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唐家山高速短程滑坡堵江及溃坝机制研究电子书

  这是一本关于“5·12”汶川地震形成的唐家山高速短程滑坡及溃坝机制研究的专著。   分析和论证了大型顺层高速岩质滑坡在强震作用下滑坡突发启动、高速运行、变形解体、动量传递、碰撞刹车一系列运动过程的动力学机理,以及建立堰塞坝受到余震影响,在坝体渗流场和应力场耦合状态下,变形破坏直至溃决动态过程的理论模型 。

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作       者:胡卸文,罗刚

出  版  社:知识产权出版社

出版时间:2014-10-01

字       数:15.8万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 水利工程

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  本书采用现场调查、遥感解译、工程测绘和勘探、室内理论推导和数值分析等手段, 系统开展“唐家山高速短程滑坡堵江及溃坝机制研究”,对高速短程滑坡失稳机理、堵江 机制及可能的溃坝模式进行了较为系统的描述、分析和评价。提出了唐家山顺层岩质斜坡 在强震下“后缘拉裂—中部岩块楔劈和顺层剪切滑移—底部锁固段脆性剪断—突发高速启 动”的失稳机理;探讨了顺层岩质短程滑坡“刹车”制动机制及制动类型对堰塞坝体地质 结构的控制效应,合理地解释了唐家山堰塞坝内部地质结构特征。通过Visual modflow 软 件模拟了不同水位条件下堰塞坝体内部渗流场,分析了水位抬升对堰塞坝土体的渗流稳定 性影响及不同水位下堰塞坝体的渗流稳定性,推测出堰塞坝在漫坝后的破坏模式为漫坝渐 进式溃决,但整体稳定的结论。   本书可供国土资源、水利水电系统防灾减灾、边坡工程等部门的地质工作者及高校相 关专业的师生参考。 本书采用现场调查、遥感解译、工程测绘和勘探、室内理论推导和数值分析等手段, 系统展“唐家山高速短程滑坡堵江及溃坝机制研究”,对高速短程滑坡失稳机理、堵江 机制及可能的溃坝模式行了较为系统的描述、分析和评价。提出了唐家山顺层岩质斜坡 在强震下“后缘拉裂—中部岩块楔劈和顺层剪切滑移—底部锁固段脆性剪断—突发高速启 动”的失稳机理;探讨了顺层岩质短程滑坡“刹车”制动机制及制动类型对堰塞坝体地质 结构的控制效应,合理地解释了唐家山堰塞坝内部地质结构特征。通过Visual modflow 软 件模拟了不同水位条件下堰塞坝体内部渗流场,分析了水位抬升对堰塞坝土体的渗流稳定 性影响及不同水位下堰塞坝体的渗流稳定性,推测出堰塞坝在漫坝后的破坏模式为漫坝渐 式溃决,但整体稳定的结论。 本书可供国土资源、水利水电系统防灾减灾、边坡工程等部门的地质工作者及高校相 关专业的师生参考。
【推荐语】
这是一本关于“5·12”汶川地震形成的唐家山高速短程滑坡及溃坝机制研究的专著。 分析和论证了大型顺层高速岩质滑坡在强震作用下滑坡突发启动、高速运行、变形解体、动量传递、碰撞刹车一系列运动过程的动力学机理,以及建立堰塞坝受到余震影响,在坝体渗流场和应力场耦合状态下,变形破坏直至溃决动态过程的理论模型 。
【作者】
胡卸文,博士,教授,博导。1979年就读金华一中,1981年本科就读于成都理工大学(原成都地质学院),1988、1996年在成都理工大学分别获工学硕士、博士学位;1988 ~1998年在成都理工大学任教,1998年7月西南交通大学土木工程学院地质工程系任教,2001~2008年任土木工程学院地质工程系系主任,2010年11月至今任西南交通大学地球科学与环境工程学院副院长。胡卸文教授主要从事水电、交通等工程的重大工程地质问题(边坡及地下洞室围岩稳定性、地质灾害成因及防治研究等)。尤其在2008年“5.12”汶川大地震后,作为一名地质专业科技人员全过程参与了北川唐家山堰塞湖的抗震抢险技术咨询工作,并受到了*总理的亲切见和四川省委、省政府的表扬。在上述领域发表论文90余篇,其中含英文20余篇,且有26篇EI、ISTP等三大国际检索系统;出版各类学术论著9部;获授权发明专利2项;累计指导博士及硕士研究生数十名。在所主持和参加的国家及省部级科研中,分别有1项获国家科技步一等奖,3、5和5项获省(部)级科技步一、二、三等奖。胡卸文教授分别在2000年获“铁道部中青年有突出贡献专家”称号;2003年获“四川省有突出贡献专家”称号;2005年获“四川省学术和技术带头人”称号;2008年分别获“茅以升科技奖铁道科学技术奖”以及“第五届詹天佑西南交通大学科技奖”。胡卸文教授还兼任教育部高等学校地质学科教学指导委员会委员、中国地质学会地质教育分会常务理事、中国地质学会工程地质专业委员会委员、四川省地质学会常务理事、四川省水力发电工程学会理事以及四川省岩石力学与工程学会理事等职。
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前言

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 高速滑坡形成机理和运动机制研究

1.2.2 地震滑坡研究

1.2.3 汶川地震诱发滑坡研究

1.2.4 滑坡堰塞坝综合治理研究

1.2.5 堰塞坝渗流研究

1.3 研究内容及技术路线

第2章 唐家山地质环境条件及滑坡发育特征

2.1 唐家山滑坡堰塞坝概述

2.2 唐家山滑坡(堰塞坝)形成的地质环境条件

2.2.1 水文气象

2.2.2 区域地质背景

2.2.3 地形地貌

2.2.4 地层岩性及岸坡结构

2.2.5 物理地质现象

2.3 唐家山堰塞坝形态特征及地质结构

2.3.1 形态特征

2.3.2 堰塞坝地质结构特点

2.4 堰塞坝物质组成及物理力学特性

2.4.1 堰塞体物质组成

2.4.2 堰塞体物理力学特性及参数选取

2.5 唐家山高速滑坡堵江形成地质条件分析

2.5.1 区域地质构造

2.5.2 地形地貌

2.5.3 地层岩性

2.5.4 岸坡坡体结构

2.5.5 水文条件

第3章 唐家山滑坡失稳机理研究

3.1 斜坡岩体结构特征和破坏模式

3.1.1 斜坡岩体结构特征

3.1.2 斜坡岩体破坏机制

3.2 强震作用下顺层岩质斜坡动力失稳机理研究

3.2.1 拉裂面形成机理

3.2.2 岩块“楔劈”效应

3.2.3 顺层剪切滑移机理

3.3 顺层斜坡临滑形变能释放与滑坡体启程速度

3.3.1 斜坡滑动简化模型

3.3.2 锁固段形变能计算

3.3.3 启动速度计算

3.3.4 唐家山滑坡体启动速度

第4章 唐家山堰塞坝形成机制研究

4.1 唐家山堰塞坝形成过程分析

4.2 唐家山高速滑坡“刹车”制动机制研究

4.2.1 影响因素分析

4.2.2 滑坡体内部碰撞解体能耗率研究

4.2.3 滑坡体与泥砂层碰撞机制分析

4.2.4 与对岸山体碰撞冲击机制分析

4.3 碰撞过程中滑坡体塑性区的热力学状态

4.4 各类型高速滑坡制动机制类型与相应的地质结构

4.5 唐家山高速滑坡动力学过程数值模拟

4.5.1 输入地震波选取

4.5.2 UDEC模型建立及参数取值

4.5.3 数值本构模型及边界条件选取

4.5.4 地震波输入

4.5.5 天然状态下斜坡应力分析

4.5.6 地震作用下滑坡运动过程模拟

4.5.7 地震滑坡形成机制模拟

4.5.8 地震滑坡监测点速度

4.5.9 参数敏感性分析

第5章 唐家山堰塞坝稳定性分析

5.1 坝体渗流破坏分析

5.1.1 Visual Modflow基本原理

5.1.2 堰塞坝体地质模型建立

5.1.3 堰塞坝渗流场模拟分析

5.2 坝体边坡稳定性分析

5.2.1 坝体边坡稳定性计算分析

5.2.2 坝体边坡稳定性数值模拟分析

第6章 唐家山堰塞坝溃坝模式及应急处置方案

6.1 堰塞湖(坝)防灾减灾应急处置理论与实践

6.1.1 堰塞湖(坝)应急处理实例

6.1.2 堰塞湖(坝)应急处理基本原则

6.1.3 堰塞湖(坝)应急处理前期工作

6.1.4 堰塞湖(坝)应急处理中的关键问题

6.1.5 堰塞湖(坝)应急处置措施

6.2 唐家山堰塞坝坝体渗透破坏分析

6.3 坝体边坡稳定性分析

6.4 坝顶漫溢分析

6.5 堰塞坝溃坝模式

6.6 泄流槽过流冲刷能力评价及处置方案比选

6.6.1 泄流槽方案比选

6.6.2 泄流槽施工组织与施工技术

6.7 泄流后残余堰塞坝稳定性评价

6.7.1 泄流后堰塞坝概况

6.7.2 剩余堰塞体稳定性评价

第7章 堰塞湖(坝)防灾减灾应急处置理论与实践

7.1 堰塞湖(坝)应急处置实例及教训

7.2 堰塞湖(坝)应急处置基本原则

7.3 堰塞湖(坝)应急处置前期工作

7.4 堰塞湖(坝)应急处置中的关键问题

7.5 堰塞湖(坝)应急处置措施

第8章 唐家山滑坡后壁残留山体震后稳定性

8.1 唐家山滑坡后壁残留山体边坡变形破坏特征

8.2 唐家山滑坡后壁残留山体斜坡稳定性分析与评价

8.2.1 定性分析

8.2.2 定量计算

8.3 唐家山滑坡后壁残留山体斜坡稳定性的有限元分析

第9章 唐家山堰塞湖大水沟泥石流发育特征及堵江危害性评价

9.1 唐家山堰塞坝部位泥石流发育的地质背景

9.1.1 地质环境条件概述

9.1.2 2008年“6·14”泥石流状况

9.1.3 2008年“9·24”暴雨及泥石流状况

9.1.4 2008年“9·24”泥石流堵江及溃决过程

9.2 泥石流动力特性分析

9.2.1 不同降雨频率下的洪水及泥石流流量

9.2.2 一次暴发泥石流总量预测

9.3 泥石流堵江范围预测及危害性评价

第10章 结论与展望

10.1 结论

10.2 展望

参考文献

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