环境极为脆弱。尤其是震后汛期强降雨致使堆积体变形失稳及水土流失频发,甚至构成泥石流潜在物源,并多次爆发坡面泥石流,为景区生态环境安全与开放运营带来了极大风险。针对这一突出问题,本文依托“九寨沟景区地质灾害调查与风险评估”及国家重点研发计划等项目,选取崩塌及堆积体为研究对象,采取现场详细勘查及坑槽钻探、时序遥感解译、大型现场冲刷试验及室内分析等方法,研究崩塌发育特征及堆积体冲刷启动机理,以期为地质灾害长期风险管控及生态修复等治理工程提供决策指导。本文首先开展了工程地质环境背景与崩塌详细调查,基于时序遥感影像解译分析了地震前后崩塌的空间聚集特征及发育分布规律,结合长期调查成果讨论了崩塌的发育特征、失稳模式及形成影响因素,并通过崩塌堆积体活动性及力学特征等分析,利用现场冲刷试验探讨了不同径流强度下堆积体启动过程及机理。得到研究成果如下:（1）崩塌时序遥感解译及核密度分析表明,地震前后崩塌发育具有空间聚集效应。崩塌聚集性在0～5.6 km范围分布优势显著,但地震前后聚集地域有所不同。其中震前集中在树正沟及长海区域,震后则集中于五花海-箭竹海与丹祖沟中部,其面积赋权核密度密度等级最高。总体而言,2018～2020三年内的总体聚集趋势变化不大,但每年仍有一定程度改变。（2）地震前后崩塌的发育分布规律分析表明,不同高程、坡度、坡向、岩性及降雨强度的控制性规律为:崩塌显著分布于高程2800～3400 m与30°～55°的陡坡段,地震触发与震前重力诱发崩塌多分布在北东-南的优势坡向,岩性上集中分布于石炭系与石炭二叠系的厚层坚硬碳酸盐岩地层,降雨强度与崩塌发育分布也具有较好对应关系。（3）调查分析表明,九寨沟强震区存在:震裂-滑移式、震裂-倾倒式、震裂-坠落式及震裂-溃散式四种失稳模式的地震崩塌,进一步指出了崩塌形成失稳的主控因素。具体而言,其失稳是在地貌演化的基础上,受岩体与坡体结构共同控制,在多期次历史地震震损与强震触发下的综合影响结果,地震与地貌演化影响着崩塌形成位置,岩体与坡体结构控制着崩塌发育规模及类型。（4）崩塌堆积体现场冲刷试验结果显示,体积含水率变化趋势为“缓慢增加-快速上升-高含水率值波动-缓慢下降”,孔隙水压力呈“短时间无变化-快速增大-小幅度波动变化-快速降低”,基质吸力表现为一定深度范围内先小幅度波动、后急剧减小,坡面物质存在下蚀、面蚀、溯源侵蚀及侧蚀等侵蚀形式。（5）揭示了九寨沟地震崩塌堆积体的启动条件、过程及机理。堆积体具有坡度较陡、表层与碎石间孔隙细粒含量多、渗透性良好且抗冲刷能力弱等基本特征,为其冲刷启动提供了先决条件。结合现场调查及冲刷试验显示,启动过程分为“先期流水渗透→铲刮滑流→物质快速堆积→局部饱和侵蚀-稳定”四个阶段。据此,建立了不同饱和状态下堆积体的启动力学模型,并揭示了不同径流强度下的启动破坏机理。简言之,土体含水率升高、孔隙水压力急剧增大、基质吸力快速减小与径流强度改变导致了堆积体的启动。

关键词：地震崩塌;发育形成;崩塌堆积体;径流强度;启动机理

学科专业：地质工程

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 选题依据及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 崩塌形成失稳机理研究现状

1.2.2 堆积体启动机制研究现状

1.2.3 存在的问题与不足

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

第2章 研究区孕灾条件及同震灾害调查

2.1 工程地质环境背景

2.1.1 地理位置与地形地貌

2.1.2 地层岩性与岩组特征

2.1.3 岩体及斜坡结构特征

2.1.4 地质构造与历史地震

2.1.5 气象及水文地质条件

2.1.6 人类工程活动

2.2 “8.8”地震概况及同震调查

2.2.1 震损情况及发震断裂分析

2.2.2 同震地质灾害调查成果

2.2.3 稳定性及危害性分析

2.3 本章小结

第3章 崩塌多期遥感解译及发育分布规律

3.1 数据来源与处理

3.2 基于多期遥感影像的崩塌编录

3.3 地震前后崩塌空间聚集特征

3.4 地震前后崩塌发育分布规律

3.4.1 不同高程的崩塌发育分布

3.4.2 不同坡度的崩塌发育分布

3.4.3 不同坡向的崩塌发育分布

3.4.4 不同岩性的崩塌发育分布

3.4.5 不同降雨强度的崩塌发育分布

3.5 本章小结

第4章 崩塌发育特征及形成失稳分析

4.1 崩塌发育特征

4.1.1 基本发育特征

4.1.2 崩塌运动特征

4.1.3 崩塌震裂特征

4.1.4 总体发育类型

4.2 崩塌形成失稳模式分析

4.2.1 震裂-滑移式

4.2.2 震裂-倾倒式

4.2.3 震裂-坠落式

4.2.4 震裂-溃散式

4.3 崩塌形成失稳的影响因素

4.3.1 地震的震裂损伤效应

4.3.2 地貌演化的影响作用

4.3.3 岩体结构面的控制作用

4.3.4 坡体结构的控制作用

4.4 典型崩塌发育特征及形成失稳

4.4.1 典型单体型崩塌形成失稳分析

4.4.2 典型整体型崩塌形成失稳分析

4.5 本章小结

第5章 崩塌堆积体冲刷启动机理研究

5.1 崩塌堆积体震后活动性分析

5.2 研究区崩塌堆积体基本特征

5.2.1 发育特征

5.2.2 颗粒级配特征

5.2.3 力学特征

5.3 堆积体冲刷启动试验设计

5.3.1 试验场地概述

5.3.2 试验流量设计

5.3.3 试验仪器及试验过程

5.4 冲刷试验结果分析

5.4.1 试验宏观现象分析

5.4.2 体积含水率分析

5.4.3 孔隙水压力分析

5.4.4 基质吸力分析

5.4.5 坡面物质运移

5.5 崩塌堆积体启动过程及机理分析

5.5.1 崩塌堆积体启动条件分析

5.5.2 径流冲刷下堆积体启动过程

5.5.3 堆积体启动力学模型分析

5.5.4 不同径流强度下的启动机理

5.6 本章小结

结论与展望

主要结论

不足与展望

致谢

参考文献