不同强度地震波作用下单滑动面滑坡的变形机理

为了验证地震滑坡变形破坏是否沿坡体内软弱夹层带而滑动,以玉树2#典型滑坡为试验原型,并以地震时采集的不同强度的地震波为试验动荷载进行振动台模型试验。试验结果表明:单滑动面滑坡在地震作用下,坡体的破坏是先从坡体后缘浅层开始,进而向前缘和坡体内不断发展,而并非一定沿破体内软弱夹层(带)滑动。本次振动台模型试验,较好地模拟了单滑动面滑坡的牵引式滑移破坏特征,且在试验过程中发现在地震作用下滑坡的裂缝是由后部到前部的顺序出现,但是破坏是从前面先破坏,逐级往后部延伸,而且裂缝多为圆弧形。     

降雨条件下含软弱夹层土坡的离心模型试验研究

进行了降雨条件下含软弱夹层黏性土坡的离心模型试验。试验主要研究了降雨条件下坡体的吸力和变形规律,重点分析了软弱夹层对坡体的影响。测量了含软弱夹层黏性土坡的位移和土坡内一点的吸力。试验结果表明由于软弱夹层的遇水软化和高渗透特性,降雨后含软弱夹层黏性土坡在软弱夹层发生滑出。降雨条件下含软弱夹层黏性土坡的变形可以分为均匀变形、错动阶段和滑坡3个阶段。对降雨过程中的吸力变化与坡体应变变化进行了分析,表明可以通过坡体中各点应变的发展反推出降雨入渗时刻和分布。软弱夹层的存在造成了降雨入渗分布的变化,导致了坡体错动带在该处不再连续,并降低了边坡的稳定性。     

含软弱夹层顺层岩质边坡动力破坏模式的能量判识方法研究

基于希尔伯特–黄变换和边际谱理论,进行了含软弱夹层顺层岩质边坡的大型振动台试验,并利用试验结果对含软弱夹层顺层岩质边坡动力破坏模式的能量判识方法进行了研究,结果表明:边际谱峰值和特征频率的变化能清晰地表征边坡内部的震害损伤发展过程;地震作用下含软弱夹层顺层岩质边坡的损伤首先出现在坡肩位置,随着地震动强度的增大,震害损伤逐渐向低高程发展,最终边坡在坡体中上部相对高度0.56处沿软弱夹层顺层剪出,试验中坡面的位移监测结果表明坡体中上部位移出现陡增时刻晚于坡肩,边际谱分析结果与位移监测结果吻合较好;坡面附近的震害程度强于坡体内部;边坡中下部特征频率发生突变,表明坡体中下部为边坡动力响应的不连续带;含软弱夹层顺层岩质边坡的破坏形式主要表现为边坡后缘垂直的拉裂破坏和沿边坡中上部相对高度0.56处软弱夹层的剪切滑出破坏,边坡的破坏模式为拉裂-滑移-崩落式。本文提出的能量判识方法对识别边坡的破坏模式具有一定的指导意义。     

库水与地震力共同作用下金沙江特大桥桥址边坡动力响应研究

针对复杂地质构造的岩质边坡稳定性问题,进行含有不连续节理岩质边坡的大型振动台模型试验,研究库水与地震力共同作用下岩质边坡的动力响应规律及其破坏机制。通过向模型箱中注水和抽水来实现库水位升降的模拟,运用消波装置削弱箱壁引起的库水波浪反射波。研究发现,随着地震波的输入,库水面以下的边坡裂缝扩展较快;在相同地震波输入条件下,由于库水压力的存在,高水位工况边坡的加速度放大效应比低水位工况小。模型在库水与地震力共同作用下的破裂观测结果表明:库水入渗加剧了边坡裂缝扩展,库水骤降使边坡表层的加速度放大效应更加明显,不利于边坡稳定。边坡的破坏模式为:地震诱发上层坡体出现沿节理的裂缝,地震力增加及库水入渗加剧裂缝扩展,出现沿节理的贯通性裂缝;在地震力、库水入渗及库水骤降共同作用下,坡体沿上层结构面发生倾覆滑动破坏。     

岩质边坡水力劈裂机理研究

水力劈裂会导致岩体失稳破坏,是诱发岩质滑坡的重要原因。采用水泥砂浆试件模型试验和ABAQUS软件数值模拟了岩体水力劈裂阶段性破坏的过程,揭示其水力劈裂机理。以国道G205乐疃—青石关段某岩质边坡为例,通过数值模拟开展了高地下水压力作用下滑坡发生研究,再现了边坡失稳破坏的全过程。结果表明：试件发生水力劈裂时,裂缝面水压迅速下降但未完全贯通且试件仍存在一定的残余强度,结合数值模拟证实岩体水力劈裂是一种准脆性破坏,破坏过程包括静力阶段、微裂缝扩展阶段和宏观裂缝形成阶段;模拟岩质边坡现有危岩体3处,其中WYT3在暴雨工况和地震工况下处于不稳定状态;其在高水头压下的裂缝扩展经历了缓慢发展阶段、快速发展阶段和贯通阶段,缓慢发展阶段历时最长,裂缝贯通后边坡发生失稳破坏。     

锚杆与抗滑桩在高速公路高边坡加固中应用效果比选

针对含软弱夹层的岩质高边坡容易出现崩塌的情况,以某高速公路边坡加固工程为依托,分别对锚杆加固方案和抗滑桩加固方案进行探讨,从自重应力作用下的安全系数、地震荷载作用下的位移变化两个角度进行对比分析,以期能为公路边坡加固工程提供借鉴。     

成都新津狮子山滑坡形成机制及稳定性分析

成都新津狮子山滑坡受2008年"5·12"汶川8.0级特大地震及2013年4月20日四川雅安芦山7·0级地震影响,不断产生拉张裂缝及剪切裂缝等变形破坏,滑坡体内应力不断积累,随之改变应力平衡状态,在2013年8月8日由于持续强降雨诱发作用而发生大规模滑移变形。文章依据以往狮子山滑坡勘查成果及地质背景资料,对滑坡的稳定性进行综合评价,并分析论证了滑坡体失稳破坏机理、发展趋势等。结果表明:狮子山滑坡的形成是由于坡体上裂缝在长时间或大强度降雨过程中裂缝充水,向下部渗漏过程中,因遇砂岩阻水,在软弱泥岩中附近形成饱水带,将泥岩软化或泥化,在后缘裂缝地下水静水压力和扬压力作用下,坡体沿前缘方向发生水平和垂直方向的位移,推挤前部的岩土体向临空方向发生滑移;在持续暴雨作用下,将会由天然条件下的稳定状态向欠稳定状态转变。     

采动作用下视倾向崩滑岩溶山体控滑裂隙演化特征离散元分析

该文采用UDEC离散元数值模拟的方法,研究了重庆武隆鸡尾山滑坡在长期采动作用下山体内部裂隙拓展发育规律,揭示了坡体内新生裂隙发育、深大裂隙发育贯通、软弱夹层脱离稳定岩体的失稳破坏机理.结果表明:崩滑体位移具有一定的时空效应,随采空区域的扩大,崩滑体位移逐渐增加,并有下坐挤压关键块体的运动趋势;软弱夹层与下部岩体脱离长度随着才开采工作面推进而增加,逐渐贯穿滑坡底面,开采约200m,脱离长度发生一次突变,并在440m后进入快速脱离阶段;坡体内前沿新生裂隙沿原有优势节理由采空区上覆岩体开始逐步斜向上向坡表发育,后沿坡体裂隙发育不明显,表现为整体下坐;采空区域达到440m时,崩滑体沿着西侧深大裂隙发生错落.建立了适筋简支斜梁力学模型,分析裂隙产生发育和深大裂隙贯通的力学机理,针对山体在弯、剪、轴复合应力状态下,主应力方向改变对新生裂隙的发育机理作出解释,揭示了大面积采空引起的山体间位移差和以软弱夹层为界限的强度差、刚度差是导致深大裂隙贯通至软弱夹层的主要原因.     

隧道洞口含软弱夹层仰坡振动台试验研究

为研究地震作用下含软弱夹层隧道洞口仰坡的动力响应特性,针对含软弱夹层隧道洞口仰坡开展大型振动台试验研究,通过分析水平和竖向激振作用下洞口段仰坡和衬砌模型动力响应和破坏特征,得到以下结论:水平向激振作用下,仰坡沿坡面向上存在明显加速度放大效应,软弱夹层对竖向加速度激振时仰坡动力响应有显著影响;越接近临坡面,衬砌结构加速度响应和越大,并且洞口段隧道衬砌拱顶加速度峰值最大,仰拱最小,衬砌结构受力状态复杂;竖向加速度激振时,软弱夹层上覆模型土出现松动,坡脚土体出现挤压、掉块,仰坡整体上保持稳定;在水平向激振作用下,而含软弱夹层仰坡则在坡脚土体先被挤压破碎,然后坡顶表面沿软弱夹层位置出现张拉裂缝,上覆土体沿软弱夹层滑动,最后土体大规模崩塌、滑落。竖向和水平激振力作用下,衬砌45°方向应变幅值最大,衬砌洞口段设防长度为25 m。该研究成果可以为山岭隧道洞口段边坡抗减震研究和设计提供参考。     

含软弱夹层岩质边坡开挖模拟及稳定性分析

甬台温复线K30+620边坡拓宽工程开挖坡脚将使坡体内软弱夹层出露坡面,上部岩体临空,对边坡稳定性极为不利。该文章利用岩土通用有限元软件plaxis建立计算模型,用界面单元模拟软弱夹层,分析上述工况下边坡的变形和稳定性,并确定合适的施工方案。此外对不同软弱夹层倾角对边坡稳定性的影响进行了分析。通过数值计算分析得到以下结论:plaxis界面单元可以较好的模拟岩质边坡中的软弱夹层;软弱夹层是影响边坡稳定的控制性因素,当开挖边坡会使软弱夹层出露时,应采取先加固后开挖的施工方案;当上部岩体发生位移时,滑动面基本沿软弱夹层展开;软弱夹层倾角对边坡的稳定性有重要影响,边坡软弱夹层倾角由50°减小到30°,安全系数的变化是一个先减小后略有提高的过程;抗滑桩对含软弱夹层的边坡有良好的加固效果,当坡体软弱夹层倾角较小时,应先通过数值模拟确定桩径、桩间距等来选择合适的抗滑桩设计方案。     

山西吕梁孙家沟大型基岩滑坡勘察成果分析

从滑坡的地质环境入手,通过地质调绘、勘察,对孙家沟滑坡的变形破坏特征、变形破坏模式、形成机制、水文地质条件等进行了分析,得出在天然条件下孙家沟滑坡暂时处于稳定状态,在雨季降水异常集中期,岩体排水不畅形成较高的孔隙水压力,斜坡岩体就会沿滑移面发生顺层滑移,从而形成大型基岩滑坡。     

红层软岩顺层滑坡临滑预报的强度控制方法*

 我国西部地区侏罗系、白垩系、第三系红层软岩广泛分布,红层软岩岩体强度低、抗风化能力弱、水敏感性强、工程地质性质较差、滑坡灾害严重。红层软岩顺层滑坡赋存的地质环境条件是形成滑坡的控制性因素,岩体强度特征决定滑坡的力学变形机制。不同变形、破坏条件影响红层软岩滑坡运移机制与特征。红层软岩岩体强度各向异性规律性强,岩层层面在各种地质营力的长期作用下逐步演化为滑动面。在研究红层软岩不同破坏条件下岩体强度特征与岩层层面抗剪强度变化规律,分析红层软岩滑坡的蠕动变形与滑动面形成机制的基础上,通过对典型红层软岩顺层滑坡临滑预报实例分析,提出了一种红层软岩顺层滑坡临滑预报的强度控制方法。     

陡倾反向岩质滑坡破坏机制及影响因素研究

重庆市巫溪县中梁乡硝洞槽-郑家大沟滑坡是一处典型的大型陡倾反向岩质滑坡,滑坡是在坡脚中梁水库蓄水后形成的,研究该类滑坡的破坏机制及影响因素对于开展该类滑坡的防治具有十分重要的意义。笔者在分析滑坡变形特征的基础上,结合专业监测成果,对硝洞槽-郑家大沟滑坡的破坏机制及影响因素进行了深入研究。研究表明,滑坡破坏类型主要为弯曲-折断破坏,包括弯曲、弯曲拉裂、折断破坏3个阶段。滑坡的影响因素包括坡体内在因素和诱发因素2个方面,本文重点研究了诱发因素,该滑坡诱发因素主要为水库蓄水,库水位抬升后,滑坡变形持续增加,且库水位越高,滑坡变形速度越快。     

应用聚脲技术实现地震次生灾害的防御

研究地震诱发的次生灾害的防御技术,对于保障人民生命及财产安全具有重大的意义。本文全面介绍了聚脲技术在崩塌、滑坡及泥石流(以下简称崩滑流)和遇难者遗体掩埋等地震次生灾害中应用的技术优势,简要分析了地震次生灾害的类型和危害性,详细探讨了聚脲技术在崩滑流边坡防护和遇难者遗体掩埋等地震次生灾害应用中的施工工艺。研究表明:(1)聚脲技术因具有优异的力学性能和抵抗水流冲蚀磨损的性能,能有效地防止雨水对边坡的淘蚀,从而增加边坡的稳定性,预防崩滑流等地质灾害的发生;(2)聚脲技术突出的防腐抗渗性能及整体封闭效果和超长耐候性能可对遇难者的遗体进行妥善掩埋,达到隔离水源、保护环境的目的。     

斜坡水-岩化学作用问题

在滑坡发育的温湿气候地区，水-岩化学作用(CWRI)普遍存在于陆源碎屑岩，碳酸盐岩及浅变质岩等构成的各类斜坡岩体中。CWRI的累积效应在引起介质损伤渐进性加剧的同时，矿物、岩石及岩体结构、变形行为、强度及水力学特性等也将随之发生多方面的深刻变化；CWRI对滑坡孕育的贡献是显著的；在许多情况下，它是暴雨(地震)得以诱发滑坡的重要基础。尽管斜坡CWRI已经引起部分学者的关注并已在某些方面取得一定进展，但对它的认识程度依然是较低的。需要进一步研究的问题包括CWRI过程的水量供给、空间域及其扩展的结构与组分控制机理、低渗透岩块中地下水及化学组分的贮存运移规律、液相组分增量的矿物来源与差异贡献、斜坡岩土体对CWRI的综合时效响应及其对后续CWRI规模与进程的反向驱动等。     

雨水入渗诱发滑坡灾害的机制分析

降雨影响边坡稳定性及诱发边坡失稳的作用和机理是多方面的和多因素的,降雨入渗后岩体饱和、重度增大、产生水压力及岩土体强度参数软化等都是诱发滑坡的重要因素。对降雨型滑坡机制进行研究,既有利于加深对降雨型滑坡机制的认识,又能充分利用其规律来指导防灾与减灾。     

库水位涨落对滑坡稳定性影响研究进展

库水位涨落是导致库岸古滑坡复活及滑坡失稳的重要原因之一,明确库水位涨落导致滑坡失稳的根本原因,选择有效的计算方法进行滑坡稳定性评价是准确反映滑坡发展与变形的关键。基于水岩相互作用机理,分析了库水涨落对滑坡岩土体的影响。较为详细地介绍了极限平衡法、有限元强度折减法、饱和／非饱和渗流应力耦合分析等滑坡稳定性分析方法。在此基础上,指出了当前研究中所存在的主要问题及今后研究发展方向。     

高速岩质滑坡撞击弹落冲击夯实成坝的动力学机理

运用岩石弹性动力学理论及弹性力学变分法原理,提出、分析并论证了剧冲式高速岩质滑坡碰撞解体及冲击成坝阶段滑坡坝冲击夯实动力学机理,推导出没坡坝土石体压实密度计算的理论方程公式,并以滑坡坝土石体土工试验资料为依据,充分验证了条例实际情况的滑坡动力学新机理。     

Clarifying the hydrological mechanisms and thresholds for rainfall-induced landslide: in situ monitoring of big data to unsaturated slope stability analysis

The development of early warning systems for landslide hazards has long been a challenge because the accuracy of such systems is limited by both the complicated underlying mechanisms of landslides and the lack of in situ data. In this study, we implemented a multivariate threshold criterion that integrates in situ monitoring data and data from unsaturated hydro-mechanical analyses as an early warning system for rainfall-induced landslides in the Wenchuan earthquake region of China. The results indicate that rainfall intensity is closely correlated with the probability of landslide occurrence. Variations in matric suction and suction stress were obtained from in situ measurements and used to quantify the soil water retention curve, which presented clear hysteresis characteristics. The impacts of rainfall infiltration on slope failure in post-earthquake landslide areas under transient rainfall conditions were quantified by hydro-mechanical modelling theories. Variations in the suction stress of unsaturated soil were used to calculate the safety factor. The influence of hydrological hysteresis processes on the slope failure mechanism was analysed. Multivariate threshold criteria that include the intensity–probability (I-P) threshold, soil moisture and matric suction based on in situ big data and unsaturated slope stability analysis benchmarks are proposed for use in an early warning system for rainfall-induced landslides.

     

Numerical simulations of kinetic formation mechanism of Tangjiashan landslide

Tangjiashan landslide is a typical high-speed landslide hosted on consequent bedding rock.The landslide was induced by Wenchuan earthquake at a medium-steep hill slope.The occurrence of Tangjiashan landslide was basically controlled by the tectonic structure,topography,stratum lithology,slope structure,seismic waves,and strike of river.Among various factors,the seismic loading with great intensity and long duration was dominant.The landslide initiation exhibited the local amplification effect of seismic waves at the rear of the slope,the dislocation effect on the fault,and the shear failure differentiating effect on the regions between the soft and the hard layers.Based on field investigations and with the employment of the distinct element numerical simulation program UDEC(universal distinct element code),the whole kinetic sliding process of Tangjiashan landslide was represented and the formation mechanism of the consequent rock landslide under seismic loading was studied.The results are helpful for understanding seismic dynamic responses of consequent bedding rock slopes,where the slope stability could be governed by earthquakes.