平推式滑坡成因机制研究

 以四川省宣汉县天台乡滑坡为地质原型,采用相似材料的机制模拟法,通过物理模拟再现滑坡的变形破坏过程,进一步验证平推式滑坡的启动机制和张倬元等提出的启动判据公式。研究结果表明,促使滑坡启动的临界水头高度和与滑面倾角之间的关系为：滑面倾角越大,启动临界水头高度越小;反之,滑面倾角越小,启动临界水头高度越大。     

滑坡位移分形参数Hurst指数及其在堆积层滑坡预报中的应用

 在系统分析堆积层滑坡的物质组成和位移失稳规律的基础上,根据分形理论基本原理,对该类滑坡的位移失稳过程所具有的非线性、突变性和分形降维特性进行较为深入的分析与研究。运用分形理论R/S分析法,确定滑坡位移时序分形动力学参数位移Hurst指数,并分别以三峡库区典型堆积层滑坡——新滩滑坡和黄蜡石滑坡为例,计算滑坡位移失稳过程的Hurst指数。分析和评价位移Hurst指数与边坡稳定性的关系,发现Hurst指数随着边坡由稳定向失稳的演化出现明显降维突变规律,且降维时间与滑坡整体失稳时间相吻合。这表明位移Hurst指数是堆积层边坡稳定性评价的一种有效非线性分形动力学参数,可以运用这个非线性分形参数对该类滑坡失稳演化趋势与规律进行非线性动力学评价与预测。     

西南某高位滑坡成因机制及稳定性分析

以西南某高位滑坡为例,通过现场测绘、钻孔揭露、航拍、现场监测及室内现场实验等手段,对该滑坡体的基本特征进行了较深入的研究,并对该高位滑坡的变形特征、成因机制及稳定性进行了初步分析。     

堆积层滑坡的地下水加卸载动力作用规律及其 位移动力学预测 ——以三峡库区八字门滑坡分析为例

 在系统分析水诱发堆积层滑坡位移与失稳动因与机制的基础上,深入研究并总结地下水在堆积层滑坡稳定性演化过程中的动力作用与动力响应规律和特点,发现水诱发堆积层滑坡的位移与失稳直接受地下水位变化量控制,且其位移规律与地下水位变化量存在对应关系。根据上述分析结论并运用加卸载响应比理论的基本原理,首次提出以月地下水位的变化量作为堆积层滑坡的加卸载参数,以相应月边坡位移速率或位移加速度作为其加卸载响应参数,并以此为基础建立和确定地下水位加卸载响应比位移动力学参数与位移动力学预测模型。同时,以三峡库区典型堆积层滑坡——八字门滑坡分析为例,运用地下水位加卸载响应比预测模型对该边坡的关键监测部位进行研究,并使用SZK1和SZK4监测点数据进行加卸载响应比计算,发现其加卸载响应比时序曲线变化规律与其稳定性动态演化规律相吻合。研究结果表明,可以运用地下水位加卸载响应比动力学模型对该类滑坡进行位移动力学预测预报。     

地震高位滑坡形成条件及抛射运动程式研究

 根据典型地震高位滑坡坡体结构特点及地震斜坡响应,对其形成机制进行探讨,认为P波的垂直上抛作用及S波的水平剪切作用,将强卸荷带下限以外裂隙切割的岩体结构面贯通并使其丧失与下部岩体的结合力,后至的面波经地形放大后,巨大的加速度(通常＞2 g)将斜坡上部表层高位岩体近水平或斜向上抛出,形成地震高位滑坡。     

滑坡堵江成坝的形成演进机制及危险性预测方法研究进展

近年来,频发的地震活动和极端天气诱发了大量滑坡堵江,严重威胁所在流域人民生命财产和基础设施安全,而目前对滑坡堵江成坝的形成演进机制认识仍不够全面,值得进一步深化研究。梳理21世纪以来典型的滑坡堵江案例,分析其中危险性较大的堰塞坝形成的一般过程和主要特征;针对大型的岩体滑坡堵江,分别从理论分析、物理模型试验和数值模拟方法 3个方面揭示其成坝的必要条件和堵江过程的流固耦合细观机制;提出滑坡堵江危险性预测的3阶段：即堵江状态预测、堰塞坝稳定性预测和溃坝危险性预测等。通过全面梳理堵江危险性预测3阶段研究成果发现,堵江状态预测参数和标准选取尚没有统一形式,堰塞坝稳定性评价尚未考虑坝体材料和结构等特征,溃坝危险性预测的数学模型物理机制仍有待进一步揭示。基于当前研究存在的局限性,凝炼滑坡堵江研究未来应重点关注的4个问题：(1)考虑碎裂化过程的崩滑体堵江堆积结构及成坝预测模型;(2)滑坡堵江成坝演进过程的物理和数值模拟方法;(3)基于滑坡物源状态的堵江危险性评价方法与风险评估;(4)堰塞坝临灾预警因子及监测预警关键技术。研究成果为高山峡谷地区滑坡堵江灾害链预测、堰塞坝应急抢险地质处置及区域防灾减灾规划...     

柏扬坪滑坡成因机制分析与稳定性预测

分析了柏扬坪滑坡地质特征、结构特征和变形特征,对滑坡的成因机制和影响因素进行了深入研究,采用了传递系数法计算评价其稳定性,研究表明,柏扬坪滑坡体目前处于稳定状态。     

位移矢量角在堆积层滑坡预测预报中的应用研究

引入能反映滑坡坡体受力方向变化规律的特征参数——位移矢量角,运用有限元程序ANSYS进行数值模拟,研究堆积层滑坡在不同部位的位移矢量角变化趋势,为滑坡预测预报提供参考依据。     

某高位滑坡强变形监测及成因机制分析

高位滑坡的发育具有一定隐蔽性。由于滑坡所处位置的高程较大,一旦发生失稳下滑,将造成巨大的灾难,对此类滑坡开展强变形监测及成因机制分析具有重要意义。以某研究区高位滑坡为研究对象,通过对滑坡进行现场调研、勘查,分析了滑坡变形演化规律,推断出了滑坡体的成因机制和变形破坏模式。研究发现,该滑坡主要由紧邻的H₁滑坡和H₂滑坡组成,H₁滑坡总体积约1.152×10⁶m³,为一大型土质滑坡,平面形态呈舌形;H₂滑坡总体积约9.6×10⁴m³,为一小型土质滑坡,平面形态呈圈椅形。其滑坡成因的地质力学模式为"蠕滑拉裂",变形破坏不断向后发展,破坏模式可以概括为蠕滑—牵引破坏—后退的循环过程。所得结论对于今后类似滑坡的预警监测和工程措施施加提供了借鉴和参考。     

堆积层边坡开挖致滑的原位监测试验研究

近年来，随着高速公路、大型水利工程、深基坑工程的兴建，人为开挖边坡引起的工程事故越来越突出，尤其是在以堆积覆盖层为主的西部山区，人类的工程活动已经成为地质灾害的主要诱发因素。为了对切坡开挖诱发下的堆积层边坡的失稳机制有较深入的了解及研究边坡性状随时间变化的一些重要特性，在贵州晴隆选取一个典型的堆积层边坡进行现场开挖试验和原位综合监测。研究结果表明：堆积层边坡在切坡开挖影响下多发为浅层牵引式破坏，滑动变形区为坡面以下0～4m之内，变形量以坡面最大，变形形态为从坡面到坡面以下逐渐减小的松弛变形；此类堆积层边坡切坡开挖的警界临空高度为3m，临空高度超过3m的边坡应采取适当的防范措施；边坡开挖后裸露的堆积层边坡，在强降雨的影响下易发生滑塌事故，应提高警惕。     

唐家山滑坡成因机制与堰塞坝整体稳定性研究

 根据唐家山滑坡的地质背景,研究滑坡及堰塞体工程地质特征,分析唐家山滑坡类型及发生的地质成因机制;基于唐家山堰塞体的岩体结构稳定性分析、宏观现象监控与地表位移监测,研究堰塞体的整体稳定性。研究得出如下结论与启示：(1) 唐家山滑坡属于基岩顺层滑坡,是典型的地震诱发高速滑坡,滑坡滑动带可能发育在层间剪切带,滑坡区发育的构造背景为复式倒转背斜的一翼。(2) 唐家山堰塞体整体结构以块状岩体为主,上覆风化松散堆积物,整体地质稳定性较好;堰塞体地表位移监测显示,泄洪对地表位移有影响,最大位移约140 mm,随后位移增量较小,目前处于稳定状态。(3) 应注重地震诱发滑坡→堰塞湖→溃决→洪水的“多米诺”链式灾变研究;应注重含层间剪切带斜坡的工程地质调查分析和地震滑坡危险性研究。     

板梁状滑坡形成条件、成因机制与防治措施

 以发生于四川省南江县兴马中学滑坡和大河中学滑坡这2个新老滑坡为典型案例,通过详细调查和分析解剖,提出一种新的平推式滑坡类型——板梁状滑坡。板梁状滑坡平面上呈扁长矩形,纵向长度远小于横向宽,剖面上呈薄板状。其主要发生于由近水平巨厚层砂岩和薄层泥岩构成的斜坡陡崖附近,坡内存在一组平行于坡面的长大陡倾结构面。在强降雨条件下,平行于坡面的张裂缝被快速充水至某一临界高度后,强大的静水压力将外侧岩体整体平推出去,形成平推式滑坡,而后随着裂缝内水头的骤降,滑体很快会自行止动。在较系统地研究并查明形成板梁状滑坡必须具备的岩性条件、坡体结构条件、裂缝储水条件以及强降雨触发条件的基础上,针对板梁状滑坡的后续变形破坏模式,提出加强截排水,消除在裂缝内形成高水头的条件;在板梁外侧根部采取短桩或抗滑键阻止板梁进一步向外滑动;顶部采用连梁或锚索约束其倾倒变形等有针对性的工程治理措施。     

韶关滑坡地成因机制分析及其工程治理

在城市工业园区,由于地质构造较为复杂,工程活动频繁,加剧了周围地质环境恶化,叠加突发暴雨情况,易诱发区域性滑坡.针对韶关滑坡,开展其工程地质调查与勘测,分析滑坡整体处于不稳定状态,查明滑坡区域物质结构、矿物成分、地形地貌、工程活动、水文环境等特征,分析得出该滑坡成因机制.同时,依据其成因机制和滑坡治理原则规范提出了相应...     

基于GIS考虑准动态湿度指数的滑坡危险性预测水文-力学耦合模型研究

降雨在区域浅层滑坡灾害危险性预测研究中起着关键作用。为综合斜坡地形因素和由降雨引起的地表水下渗、地下水径流对斜坡稳定性的影响,结合基于物理过程的无限斜坡模型和基于数字高程模型 DEM 的简化运动波模型,提出考虑准动态湿度指数的滑坡危险性预测水文-力学耦合模型。该模型基于地理信息系统GIS平台,采用矢量-栅格复合单元对斜坡进行危险性分析(即以斜坡单元为基本研究对象,用栅格数据进行单个斜坡单元稳定性分析)。首先,基于极限平衡理论推导无限斜坡模型;然后,在考虑降雨强度以及持续时间的情况下应用简化的运动波模型计算降雨入渗和地下水径流作用过程中的地形准动态湿度指数,得到滑坡土体饱和因子在时间和空间上的分布情况,并在此基础上实现水文模型与无限斜坡模型的耦合;最后,以三峡库区巴东新城区滑坡灾害危险性预测为例,验证模型在区域浅层滑坡灾害危险性预测中具有较高的精度。     

高速滑坡–碎屑流颗粒反序试验及其成因机制探讨

采用室内物理模型试验对滑坡碎屑流在运动过程的颗粒分离问题进行研究,主要考虑小颗粒含量、粒径差以及滑床糙率等因素的影响。试验结果表明:碎屑物质在运动中的分离程度受粒径差影响较大、受小颗粒含量的影响较小,增加滑床糙率可以使得颗粒分离现象更加明显。结合现场调研、物理模型试验及已有研究成果对高速滑坡–碎屑流运动过程中颗粒反序的成因机制进行探讨:碎屑物质在高速运动过程中,由于小颗粒等效摩擦系数较大,碎屑物质在运动方向上出现大颗粒在前小颗粒在后的分离现象;进入减速堆积阶段,小颗粒先停积,后续大颗粒可越过小颗粒堆积物继续向前运动,而小颗粒则多被阻挡在堆积物末端,最终堆积物形成前端以大颗粒为主、末端以小颗粒为主,中部大颗粒在上小颗粒在下的堆积物结构。     

基于GIS和数量化理论Ⅱ的滑坡危险性预测

使用传统的数量化理论可以把定量和定性的指标结合起来综合判断滑坡发生的危险性,而这些方法在实际应用时面临的问题是如何高效率和高精度地定量把握各种滑坡影响因素的空间分布（如地质、倾角、土地利用、地形起伏、汇水面积等）。提出基于GIS的空间数据输入方法,通过矢量数据和栅格数据变换来快速高效地解决数据的准备问题,同时制作接口将这些数据输出,提供给数量化理论进行计算,并把结果反馈给GIS进行区域滑坡灾害预测图的制作。通过上述方法可以大大提高效率以及灾害预测图的准确度。该方法实际应用于日本熊本县水俣市地区得出的结果,证实提出的方法只需要传统方法所需时间的1／10就可以高精度地完成区域滑坡灾害预测图的分析计算和制作工作。     

汶川地震滑坡分布规律与危险性评价

汶川地震诱发了数以万计的滑坡灾害,造成了巨大的财产损失与人员伤亡。本文基于地理信息系统、遥感、地质工程、统计学等理论,以汶川地震滑坡为研究对象,开展人机交互解译、信息自动提取、失稳机制分析、分布规律分析、危险性评价等方面的研究工作,取得了以下主要研究成果:(1)采用震后多源遥感影像人机交互解译,结合野外调查验证方法,圈定出48 000多处地震滑坡,总面积约为711.8km2。应用GIS技术,建立了汶川地震滑坡及相关地形、地质等空间数据库。(2)基于不同遥感影像,采用监督分类、非监督分类、决策树等多种方法,对北川县湔江流域部分地区进行地震滑坡信息的提取与对比分析。结果表明,采用SPOT5影像,基于最大似然法分类方法与坡度的决策树方法所得结果最理想。(3)对一些源区被地表破裂穿过的滑坡进行野外调查,在分析其与地表破裂空间关系的基础上,初步提出这些滑坡的触发原因不单是地震动作用,而是断裂错动与地震动2种外力的综合作用,且断裂错动的影响甚至高于地震动。(4)分析汶川地震滑坡强度–频率关系,分析结果表明:大光包滑坡与文家沟滑坡是汶川地震事件诱发的2个超大规模滑坡事件,除这2个滑坡及与其面积差小于0.1 km2的滑坡,汶川地震诱发的滑坡强频方程为y=-1.834 17x+12.369 1,其中,x为单体滑坡面积(m2)的常用对数值,y为滑坡面积大于该面积值的滑坡数量的常用对数值。统计滑坡空间分布与地震烈度、地震动加速度峰值PGA、岩性、地形等参数的关系,得出汶川地震滑坡易发因子内部级别。(5)分别采用确定性系数方法与证据权重方法,对汶川地震滑坡区域进行危险性评价,结果表明,证据权重方法略优于确定性系数方法。考虑了不同因子组合情况下的滑坡危险性,结果表明:地震烈度对地震滑坡的影响最大,而地形、地质、人类活动因素对地震滑坡危险性评价的影响较小。滑坡极高危险区与高危险区主要集中在一个沿发震断裂分布的带状区域内,表明地震滑坡受活动构造的控制作用强烈。(6)基于Logistic回归模型,分别对2组模型训练样本和不同百分比(100.0%,90.0%,80.0%,70.0%,60.0%,50.0%,40.0%,30.0%,20.0%,10.0%,5.0%,2.0%,1.0%,0.5%,0.2%,0.1%)训练样本开展地震滑坡的危险性评价。结果表明:2组模型训练样本的滑坡危险性评价结果较接近;对于不同百分比训练样本,当训练样本百分比大于等于10%,尤其是大于30%时,评价结果稳定;当训练样本百分比小于10%时,评价结果出现较大异常。(7)以北川县湔江流域部分地区作为研究区,采用人工神经网络模型,基于3组不同的滑坡训练样本、两类与单类评价样本、Logistic函数与Hyperbolic函数等12种方法进行地震滑坡危险性评价。结果表明,人工神经网络方法应用于汶川地震滑坡危险性评价的结果不理想。(8)基于3组不同的滑坡训练样本,采用两类支持向量机与单类支持向量机评价模型以及线性函数、多项式函数、径向基函数、S型函数4类计算函数等方法(共24种),对北川县湔江流域部分地区进行地震滑坡危险性评价。结果表明:基于500个最大滑坡的点数据训练样本的两类支持向量机模型与径向基函数结果的正确率最高;在地震滑坡危险性评价中,两类支持向量机比单类支持向量机更科学;在核函数的选择上,径向基函数最优。     

基于GIS和数量化理论II的滑坡危险性预测

 使用传统的数量化理论可以把定量和定性的指标结合起来综合判断滑坡发生的危险性,而这些方法在实际应用时面临的问题是如何高效率和高精度地定量把握各种滑坡影响因素的空间分布(如地质、倾角、土地利用、地形起伏、汇水面积等)。提出基于GIS的空间数据输入方法,通过矢量数据和栅格数据变换来快速高效地解决数据的准备问题,同时制作接口将这些数据输出,提供给数量化理论进行计算,并把结果反馈给GIS进行区域滑坡灾害预测图的制作。通过上述方法可以大大提高效率以及灾害预测图的准确度。该方法实际应用于日本熊本县水俣市地区得出的结果,证实提出的方法只需要传统方法所需时间的1/10就可以高精度地完成区域滑坡灾害预测图的分析计算和制作工作。     

阿坝州茂县某滑坡成因机制及其稳定性分析

对某滑坡的变形特征、成因机制及稳定性进行了分析,提出了相应的防治措施。分析表明该滑坡为一大型土质牵引式滑坡,滑坡前缘失稳,在坡体形成多级陡坎及拉裂缝。根据稳定性计算结果,滑坡整体一次性失稳可能性不大,后缘失稳的可能性较大,从而会引发后部坡体逐步失稳。滑坡区的集中降雨及余震对其稳定性影响较大,在这两种工况下滑坡处于欠稳定状态。建议采用抗滑桩+截排水对滑坡进行治理,同时加强监测。     

阿坝州茂县某滑坡成因机制及其稳定性分析

对某滑坡的变形特征、成因机制及稳定性进行了分析,提出了相应的防治措施。分析表明该滑坡为一大型土质牵引式滑坡,滑坡前缘失稳,在坡体形成多级陡坎及拉裂缝。根据稳定性计算结果,滑坡整体一次性失稳可能性不大,后缘失稳的可能性较大,从而会引发后部坡体逐步失稳。滑坡区的集中降雨及余震对其稳定性影响较大,在这两种工况下滑坡处于欠稳定状态。建议采用抗滑桩+截排水对滑坡进行治理,同时加强监测。