利用分形分维理论和技术分析湖北西部复杂滑坡边界轨迹分形结构层次,特别是滑坡轨迹结构的自相似性、层次性和有序性分析,在此基础上计算滑坡边界轨迹结构的分维值,并统计分析滑坡轨迹结构的分维极限值,结合滑坡微观结构测试分析和滑坡结构特征屈服及滑坡三维稳定性计算,统计分析滑坡轨迹结构分维极值与稳定性极限值之间的关系,提炼描述滑坡稳定性的分数维判据,分析滑坡轨迹结构的主要影响因素和分维值的影响因素,特别是水库蓄水后对滑坡边界变形扩展的影响,探索复杂滑坡边界轨迹结构定量刻划和滑坡稳定性评价的新方法,在理论上将开拓滑坡结构定量刻划和稳定性评价的新途径,在实践应用上,将为鄂西隔河岩库区和三峡库区湖北段的典型潜在危险滑坡进行分析评价。
通过三峡水库和清江隔河岩库区典型滑坡边界轨迹统计分析,初步揭示滑坡边界轨迹结构与稳定性密切相关,滑坡边界破裂扩展增值越明显,其稳定性条件也越差滑坡边界破裂扩展过程中,滑体上新出现单条横向破裂长度大于原地滑体宽度的1/2,则滑坡处于静态稳定极限状态,有随时发生快速滑动的可能性;滑体上不同部位新出现很多不同方向的小破裂,这些破裂的累计长度大于滑坡边界周长的1/2,则滑坡也处于静态稳定极限状态,可能随时发生快速滑动。初步揭示分形分维技术是定量刻划滑坡滑坡边界轨迹结构行之有效的方法,但是,分形分维技术并不是所有的滑坡都适用;对于由滑动面控制的滑坡,发生滑动前滑体边界不清楚,因此,分形分维技术不适用;对于滑体边界控制的滑坡,利用分形分维技术定量刻画边界破裂轨迹结构和控制过程,进而探讨其稳定性是值得跟踪研究完善的新方法。初步揭示滑坡边界轨迹结构的极限分维值大致为1.4-1.6,此时滑坡接近于整体极限失稳状态,而分维值在1.1-1.3之间则表示滑坡处于整体稳定,局部存在潜在失稳状态,分维值小于1则表示滑坡处于相对稳定状态。滑坡分维值可以作为滑坡宏观稳定性分析的参考指标之一。