兰州地区黄土-基岩不整合面的工程地质研究

不整合面是宏观沉积间断的表征，它记录了间断时期的区域地质环境信息。以地球系统科学为指导，参考相关学科的最新研究成果，依据不整合面和古风化壳是同一实体的认识，选择新构造运动强烈、地质灾害严重的兰州地区黄土－基岩(前寒武系变质岩，白垩系、古近系和新近系红层)不整合面为研究对象，综合运用沉积作用与风化作用研究方法和准则，区域调查与典型剖面解剖，宏观观测与微观分析测试相结合，将岩土工程特性，地球物理测试、显微构造、矿物和化学成分、水化学分析、孢粉分析、年代学方法等应用于不整合面研究。通过对不整合面多学科、多尺度、多角度信息的综合对比，探寻不整合面特征研究方法和不整合面蕴含的新构造环境信息，研究黄土－红层不整合面特征对区域新构造演化的响应，阐释区域新构造地质环境格局；深入认识不整合面在黄土－基岩滑坡形成演化过程中的作用。

全面综述了黄土—基岩滑坡及其与不整合面的关系，以黑方台滑坡群为背景，以黄土底部不整合面为核心，从地形地貌、台缘斜坡的地质剖面结构、黄土及下伏红层砂岩的岩土工程性质、水文地质条件等方面进行了深入研究，分析了滑坡的成因机理；以甘肃南部特大型持续活动的典型滑坡的滑动带为对象，研究了滑带土的地球化学和微观结构特征，探索了滑带土形成与聚集规律及其与滑坡活动的关系。(1)提出了黄土—基岩滑坡研究的主要方向为基岩顶部的古风化壳、基岩产状、黄土的剖面结构和岩土物理力学和水理性质、黄土底部的卵石层等与滑坡成因的关系。(2)进行了非饱和黄土与饱和黄土的环形剪切试验，得到孔隙水中NaCl浓度是影响饱和黄土剪切强度的重要因素，解释了灌溉诱发的黄土滑坡季节性复活的机理。(3)分析了地形条件对黄土滑坡的影响及滑坡类型与地貌特征间的关系，获得了黄土滑坡的易滑坡度和坡形的统计规律，揭示了典型区域降雨引起的浅层滑坡的类型与局部地形间的密切联系，建立了台缘黄土滑坡滑距与滑体形态参数的定量关系。(4)现场调查与数值模拟相结合，再现了在公路建设期，由于开挖诱发的袁家湾顺层高边坡的多次失稳破坏过程。(5)选择黑方台典型剖面，对不整合面上覆黄土和下伏红层基岩进行系统的剖面样品采集、物理力学性质测试和微观结构分析，解释了黄土滑坡剪出部位的形成机理和古风化带的发育规律。(6)对黑方台周缘泉水流量和水质参数进行长期观测，展开了地下水动态和水—土相互作用规律及其孕灾效应的研究。(7)通过滑带剖面系统的样品采集，研究了泄流坡、清水子和秦峪三大滑坡滑带土地球化学与微观结构特征，揭示了滑带内的氧化还原条件和微观孔隙的变化规律，并探索了对滑坡演化的指示意义。(8)在总结突发性地质灾害研究成果的基础上，对汶川地震影响的陇南地区，研究了地震诱发地质灾害的灾情与风险的分布规律，进行了基于多变量统计分析法的滑坡敏感性分区。