蠕变型滑坡裂缝分期配套特性及灾害预警研究

蠕变型滑坡在时间上一般要经历初始变形－等速变形－加速变形三大阶段；在空间上，滑坡裂缝会随着变形增长而逐渐形成完整的裂缝体系- - 裂缝分期配套，是滑坡时空演化过程中岩土体变形破坏最直接的宏观表现，对于滑坡监测预警具有重要理论和现实意义。项目拟结合工程实践选取两个典型滑坡，通过资料收集和现场调查，以地质力学为理论基础，采取实例剖析、一系列大型离心模型试验和数值模拟分析相结合的研究思路和方法，深入系统研究蠕变型滑坡变形裂缝分期配套特性（分为推移式和后退式），包括裂缝类型、力学性质与变形机理、分期配套时空序列、演化过程和模式，比较分析滑坡裂缝分期配套与变形演化阶段（变形－时间监测曲线）之间的序列关系，提取变形时序参数；据此建立蠕变型滑坡分级预警模型和判据；分析探讨不同类型变形控制措施的最佳切入时机；最终通过实例应用、反馈和完善上述技术方法体系，为滑坡监测预警和应急处置提供科学技术支持。

通过资料收集，7个典型滑坡调研，多种模型试验及数值模拟等手段和方法，剖析了典型滑坡地质条件、变形机理、过程以及裂缝分期配套特点，开展了不同因素（开挖、降雨和河流下蚀）诱发滑坡变形机理和时空演化规律分析，分析建立了蠕变型滑坡地质力学模型（包括推移式和后退式）和蠕变力学条件，分析研究了滑坡周界不同部位裂缝（后缘拉张裂缝、侧翼剪张裂缝、前缘隆胀裂缝和底部剪切裂缝）的力学性质，建立了滑坡发展演化阶段与裂缝分期配套的地质力学模式图谱，以及蠕变型滑坡分级预警模型和判据。研究认为：（1）不同岩性和结构的斜坡在不同受力条件下，会表现出丰富多样的变形—时间曲线形式，可归纳为一个变形-时间曲线簇，其主要包括蠕变型（渐变型）、突发型和稳定型三种基本形式，因此不同的斜坡变形破坏形式，应采取不同的监测预警和应急处置方法。（2）当滑坡岩土体所受应力介于其长期强度和峰值强度之间时，发生蠕变型滑坡；斜坡变形随时间延续而不断增长的过程中，会经历初始变形、等速变形、加速变形、最终失稳破坏，给出了不同变形阶段的受力条件；滑坡发生的充要条件是一方面变形必须进入加速变形阶段(时间)，另一方面滑坡地表裂缝圈闭和滑动面贯通。（3）提出了滑坡时空有机结合的综合预警预报方法：以变形—时间曲线特征、宏观变形破坏迹象分析为基础，以变形—时间曲线切线角、加速度、稳定性系数等为判据的一套综合判定滑坡危险性级别的预警方法。（4）提出了变形控制原则和不同变形控制措施的最佳切入时机。应用本项研究成果，成功制定了多起重大滑坡的监测预警与应急处置方案，取得了较好的社会经济效益。本项研究作为关键成果之一，申请获得了1项省部级科技进步一等奖，发表了8篇学术论文，培养了3名研究生。已按计划完成了各项研究任务。