不同干湿作用下斜坡表层千枚岩劣化实验研究

甘肃白龙江流域、四川嘉陵江流域和云南小江流域等地区干湿气候特征复杂,泥石流沟道中边坡表层千枚岩易受干湿作用影响,发生崩塌脱落,为该类区域泥石流提供了丰富的物源物质。通过对研究区气候条件进行调查,选取极干-极湿、常规干湿、日常干湿等3种对岩石破坏极为有利的干湿条件,以泥石流沟壁表层千枚岩为研究对象,对其进行上述3种干湿条件养护,对循环后岩样的宏观形态、质量、纵波波速进行测试,并结合单轴无侧限抗压实验以及与新生成分的矿物分析,阐述了千枚岩分别在不同干湿作用下的劣化响应行为与机理,揭示了斜坡表层千枚岩对极干-极湿条件的劣化响应行为优于其他干湿作用的规律,为该地区泥石流灾害的区划评价和防治提供有益的参考。     

水岩作用下泥质板岩软化非线性机制研究

水岩作用下泥质板岩表现出明显的软化特征。通过单轴压缩试验分析了泥质板岩软化过程中单轴压缩强度、弹性模量和泊松比与吸水时间之间的关系;借助核磁共振试验研究了水岩作用下泥质板岩软化过程中孔隙的产生、扩展和贯通规律,分析了泥质板岩软化过程中孔隙度与吸水时间之间的关系;采用电镜扫描试验分析了水岩作用下泥质板岩软化过程中微观结构的演变规律,基于分形理论研究了不同浸泡时间下泥质板岩分形维数的变化规律;运用非线性动力学理论,选取微观结构孔隙形状分维值、孔隙度、单轴抗压强度、弹性模量作为描述泥质板岩与水溶液相互作用系统的变量,建立了水岩作用下泥质板岩的软化模型,结合试验数据验证了模型的适用性。结果表明：泥质板岩单轴抗压强度、弹性模量随吸水时间增大而减小,呈负线性相关,而泊松比与吸水时间之间的关系不明显;在浸泡初期,水岩作用强烈,泥质板岩内部微孔隙会发生扩展贯通进而形成更大尺寸的孔隙,孔隙度在浸泡初期增长较快;随着浸泡时间的延长,水岩作用减弱,孔隙度增长速率趋缓;随着吸水时间的推移,泥质板岩内部孔隙相互连通,进而形成复杂网状结构的大孔,泥质板岩分形维数呈对数增长,最终趋于稳定;采用非线性模型计算的结果与试验数据较接近,说明泥质板岩的软化过程具有明显的非线性动力学特征,利用非线性动力学模型可以较好地表征水岩作用下泥质板岩的软化规律。研究成果可为软岩?水相互作用理论研究提供参考。     

水岩作用对雅鲁藏布大拐弯北段滑坡的影响

通过对川藏公路南线八一至然乌段实地考察及对考察结果，已有资料的分析，本文运用统计学原理探讨了雅鲁藏布大拐弯北段地区滑坡与水岩作用的关系，并结合该地区发育的滑坡灾害具体分析了该地区水岩作用与滑坡的关系。经分析认为，该地区水岩作用条件复杂且利于发育各种典型的水岩作用，但地域性特殊的水岩作用形式更发育，并对雅鲁藏布地区滑坡灾害形成，诱发都有重要影响。     

饱和-失水循环作用下蚀变岩劣化规律研究

为了研究水岩作用对蚀变岩劣化破坏的损伤机理,选取某边坡蚀变岩样为试验对象,对不同饱和-失水次数的蚀变岩进行了岩石力学试验。建立了数学关系式来表达水岩作用对蚀变岩力学性质的劣化规律,借助损伤率的概念分析了循环次数对蚀变岩力学性质的损伤作用。试验结果表明:在水岩作用下蚀变岩的力学性质产生了明显的劣化现象,随着循环次数的增多劣化效果越明显;当岩石的蚀变风化程度相同时,抗拉强度劣化程度最大,弹性模量次之,单轴抗压强度最小;在不同饱和-失水循环次数下,蚀变岩抗拉强度、弹性模量随次数的增加迅速减小,单轴抗压强度出现持续减小的现象;蚀变、风化程度越高的岩石对水岩作用表现出越强的敏感性,随着饱和-失水循环次数的增加,蚀变岩的劣化现象趋于稳定,抗拉强度的损伤率最大达到63%,弹性模量60%,单轴抗压强度48%。     

金沙江某水电站库区泥石流地质灾害研究

金沙江是我国水能资源最为丰富的江河之一，但在金沙江上修建水库，泥石流是经常遇到的地质灾害问题。文章在详细调查了库区地层岩性、构造、滑坡的前提下，结合金沙江某水库区泥石流发育与降雨、地层岩性、构造、滑坡及地形地貌的关系深入探讨了库区泥石流的类型、规模、特征及发育阶段。研究表明：(1)本库区泥石流活动历史久远，泥石流地质灾害活跃，在部分泥石流地质灾害衰退的同时，更多的泥石流沟在逐步形成：(2)水库蓄水，减小了泥石流沟的比降，会在一定程度上降低泥石流的活动性及破坏能力；(3)泥石流对水库的影响主要为输送泥沙，造成水库淤积。     

川藏铁路加查—朗县段地质灾害发育特征研究

川藏铁路加查至朗县段位于青藏高原东南部雅鲁藏布江中游,地形地貌复杂、构造活动强烈,是我国地质灾害高易发区,崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害发育密度大、危害严重。在资料收集和遥感解译的基础上,对川藏铁路加查—朗县段的地质灾害进行野外调查,在铁路线两侧各5 km约780 km2范围内发现了崩塌、滑坡和泥石流共139处,沿雅鲁藏布江断裂带新发现拉岗村高速远程滑坡和日阿莫大型滑坡,并研究了该区地质灾害的发育特征和形成机理。调查结果表明：在雅鲁藏布江断裂对区域地貌和岩体结构控制作用下,崩塌、滑坡等地质灾害沿断裂带呈带状密集分布是该区地质灾害发育分布的主要特征之一,约有53%的崩塌滑坡滑动方向垂直于断裂走向,30%的崩塌滑坡与断裂带走向近于平行;在地壳强烈隆升和河流侵蚀作用下,雅鲁藏布江宽谷段和峡谷段的地质灾害发育特征具有明显差异;断裂活动特别是断裂剧烈活动诱发地震导致该区具有高速远程滑坡发生的背景,如拉岗村高速远程滑坡;在断裂活动、降雨、人类工程活动等内外动力耦合作用下该区地质灾害形成机理更加复杂,部分滑坡稳定性差且多次发生活动,给该区重大工程规划建设和防灾减灾造成重要影响。     

雅西高速冕宁段主要地质灾害类型及发育规律

在资料搜集、野外地质调查的基础上,对雅西高速冕宁段主要地质灾害类型及发育规律进行了分析总结,以期减少和预防高速公路遭受崩塌、滑坡和泥石流等的危害.研究表明,该区地质灾害类型主要为滑坡和泥石流,且以泥石流为主,具有分布广、密度大、危害性大等特点,在空间和时间上具有群发性和集中诱发的特征;地质构造、地形地貌、新构造运动、地层岩性是导致雅西高速冕宁段崩塌、滑坡和泥石流灾害频繁发生的内在影响因素,降雨、地震及人类工程活动是最为重要的诱发因素.     

湘东南某市地形地貌对地质灾害发育规律的控制作用分析

地形地貌是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害活动的基础,它在很大程度上决定了崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害能否形成及其类型、数量、密度和规模大小。本文基于湘东南详细地质灾害调查成果,对该市不同地貌类型、坡形、坡度以及高程的差异对地质灾害发育规律的控制作用进行了总结分析。     

基于GIS的兰州滑坡与泥石流灾害危险性分析

频繁发生的灾害愈来愈对人类社会造成巨大影响, 遥感、地理信息系统、全球定位系统和网络技术日益在减灾行动中发挥重要的作用. 兰州区域地质岩性、构造断裂、地震活动带、地表侵蚀强烈和地形起伏破碎等因素造成了兰州滑坡与泥石流灾害的发育, 夏季暴雨、人类工程活动等诱发下灾害频繁, 风险加剧. 针对兰州地区滑坡与泥石流等山地灾害对区域社会经济的影响, 通过建立区域滑坡与泥石流灾害的空间数据库, 在GIS技术辅助下实现了专家经验模型和Logistic模型对滑坡与泥石流灾害危险性的预测, 其中滑坡Logistic模型准确性达到85.3%, 专家经验模型准确性达到74.2%; 泥石流Logistic危险性预模型准确性达到80.5%, 专家经验模型准确性达到90.5%. 随着研究的深入, 综合遥感、地理信息系统、全球定位系统和网络技术的灾害研究与应用将在灾害防治中发挥重要的作用.     

甘肃地质灾害与防治案例研究

<正>甘肃省地处青藏高原、黄土高原和内蒙古高原的交汇地区，境内地貌类型多样、地形起伏破碎，地质构造复杂、断裂发育，新构造运动强烈、地震多发而且强度大，黄土、红层、千枚岩和炭质板岩等易滑地层分布广泛，松散固体物质储量丰富，植被覆盖率低，短历时暴雨频发。使得甘肃崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害异常发育，具有类型多样、分布广泛、发生频繁、危害严重等特点，是我国地质灾害最为严重的省份之一。长期以来，频繁发生的地质灾害给甘肃省人民生命财产和工农业生产建设带来了严重危害和威胁，造成了严重人员伤亡和巨大经济损失。     

水−岩作用下砂岩力学特性及微细观结构损伤演化

在库水位反复升降作用下,库岸边坡消落带部分岩体处于浸泡―风干循环状态,其力学特性的劣化将直接影响库岸边坡的变形稳定。以三峡库区库岸边坡消落带砂岩为研究对象,设计并进行了考虑浸泡―风干循环和水压力升降变化的水?岩作用试验。结合SEM电镜扫描,分析了水?岩作用对砂岩微细观结构的影响,采用PFC2D离散元软件对水?岩作用下砂岩的劣化过程进行了模拟分析。研究结果发现：（1）水?岩作用下砂岩的力学性能劣化效应明显,弹性模量和单轴抗压强度总体呈现先陡后缓的劣化趋势,其中前6次的浸泡―风干循环作用导致的劣化效应尤为明显。（2）水?岩作用下砂岩的微细观结构变化特征明显,由较致密的孔隙式胶结结构逐渐向不规则的蜂窝状结构发展,宏观上就导致了砂岩变形和强度特性的劣化。（3）由PFC2D离散元模拟分析发现：水?岩作用导致岩石内部颗粒强度和颗粒间黏结强度逐渐劣化,非均匀性增强,荷载作用下的应变局部化特征逐渐明显,整体承载能力逐渐降低,破坏模式由典型的张拉破坏逐渐转变为剪切破坏。     

鲜水河下游泥石流发育分布特征研究

鲜水河下游流域处于鲜水河断裂带之南西,总体呈南北走向.受地层岩性、地质构造、新构造活动、河谷地貌演化及气候条件等的控制,流域内泥石流较发育,属泥石流中等发育区.泥石流以暴雨沟谷型泥石流为主,可见少量暴雨坡面型泥石流及古冰川泥石流.泥石流多集中发育于岩性相对软弱的板岩、千枚岩及砂岩与板岩互层的相对宽谷段,多为粘性泥石流.泥石流一般具有多期次发育特征,且规模逐次减小.流域内绝大部分泥石流处于停歇或衰退状态,现代活动性不活跃,现代活动泥石流频度低、规模小,且多发育于植被破坏较严重区域.流域内泥石流活动具有退化的特征,对当地人民生命安全及两河口水库的淤积等影响不大.     

基于平行黏结模型的水-岩作用下砂岩蠕变模拟及损伤机制研究

为探明库水位周期性升降作用下消落带岩体蠕变损伤机制,基于PFC中的平行黏结模型(parallel bond model, PBM),考虑水-岩作用对黏结的弱化和材料特性随时间的变化,提出水-岩作用下砂岩蠕变的离散元模拟方法,并在室内试验基础上开展水-岩作用下砂岩蠕变模拟。研究结果表明：在破坏应力水平下,试样微裂纹扩展与蠕变应变规律相似,可分为衰减扩展阶段、稳定扩展阶段、加速扩展阶段,且随水-岩作用周期增加,加速扩展阶段的耗时占总耗时的比例增大;试样蠕变破坏时,随水-岩作用周期增加,剪切裂纹占比逐渐增加,微裂纹倾角分布逐渐分散,倾角分布在65°和115°附近的微裂纹逐渐增加,试样的张性破坏减弱,剪性破坏增强;水-岩作用下,试样能储存的最大胶结能不断降低,且储存相同胶结能时对应的应变不断增大,与实际岸坡在水-岩作用下岩体整体承载能力降低、变形增大的规律一致。提出的水-岩作用下砂岩蠕变模拟方法具有较好的可行性,为库岸边坡岩石在库水位升降影响下的模型研究提供理论基础。     

泥石流容重的时空变化特征及影响因素研究

为了探索泥石流容重在不同时空条件下的动态演化特征及其影响机制,基于蒋家沟1995年以来的泥石流观测数据和汶川震区2008年以来的调查资料,研究了典型泥石流灾害的水土耦合过程和容重动态变化的互馈作用,对比分析了常用的容重计算方法在汶川震区泥石流计算中的差异性,并从计算公式和灾害特征两方面探索误差产生的原因。结果表明:容重随泥石流孕灾条件的时空演化而动态变化;在时间尺度上,物源活动性与容重呈正相关,物源赋存状态从极度活跃演化至高度活跃时,容重将下降10.0%～27.8%;泥石流峰值流量与容重成幂函数关系,容重随着流量增大而增大,但具有明显的上限值;在空间尺度上,容重与沟床纵比降变化趋势一致,随着侵蚀作用而增大,淤积作用而减小;常用的6种泥石流容重计算方法在龙门山区的应用结果偏差幅度为10%～30%,仅使用某种计算方法确定容重参数将导致一定误差。文章最后利用物质组成计算容重的方法,基于冲淤总量和颗粒参数建立了不同沟道段泥石流容重经验计算公式,并在雍家沟泥石流进行应用,结果显示该方法针对具有完整序列观测资料的泥石流沟,具有较好的适用性。     

福建龙岩新罗区地质灾害形成条件及其机理探讨

新罗区是福建省地质条件复杂、地质灾害最严重的县区之一。地质灾害的主要类型有不稳定斜坡、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶地面塌陷、采空区地面塌陷六种。其中滑坡、岩溶地面塌陷是区内地质灾害的最主要类型,灾害呈现点多、面广、规模小、稳定性差的特点。野外调查表明,新罗区地质灾害的形成是多种因素相互作用的结果。通过对新罗区地质灾害的形成机理分析研究表明,地形地貌、地层岩性、地质构造以及水文地质等因素是地质灾害形成的基础因素;降雨及人类活动等因素是地质灾害形成的动态因素。     

水－岩反应实验研究现状与进展

摘要：水－岩反应实验研究是地学界瞩目的前缘课题之一。开放的流动体系水－岩（矿物）反应动力学实验和水－岩（矿物）界面地球化学及表面特性的研究,是该领域取得的最重要的进展。     

水－岩反应实验研究现状与进展

水－岩反应实验研究是地学界瞩目的前缘课题之一。开放的流动体系水－岩（矿物）反应动力学实验和水－岩（矿物）界面地球化学及表面特性的研究，是该领域取得的最重要的进展。     

德钦县城直溪河泥石流成灾模式及运动过程模拟

云南省德钦县曾多次暴发较大规模的泥石流,是云南遭受地质灾害最严重的地区之一。根据直溪河泥石流的分区、物源、流体和堆积等特征,首先确定了直溪河泥石流的5种成灾模式:崩塌-碎屑流、岩质滑坡-碎屑流、土石混合体滑坡-碎屑流、松散堆积层-基岩接触面滑坡-碎屑流和松散堆积层内滑坡-碎屑流;其次,采用FLO-2D模型对直溪河在10年、20年、50年和100年一遇暴雨周期下发生泥石流时的运动情况进行模拟,定量分析了不同降雨重现期的最大流速、最大堆积深度、冲出沟口堆积距离和体积规模。结果表明:该泥石流暴发时具有启动加速度大、流速快、破坏力强、流通区长的特点;当100年一遇的泥石流发生时,其最大流速达到了3.07 m/s;最大泥深为2.27 m;泥石流冲出方量为84419 m3;致灾面积达到91600 m2。研究结果可为直溪河泥石流灾害防治与治理提供数据参考,为德钦县防灾减灾工程设计提供依据。