王思敬

王效宁

Simplified Chinese

Institute Of Mechanics,Chinese Academy of Sciences

© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.    http://www.cnki.net根据热释光温度确定滑坡滑动速度的研究王 思敬 王 效宁中国科学院地质研究所 , 北京 中国科学院力学研究所 , 北京 。。 。关键词 滑坡 、 滑速 、 热释光温度古滑坡或老滑坡的滑动速度估算 , 是滑坡研究中的难题之一 前人一般采用滑后形态、滑动距离等标志结合经验估算 , 结果因人而异 , 可靠性不够 本文研究了滑带温度场特征和号石热释光温度特性 , 提 出了滑动速度和滑带腻度之间的热动力学关系 , 首次建立了利用温度数据确定滑坡滑速的定量反算方法 , 使滑坡速度研究取得了新的进展一 、 滑带温度的热释光测定文献 〔 中已经指 出滑坡滑带上 由于滑动摩擦生热可能出现升温现象 , 但是尚缺乏可靠的测定方法热释光是由于加热使矿物晶体中处于亚稳态的晶陷中的陷获电子释放出来 , 在降低能量变稳定时释放出的光能 利用这一现象可较准确地测定矿物的受热历史 热释光测温按试样在测温前是否经过人工辐射而分为人工热释光和天然热释光两种【 利用热释光研究滑坡过程中的滑带温度的可能性是存在的为了模拟不 同的滑坡过程 , 作者分别按不同升温方式在差热仪上给岩样加温 , 然后用热释光方法对这些已知最高温度的岩样测温 , 比较热释光测得的温度与加热温度的关系 表结果表明 , 热释光方法所测温度可以反映滑坡滑动历史中的最高温度 , 但还难以判断是否多次滑动 。表 模拟不同滑坡过程的热释光测温结果对比岩性 编号 加热方法 滑坡背景 加热时间 起始温度 加热过程 ℃ 终止温度 热释光测温‘ 仁一 变 不同 。 。个。一 时 滑速 。 。个。一 力口 。 。个热一 斗 不同 。个一 滑程 。 。个一 多 多次 。 了’。个 杏 。个一 次 滑动 。 。 个 杏 。个一 力口 丁。 。个 杏 。个热热释光测温由中国科学院地质研究所裴静娴完成 。 为室温本文 。年 月 日收到 。第 期 科 学 通 报 今,© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.    http://www.cnki.net利用热释光方法测定滑坡过程中滑带温度 , 必须同时测定滑带和同一层位非滑带物质的热释光温度 , 加以比较后才能准确区分滑带温度和原岩温度 另外 , 应分别采用人工热释光和天然热释光两种方法 , 这样可使低温峰值在热释光曲线上出现 避免当滑带温度较低时 , 热释光曲线无法反映的现象 , 从而可靠地测得滑带温度 。在以上研究的基础上 , 对三峡库区茨草沱等四个大型滑坡滑面温度进行了热释光测定结果示于表 中表 三峡库区几个大型滑坡的滑面温度滑 坡 岩 性 , 点邑、、 。 ·一滑带厚度 滑体平均厚度 热释光温度飞二茨草沱大 坪故 陵百换坪灰岩 、 泥质灰岩与页岩泥岩互层紫红色泥岩 、 白云质灰岩 、页岩砂岩 、 页岩砂岩 、泥岩 、泥质灰岩。 , 。 , , ,。,。,。热释光测温由中国科学院地质研究所裴静娴完成二 、 滑面温度和滑动速度的关系当滑体在滑床上滑动时 , 大部分阻力功是以热的形式释放的 由于滑体物质热传导性能较差 , 导致了滑面附近的局部升温 当掌握了滑面温度场变化规律后 , 便有可能推算滑动速度如图 , 在滑体剖面上取单位面积柱体 , 并假定热量沿垂直于滑面的方向传递 , 全部摩擦力所做的功全部转化为热能 , 则可推导出下式‘,。 了,一了 , ,及 二名山 ——— 一几‘ 公‘ —钾 尸 一一, 咨, ,介‘ 又友 六 二‘ 尸式中 △ 为滑面温度升高值 ℃ 为滑面摩擦系数 为滑体密度 为滑体厚度 为最大滑速 为滑动面倾角 介 为滑带物质密度 , 为滑带物质比热 为热功 当量 及为滑体传热系数 灸为滑床传热系数 。为等效滑带厚度 ‘ 为滑体比热 , 为滑动时间由于滑带有一定厚度 , 故在剖面上温度分布是不均匀的 图 当滑带很薄时 , 可以认为滑带内温度均匀分布 , 这时滑带实际厚度即为等效滑带厚度 而当滑带较厚时 , 滑带内高温区爪 戈 ‘,』」 多夕洲一 一 一 一 一 一产图 滑体中单位面积的柱体 图 滑带中温度分布科 学 通 报© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.    http://www.cnki.net表 等效厚度 滩。 取值表滑带厚度 人 峰温值位置 滑带中温度分布函数 几 二 , 等效厚度 凡极 薄 匀 ‘ 目 了。 竺中等厚度‘ 几滑带中央 对称滑带顶部, 一 一 二较 厚人 ‘ 口滑带中央, 二 了二 二 一 八 七对称 几滑带顶部。,走 一 一 止极 厚镇一赢刁滑带顶 ·‘ 目 一, 玄“ 一牛心对称几人一 一, 目卜‘ , , ‘ ‘ 、一侧 目 , 户目 , , 臼‘ 一 卜 气弓井 方为滑带中最高温度仅 占滑带的一小部分 , 这时可根据滑带内温度分布函数 , 求出相应的等效厚度 。 表由式 可见 , 滑带温升 △ 和滑速 之间是多因素相关 , 因而单纯根据滑带温度不仅无法定量确定滑速大小 , 而且即使作定性判定也不尽可靠 , 而必须考虑滑坡的有关几何条件和物理参数进行分析计算三 、 几个古滑坡速度的估算式 中 , 由于在一股条件下二 天一一 、卜 二牙‘故可得。 一 一 些到望些竺生 了, 一 马,又友十攻 。 二‘表 几个古滑坡的最大滑动速度计算结果特 征 参 数 测试与计算滑 坡 实际估计‘ ℃ 加,山,自且户︸,山、二,五,妇,白,乙一、︸丫了曰⋯月‘二舟丹凡吸︸八︸⋯八茨草沱大 坪故 陵百换坪止⋯二。。。斗。。。。。。,高 速中高逮低 速高 速‘ , 单位为 · ℃第 期人 为· · ℃科 学 通 报© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.    http://www.cnki.net由此 可得滑速的计算式岛 ’ 及士鱼 遵里一 二 , 姑 , “〔采用上述方法对三峡库区四个大型古滑坡速度进行了反算 这四个滑坡均是红层中的滑坡 , 其特征参数列于表 中 表中部分资料来源于《长江三峡工程前期论证阶段库岸稳定性研究报告 》 表中所列的计算结果 , 与现场根据滑体破碎程度 、 滑动距离所作的估计相当一致 ,说明本灾所提出的方法是可行的参 考 文 献,, 口。 , 。。 ”矛叮 ‘ , 斗 一 咭·】 叶大年等 , 岩矿实验室工作方法 , 地质出版社 , , 已夕。 革

根据热释光温度确定滑坡滑动速度的研究

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