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甘肃舟曲锁儿头滑坡：变形破坏机制剖析与稳定性精准评估

一、引言

1.1研究背景与意义

甘肃舟曲，地处青藏高原、黄土高原和四川盆地的交汇地带，地质环境复杂，断裂构造发育，新构造运动活跃，地震频繁，是我国四大滑坡、泥石流灾害高发区之一。这里山大沟深，地形破碎，沟谷切割强烈，为地质灾害的发生提供了有利的地形条件。加之降水分布不均，多以连阴雨和暴雨形式出现，进一步增加了地质灾害发生的频率和强度。

锁儿头滑坡位于甘肃省舟曲县城西侧白龙江北岸，是世界著名的大滑坡之一。该滑坡一旦发生剧滑，将直接威胁滑坡体上居住的648户居民、滑坡前缘锁儿头电站和舟曲县城2.5万人的生命财产安全。而且，滑坡体还可能堵塞白龙江形成堰塞湖，一旦堰塞体溃决，其引发的洪水将沿着河道迅速下泄，淹没下游的城镇、村庄和农田，不仅会冲毁大量房屋、基础设施，还会造成人员伤亡，间接经济损失更是难以估量。因此，深入研究锁儿头滑坡的变形破坏机制及稳定性，对于保障当地居民的生命财产安全、维护社会稳定具有重要的现实意义。

从科学研究的角度来看，锁儿头滑坡具有独特的地质条件和变形特征，对其进行研究有助于丰富和完善滑坡地质灾害的理论体系，为滑坡灾害的预测、防治提供科学依据。通过对锁儿头滑坡的研究，可以深入了解滑坡在复杂地质环境和多种因素作用下的变形破坏过程，揭示滑坡的形成机制和演化规律，为类似地区的滑坡研究提供参考和借鉴。

1.2国内外研究现状

国内外学者针对滑坡开展了大量的研究工作，在滑坡的形成机制、稳定性评价、监测预警等方面取得了丰硕的成果。在滑坡形成机制方面，研究认为滑坡的发生是多种因素共同作用的结果，包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、地震、降雨等。例如，地形陡峭、岩土体结构松散、断裂构造发育的地区，滑坡更容易发生；强降雨会增加岩土体的重量，降低其抗剪强度，从而触发滑坡。

在滑坡稳定性评价方面，已经发展了多种方法，如极限平衡法、数值模拟法、可靠性分析法等。极限平衡法是一种经典的方法，通过分析滑坡体的受力平衡状态，计算滑坡的稳定系数，评估其稳定性；数值模拟法则利用计算机技术，建立滑坡的数值模型，模拟滑坡在不同工况下的变形和破坏过程；可靠性分析法则考虑了各种因素的不确定性，对滑坡的稳定性进行概率评估。

在滑坡监测预警方面，随着科技的不断进步，监测技术日益多样化，包括地面监测、遥感监测、全球定位系统（GPS）监测、InSAR监测等。这些监测技术能够实时获取滑坡的变形信息，为滑坡的预警提供数据支持。通过建立预警模型，结合监测数据，可以及时发出滑坡预警，为人员疏散和灾害防治争取时间。

然而，针对锁儿头滑坡的现有研究仍存在一定的不足。部分研究对滑坡的地质条件分析不够深入，未能全面揭示影响滑坡稳定性的关键因素；在稳定性评价方面，不同方法的计算结果存在差异，缺乏统一的评价标准；监测数据的分析和应用还不够充分，未能充分发挥监测数据在滑坡预警和防治中的作用。因此，有必要进一步深入研究锁儿头滑坡的变形破坏机制及稳定性，完善监测预警体系，为该滑坡的防治提供更加科学、有效的技术支持。

1.3研究内容与方法

本文主要研究内容包括：详细分析锁儿头滑坡的地质条件，包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等，明确滑坡的基本特征；深入探讨滑坡的变形破坏机制，研究滑坡在自然因素和人为因素作用下的变形过程和破坏模式，分析影响滑坡变形破坏的主导因素；采用多种方法对滑坡的稳定性进行评价，包括地质分析法、极限平衡理论和数值模拟等，评估滑坡在不同工况下的稳定性状态；根据研究结果，提出针对性的防治建议，为锁儿头滑坡的防灾减灾提供科学依据。

为实现上述研究内容，本文将综合采用多种研究方法。进行野外调查，对锁儿头滑坡进行详细的实地勘查，收集滑坡的地形地貌、地质构造、岩土体特征等资料，获取第一手数据；对滑坡的监测数据进行分析，包括位移监测、应力监测、地下水位监测等，研究滑坡的变形规律和发展趋势；运用数值模拟软件，建立滑坡的数值模型，模拟滑坡在不同工况下的变形和破坏过程，预测滑坡的发展趋势；结合地质分析法和极限平衡理论，对滑坡的稳定性进行定性和定量评价，确定滑坡的稳定状态和潜在危险区域。通过多种方法的综合运用，确保研究结果的科学性和可靠性。

二、锁儿头滑坡区域地质环境条件

2.1地理位置与地形地貌

锁儿头滑坡位于甘肃省舟曲县城西侧白龙江北岸，地理位置为东经104°25′，北纬33°40′。舟曲县地处西秦岭西翼与岷山山脉交汇地区，属构造、侵蚀山地，境内山高沟深，峰谷交错，谷地狭窄，坡陡流急，地势起伏强烈。锁儿头滑坡所在的舟曲县北山，地形破碎，相对高差达2000m左右，坡度在25°-45°之间。滑坡处于斜坡中下部的凹槽状地形中，这种特殊的地形使得两侧冲沟发育，地表水易于汇集下渗，为