金龙山地区斜坡滑动优势面分析

据优势面分析原理和方法,对金龙山地区斜坡各种结构面所作的优势面分析结果显示:浅层强风化岩体中顺坡向剪切裂隙,是控制浅层顺层滑坡发生发展的滑动优势面;深层弱风化岩体中粘土岩风化软弱夹层、斜坡上段拉张裂隙与斜坡下段顺坡向剪切裂隙三者相组合,是控制深层顺层滑坡发生的滑动优势面。当地受滑动优势面控制的滑坡变形破坏模式有:浅层为蠕滑—拉裂,深层为滑移—弯曲。     

金沙江某水电站左坝肩岩体双面倾倒形成机制

倾倒变形是层状边坡的一种主要变形破坏形式,在以往研究中,单面倾倒已研究较多而双面倾倒尚无研究成果。在充分研究金沙江某水电站左坝肩岩体双面倾倒变形特征基础上,对其形成机制进行了地质分析和数值模拟,揭示了双面倾倒岩体主要是在二次应力场作用下岩体沿片理面产生剪切错动、滑移、拉裂从而岩体产生弯曲或折断而形成的。其中顺倾边坡的倾倒变形始于坡脚,并以"滑移-倾倒"式逐渐向坡后发展,其倾倒扩展速率及倾倒深度明显小于反倾边坡;而反倾边坡初始倾倒位置不一定在坡脚,而是始于其最有利倾倒位置,该位置受初始坡形、所受应力及岩性组合等因素控制,并用数值模拟揭示了该水电站边坡初始倾倒位置在距坡脚约1/3坡高处,此后,当岩层倾角足够陡时,在该初始倾倒位置的上部岩层可表现出一定的"滑移-倾倒"性质,而该位置下部岩层则总是表现出"压致型"倾倒特征;无论顺倾还是反倾边坡,倾倒变形速率有从坡体中部附近向两端递减的趋势。     

皂角沱崩塌形成机制数值模拟

以位于"5·12"汶川大地震震中区的皂角沱崩塌为研究对象,通过对崩塌所处的自然地理、工程地质环境进行野外调查,分析崩塌的发育特征;采用不连续变形分析软件DDA,对坡体失稳崩塌的全过程进行模拟研究。结果表明,斜坡地形放大效应在震中区是客观存在的,具倾向坡外的陡倾控制性结构面的高陡突出地形对地震波具有明显的放大作用。该坡体崩塌失稳模式为:峰值加速度放大→增加的振幅迫使岩体沿陡倾坡外的控制性结构面迅速拉裂→沿滑动面发生崩滑→高速脱离滑源区→巨大的势能和动能驱动块体做长距离运动。通过数值模拟可知,随着斜坡坡高的增大,地震加速度和速度无论是在水平向,还是在竖直向均存在放大效应,但是水平向的放大效应较竖直向更明显;结构面监测点的加速度和速度放大系数相比稳定的坡体要大得多,地震袭来,当遇到陡倾坡外的不连续结构面时,斜坡动力响应强烈,最终危岩体沿控制性结构面发生崩滑破坏。     

基于非连续变形分析的贵州典型崩塌研究

非连续变形分析(DDA)方法考虑了岩体结构面对稳定的影响,融入了变形的不连续性和时间概念,更加符合崩塌体变形破坏的复杂过程。应用DDA对贵州山区典型的软硬岩互层构造+不合理采矿形成的崩塌进行了模拟,效果非常接近真实情况。结果表明,研究区崩塌体变形破坏演化过程分为山体下陷,拉裂缝扩展和失稳倾倒3个阶段,山体破坏形态与张拉裂缝相互影响,共同作用,是具有代表性的"拉裂-倾倒式"崩塌;根据模拟测点的数据,给出崩塌体变形破坏各阶段的变形量化参考值,可为该类崩塌体监测与预警指标体系研究提供重要参考依据。     

含水平软弱夹层斜坡变形破坏特征的振动台试验

已有研究结果表明,强度相对较低的软弱夹层会对地震波产生吸收或强化作用,在一定程度上控制了斜坡的地震动力响应及变形破坏特征。试验以振动台为研究手段,设计并完成含不同厚度水平软弱夹层的两个单面斜坡概念模型。通过记录斜坡模型的变形破坏过程,分析其动力响应特征。试验结果表明,斜坡模型的变形破坏与地震动力参数密切相关:1.模型在正弦波激振下较天然波变形明显;2.合成向ZX、水平单向X和竖直单向Z的激振下,变形程度依次减弱;3.随着激振强度增加,变形破坏愈明显。两模型的变形破坏均出现在坡体中上部,且最大破坏深度距坡顶约50 cm。含薄夹层斜坡的破坏范围分布于整个中上部,坡顶近1/2发生变形和滑移破坏,呈现出"拉裂-剪切-滑移-碎屑流化"破坏模式,而含厚夹层斜坡的破坏范围仅集中于软弱夹层以上坡肩以下,两侧未达坡体边缘的局部范围,形成浅表的"凹岩腔",呈现出"震裂-剥落"破坏模式。在相同的加载条件下,含薄夹层斜坡变形破坏先于含厚夹层斜坡。试验模拟再现了含水平软弱夹层斜坡在强震作用下的变形破坏规律,为地震诱发次生地质灾害的研究和防治提供了有力的依据。     

佛山市顺德区飞鹅山Ⅲ号滑坡形成机理与防治技术

采用工程地质钻探、物探、地质测绘及室内试验等技术方法探讨飞鹅山Ⅲ号滑坡形成机理与防治技术。结果表明：1）滑坡体主要岩性为泥质粉砂岩,飞鹅山滑坡属于新形成的深层中型牵引式滑坡,在平面上呈圈椅状。2）滑坡属于双层滑面滑坡,主滑面以中型深层滑坡为主,主滑体上部发育中型中厚层滑坡。3）滑坡产生的原因为：①泥质粉砂岩倾向与坡向基本一致,且岩层倾角为中等倾角;②人工开挖使坡脚形成高陡临空面,抗滑力大为降低;③雨水沿层面及节理裂隙入渗至坡体深部,大大增加岩土体容重,同时泥质粉砂岩遇水软化,抗剪强度显著降低。4）结合该滑坡区地质环境条件,采用坡面削坡+锚杆（索）+格构梁+双排预应力锚拉抗滑桩+三维网植草绿化+截排水+毛石挡墙的综合治理方法进行防治,监测结果显示该滑坡变形及位移已得到有效控制,整治效果良好。     

吕梁山区大宁县城地质灾害破坏模式及风险管控

大宁县城地处晋西黄土高原,地形破碎,黄土滑坡崩塌等地质灾害多发,严重制约着城区工程建设与高质量发展。本文通过1∶10 000比例尺地质灾害野外调查和统计分析,总结了大宁县城地质灾害破坏演化模式,定量评估了地质灾害财产风险和人员风险。结果表明:(1)大宁县城周边斜坡地段共发育地质灾害29处,主要类型为滑坡和崩塌,滑坡均为黄土滑坡,其破坏模式大体可分为"拉裂—推移式浅表层破坏模式"和"滑移—压致拉裂式中深层破坏模式"2类;崩塌包括土质崩塌和岩质崩塌,其破坏模式可分为"滑移式破坏模式"和"倾倒式破坏模式"2类。(2)29处地质灾害财产年损失为0.00016～5.859万元/a,单人年死亡概率为2.205×10~(-6)～2.736×10~(-2)。(3)根据斜坡变形破坏模式和风险评估结果,对大宁县城地质灾害制定了搬迁避让、专业监测预警体系建设、工程防治等相应的风险管控措施建议。研究成果为开展山区城镇地质灾害风险调查评估与管控工作提供了技术示范。     

西藏俄拉村滑坡地震动态响应失稳过程

为了研究岩浆岩质边坡在地震作用下的动力响应特征和失稳过程,以西藏俄拉村滑坡为原型建立离散元数值模型,通过输入实测地震动数据,研究该斜坡在地震作用下的动力响应特征和失稳破坏过程。模拟结果表明:(1)俄拉村滑坡失稳过程为:震动拉裂-剪切阶段→"锁固段"剪断贯通阶段→堆积掩埋夯实阶段;(2)水平向地震加速度PGA具有高程放大效应,且在相同高程坡面PGA放大系数较坡体内部大,坡形转折处和坡体凸出部位的放大效应也表现为坡面较坡内显著;(3)水平向地震加速度PGA值自坡体内部向外表现为时而增大、时而减小的节律性规律。研究结果可为岩浆岩质边坡在地震作用下的失稳模式提供依据。     

双坡面临空岩质边坡滑动破坏模式下的稳定性分析

多数岩质边坡稳定性分析已基本解决了常走向单坡面临空的边坡平面滑动问题。然而,在路堑边坡工程和自然边坡中有很多边坡坡面并不是平面,它包含多个坡面。多坡面边坡包含两个或多个不同走向的坡面。多坡面边坡几何特征不同于单坡面边坡,所以滑动条件也不一样。在赤平投影图上,多坡面的滑动包络线是组成边坡的每个坡面单独投影包络线的组合。为了探讨方便,只讨论了双坡面临空岩质边坡的滑动破坏模式,并将其分为双坡面临空下的平面破坏和楔形体破坏。在赤平投影图上,双坡面滑动区域定义为双坡面边坡滑动包络图中两侧坡面的真倾线之间的面积。如果有一两个节理面真倾向线落在滑动区内,滑动破坏才可能发生。     

西北某坝肩变形体成因机制的离散元数值模拟

通过对西北某坝肩边坡勘探平硐的现场调查,综合分析边坡的基本特征、岩体结构特征、坡体结构特征、变形破坏特征,认为坡体为形成年代比较久远的变形体,在自重的作用下坡体发生缓慢的变形,地震的作用加速了坡体的变形,从而形成了现今的变形体,但坡体未发生整体的失稳。由于坡体变形年代比较久远,故采用离散元数值模拟对其成因机制进行研究。研究结果表明:自重作用下坡体有沿缓倾坡外层面缓慢滑移变形的趋势,在地震荷载的作用下最终诱发边坡发生比较大的变形。坡体在变形过程中经历了启动、高速变形和自稳3个阶段,在启动阶段坡肩位置首先出现拉张裂缝,然后坡体中部出现变形,最后坡脚位置剪出。通过坡体中监测点加速度、速度的研究发现随着高程的增加坡体的加速度、速度放大系数明显增加。     

黄土高原地质灾害发生规律

我国每年约有30%地质灾害发生在约占国土面积6%黄土高原地区,灾害数量多、危害严重、机理复杂,然而由于对黄土灾害的发生规律仍然不明晰,长期以来制约了区内大型工程建设、移民搬迁选址等工作。依托1:5万黄土高原区地质灾害调查数据,通过专题要素图件编制和数理统计等手段,重点分析11680处地质灾害,总结了灾害时空分布规律。结果表明,1)在区域地质构造抬升的背景下,黄土高原地形破碎,地貌沟壑纵横,具有滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害多发的特点。2)地质灾害具有明显的时空发生规律,在整个黄土高原区域尺度上,地貌演化与斜坡结构控制地质灾害空间分布和斜坡破坏模式;在流域尺度上,老年期、壮年期、幼年期等沟谷发育期控制着地质灾害变形破坏模式及危害程度;在具体斜坡点上,坡型、坡度、坡高等坡体几何形态控制地质灾害的类型和失稳概率;在时间上,降雨及冻融作用控制年内地质灾害的分布。     

层状结构岩体顺层斜坡滑移-弯曲失稳计算探讨

中-陡倾顺层斜坡在下端被阻挡及嵌固时可能产生滑移-弯曲型结构变形与屈曲失稳,但以前失稳分析采用的力学模型的边界条件及变形形态对地质原型的符合性较为不足。因顺层斜坡上部平直段与下部屈曲段是一个连续的整体,弯曲段边界条件及变形形态的合理对正确建立挠曲线方程和临界屈曲失稳分析均非常重要。在分析了顺层斜坡地质原型变形形态的基础上,由考虑自重的阻滑端固定的斜置等厚弹性板梁模型,提出了以地质原型变形形态抽象出相应边界条件的分析方法,及理论上求解挠曲线的适定三阶微分方程。鉴于弯曲段长度可现场测知,以所分析的边界条件拟定了简便合理的、曲线形态能较好反映地质原型变形形态的多项式近似挠曲线。通过势能泛函的平衡稳定判断方法,滑移-弯曲破坏的临界条件得到确定,失稳临界弯曲长度计算式较符合工程实际。     

坡面泥石流演化模式及其试验

坡面泥石流是斜坡地貌演化的重要环节,也是我国山区公路的主要水毁灾害,具有分布广、出现频率高、致灾作用强等特点。从地貌演化观点,将坡面泥石流演化模式分为顶部刮铲演化模式(模式1)、溯源挖掘演化模式(模式2)和局部饱和孕滑演化模式(模式3),其中模式1遵循蠕滑→滑流→刮铲滑流→沉积演化过程,模式2遵循前缘开裂→崩滑→链式崩滑→沉积演化过程,模式3遵循局部饱和→蠕滑→滑流→沉积演化过程;针对坡面泥石流演化模式3,选取前期降雨量120 mm和降雨强度15 mm/(10 min)的试验工况,前期降雨分4次,降1 h,停2 h,强降雨分4次降雨实施,降1 h,停30 min,通过室内模型试验,通过试验过程中土体参数实时监测分析了前期降雨入渗阶段土体中含水量、孔隙水压力的变化规律,强降雨阶段揭示了局部饱和阶段、蠕滑阶段、滑流阶段和沉积阶段随试验过程的变化过程,量化了饱和区、蠕滑区、滑流区、沉积区的面积大小与试验持续时间的关系;初步分析了坡面泥石流演化过程研究的复杂性及研究趋势,尤其应高度重视坡面泥石流演化各阶段的力学机制描述与转换问题研究。     

2020年9月20日雅西高速姚河坝崩塌调查

近年来中国高速公路建设不断向西部高山峡谷区延伸,地质小灾害导致公路大灾害事件呈现多发趋势。2020年9月20日,四川省石棉县境内雅西高速姚河坝大桥右侧山体发生了体积约1×10~4 m~3的崩塌,砸塌姚河坝大桥右幅两孔桥梁,造成全线交通中断,这是该高速公路运营以来最严重的地质灾害事件。通过多时相历史卫星影像、失稳后航空影像和选线阶段勘察资料的综合分析,初步揭示了该崩塌的基本特征和成灾机制:(1)该崩塌是典型的拉裂式花岗岩崩塌,高陡的临空面、中部凹腔和上部悬臂梁式突出岩体为崩塌孕育提供了有利的地形条件;(2)强风化花岗岩岩性、构造挤压导致岩体破碎,为崩塌的形成提供了有利的地质条件;(3)顺坡向、反坡向和斜切坡向的3组节理裂隙为崩塌的孕育提供了有利的坡体结构条件;(4)高速公路切坡进一步加剧了崩塌的变形;(5)前期降雨是此次崩塌失稳的直接诱发因素。此次崩塌虽然在高速公路选线阶段已经识别,但还是对高速公路造成了危害,主要原因为对崩塌体失稳规模估算偏小且未考虑后期工程开挖切坡的不利影响。残留体和潜在变形区对雅西高速存在较大风险,建议对残留体进行清除并对潜在变形进行工程治理和专业监测。     

嶂石岩地貌的演化特点与地貌年龄

受地层产状、岩性和节理构造的控制,以丹崖长墙为标志的嶂石岩地貌在演化过程中,存在垂沟在崖面横向侧切发育巷谷,水平掏蚀在崖脚形成岩廊,并引起崖面崩塌卸荷平行后退两种坡面发育机制。巷谷、岩廊、Ω型套谷等在平面格局、空间形态和时代序列上都存在明显的自相似特征,符合曼德布罗特分形理论中的自相似体系。嶂石岩地貌演化周期为294.7×10⁴a,分为幼年期、青年期、壮年期和老年期4个阶段,分别历时8.3×10⁴a、83.2×10⁴a、115.2×10⁴a和88.0×10⁴a。嶂石岩地区的嶂石岩地貌具有明显的分层性,其分异由长城系砂岩、寒武系灰岩的软硬岩层互层引起,并非不同时代发育的嶂石岩地貌。     

广东和平县东山岭滑坡特征及防治对策

根据现场工程地质调查结果,深入分析了东山岭滑坡的自然地质环境条件、空间分布形态和变形破坏特征,探讨了东山岭滑坡的形成原因,并采用滑坡剩余推力传递法对东山岭滑坡在不同工况下的稳定性进行了计算和评价。研究结果表明,东山岭一带高陡的山体斜坡地形和结构松散的厚层风化残坡积土是形成滑坡的内因,人工切坡和强降雨作用是东山岭滑坡活动的主要诱发因素。依据东山岭滑坡的稳定状态和发展趋势,提出了"削坡卸荷和筑坝填土"的滑坡治理工程方案治理东山岭滑坡。     

安县雎水河流域地质灾害发育、分布及影响因素

安县雎水河流域属龙门山山脉与四川盆地过渡地区,地形切割强烈,地层岩性复杂,活动断裂发育,特别是"5.12"汶川特大地震后,区内地质环境变得十分脆弱,大型、特大型崩塌滑坡泥石流流十分发育,具有数量多、规模大、分布范围广,呈区域性密集分布等特征.在"成兰线雎水河段卫星遥感解译图"的基础上,通过对该流域两次详细的地质测绘调查,分析了地质灾害的发育、分布特性及其影响因素,进而对灾后重建提供一定的参考依据.研究得出的主要认识有:(1)地质灾害在流域内分布范围广、密度大、呈密集性分布,"成群成带性"现象明显;(2)地质灾害的分布与地形地貌有密切的关系,大多数地质灾害发生在高程800～1 500 m,坡度30°～50°的范围内;(3)地质灾害主要沿雎水河及其支流两岸发生,多呈线性分布;(4)发震断裂控制着地质灾害的分布,在断层的上下盘分布表现出明显的差异,断层上盘的地质灾害数量明显多于下盘,距发震断裂10 km范围是地质灾害最为发育的区域;(5)地层岩性与地质灾害的类型有密切的关系,坚硬、较坚硬岩组中的崩塌数量远远多于软弱泥页岩、千枚岩岩组,软岩、极软岩岩组中的滑坡比坚硬岩中相对要多;(6)不同的岸坡结构控制着地质灾害的发育、分布,横向岸坡中崩滑最为发育,其次为斜向倾内层状岸坡.另外,中陡倾岸坡中的地质灾害较缓倾岸坡发育;(7)地质灾害的类型、发育分布与也与坡体结构、岩体结构及其组合特征有一定的关系.研究发现,顺层边坡中如发育有陡倾坡内的结构面,则易形成滑坡,而反倾边坡中如发育有倾坡外的结构面则更易形成崩塌.     

高县县城附近斜坡稳定性分析

四川省高县附近斜坡变形失稳灾害尤为严重。本文对斜坡变形失稳的类型,特点、形成原因、影响因素、破坏模式进行了分析,认为软弱岩层岩性。斜坡岩体结构、斜坡类型、岩体节理裂隙、地貌发育为决定斜坡稳定性的五主导因子。经深入研究,以定性定量标准把五因子分别划分为四级。利用斜坡变形模数计算五因子影响斜坡稳定性的权重等。从而获得了一种新的斜坡稳定性评价模式,把它运用于高县县城附近斜坡稳定性评价中,评价结果与实际基本相符。     

斜坡发育过程中的σ_3效应

斜坡发育过程中,正倾岩层的屈曲变形和水平岩层的塑性流动,受坡体内存在的最小主应力σ_3梯度作用而成。σ_3效应主要呈现有:屈曲滑坡和挤出型块体滑坡。     

浅析广东省连平县地质灾害形成条件

地质灾害的形成与其所处的地形地貌、地质构造、地层岩性及岩土体类型、降雨以及人类工程活动等地质环境密切相关。地形地貌控制着山体斜坡的临空条件,通常情况下斜坡坡高越大、坡度越陡,地质灾害越发育;地层岩性及岩土体类型的差异是影响斜坡稳定性重要因素之一,不同地层岩性和岩土体类型,常见的地质灾害类型也有所不同;斜坡地段地质构造的发育情况以及区域新构造运动对斜坡(特别是岩质斜坡)稳定性也具有一定的影响;降雨入渗增加了岩土体的自重,降低了岩土体的内聚力和内摩擦角,为地质灾害的主要诱发因素;人类工程活动产生了大量临空面,为地质灾害的发生提供空间。