延安市不稳定斜坡发育特征研究

通过对延安市地质灾害详细调查及统计分析,总结出区内不稳定斜坡发育类型及特征为:结构类型包括黄土不稳定斜坡、基岩不稳定斜坡和黄土-基岩不稳定斜坡,其中以黄土不稳定斜坡为主;变形破坏模式主要分为滑移(蠕滑)-拉裂模式、滑移-压致拉裂模式和弯曲-拉裂模式三类,其中以滑移(蠕滑)-拉裂模式最为普遍;斜坡发展失稳趋势为滑坡和崩塌,其中受斜坡岩土体结构类型、结构面、坡度、坡高及坡型等多因素控制,区内不稳定斜坡发展失稳趋势主要表现为崩塌。     

滑移孤石稳定性分析及失稳过程研究——以四川省马边县某孤石为例∗

停留在高陡山坡且部分埋入土体的大体积独立崩积物——孤石,在降雨和地震等不良地质情况下会发生失稳破坏并威胁坡脚居民的生命财产安全,独立滑移破坏为孤石的一种主要破坏形式。为了探究独立滑移孤石的滑移力学原理,分析土体物理力学参数对孤石滑移失稳的影响。基于库伦土压力理论,建立上部楔形体土压力计算模型、下部楔形体模型和左右土体模型,使用Mathematics软件分析模型公式中的抗剪强度、黏聚力和滑裂角等对土压力的影响,并使用Flac3D有限差分法分析滑移孤石的失稳过程。结果显示,上部土体所提供的下滑推力随着抗剪强度和黏聚力值的增大而呈减小趋势,下部土体模型能承受的孤石最大推力约19 kN,当孤石推力大于19 kN时,孤石下部土体将以29.22°的滑裂角滑出;下部土体所提供的抗滑力随着抗剪强度和黏聚力的增大而增大,有限差分法模拟得到了孤石以推动表层土体向临空面滑移的方式失稳。孤石周围土体的抗剪强度和黏聚力对孤石稳定性具有控制作用,降雨使抗剪强度和黏聚力降低是孤石滑移失稳的主要原因。     

拉裂式崩塌的运动特征分析——以陕西延长县为例

利用离散元法对延长县拉裂式岩质崩塌进行了数值模拟,研究了拉裂式崩塌的运动过程,分析了其运动规律。根据崩塌的受力形式和运动特点,拉裂式崩塌的运动过程分为岩体原有节理的开裂变形、崩塌体与基岩碰撞的落体运动、崩塌体相互碰撞与堆积、坡体的二次变形破坏四个阶段。由于影响崩塌运动的因素很多,其运动形式也非常复杂,数值模拟得出崩塌的运动速度小于理论计算结果,运动距离与实际调查结果基本一致。因此数值模拟结果可用于预测该类型崩塌的影响范围,同时对工程实践具有指导意义。     

鲁甸地震红石岩崩塌触发机理分析

8·3云南鲁甸地震导致大量山体崩塌,造成重大经济损失和人员伤亡,其中牛栏江右岸火德红乡红石岩特大岩质崩塌规模1200万m~3,形成坝高96m,库容近2.3亿m~3的堰塞湖,成为震后危险最大的灾害点。在野外调查的基础上分析了红石岩崩塌的形成机理与灾害特征,并在此基础上通过有限差分方法 FDM研究了红石岩山体在鲁甸地震的动力响应特征和崩塌的形成机理。结果表明,红石岩崩塌形成的主要内因为地形条件,地震作用是主要诱发因素。红石岩山体在动态的拉应力和剪应力的共同作用下,产生"拉裂-剪切破坏",形成较大的山体崩塌。红石岩在地震荷载的作用下,岩体的崩塌在地震作用4~6s内发生,即为地震动峰值加速度VGA所在的时间段。坡体的响应特征表现出了高程放大效应、坡面应力叠加效应和坡体表面凸起放大效应,且在与坡面倾向同向的水平剪切波作用下,坡体响应最为剧烈。     

山西西部地区黄土地质灾害与降雨的关联性分析

通过实地调研,收集了大量发生于山西西部地区的黄土地质灾害案例及其相应的降雨资料,统计分析了黄土地质灾害与降雨类型、降雨强度、降雨持续时间、降雨累积量等的关系,并通过室内直接剪切试验分析了该地区黄土抗剪强度随含水量增加的劣化规律。统计分析结果表明:宏观上由降雨诱发的黄土地质灾害占灾害总数的75%以上,且主要发生在6-9月,降雨诱发的地质灾害以滑坡、崩塌为主;10 d内连续降雨诱发的黄土地质灾害占降雨型灾害统计总数的76.9%;前期累计降雨量越大,黄土地质灾害发生频次越高;黄土滑坡、崩塌地质灾害的发生与前36 h的降雨量、降雨特征有关。试验结果表明:黄土地区大量雨水渗入土体会降低其抗剪强度,主要表现为随着含水量的增加土体的黏聚力急剧下降,从而导致滑坡、崩塌等地质灾害的发生。     

陕西省吴起县斜坡几何形态与地质灾害相关性研究

根据陕西省延安市吴起县地质灾害详细调查成果,对区内73处地质灾害隐患点的调查数据进行了统计分析。总结了吴起县滑坡、崩塌特征,探讨了吴起县斜坡坡型、坡度、坡高和坡向对滑坡、崩塌发生的控制作用,得出了斜坡几何形态与滑坡、崩塌的相关性规律。结果表明:吴起县地质灾害隐患点中,凸型和直线型坡更容易形成滑坡或崩塌,凹型和阶梯型坡相对稳定。当斜坡的坡度在30°~40°、坡高在40~70 m时,主要发育滑坡;当斜坡的坡度大于60°、坡高在30~50 m时,主要发育崩塌;且滑坡、崩塌的平均高度约为各自所处斜坡坡高的3/4。滑坡、崩塌灾害阳坡较阴坡发育,其坡向主要分布在90°~180°、240°~270°之间。分析结论为该县防灾减灾工作提供了一定的参考价值。     

芦山地震公路地质灾害调查及评估

芦山7.0级地震诱发公路沿线大量地质灾害,通过调查掌握了350 km灾区公路沿线158处崩塌及滑坡灾害点数据,统计分析表明庐山地震区高陡边坡崩塌落石问题突出,陡坡硬岩段是地震崩塌灾害高发区。芦山地震地质灾害主要发生在白垩系-第三系巨厚层状砾岩,二叠系、泥盆系灰岩,以及澄江-晋宁期闪长岩、花岗岩边坡上。实测剖面统计表明边坡失稳区坡度在40°以上的占总数量的95.3%。根据震后崩塌对公路通行的危害程度,划分了严重、大、中、小四个危害等级,考虑崩塌灾害发生可能性、崩塌失稳形式及规模、坡高、坡面形态及坡度、公路位置及构造物形式,进行震后崩塌灾害危害评估。     

白龙江宝珠寺水库库区塌岸模式研究

通过对宝珠寺水库库区塌岸情况的现场调查及其典型塌岸区的工程地质测绘,查明了其塌岸主要发生在第四系残坡积及古滑坡堆积体库岸的规律;建立了库区塌岸的3种主要模式:冲刷塌岸型,蠕动-张裂变形,牵引式滑移-拉裂错落;重点剖析了各模式典型塌岸段的形成发展过程及机制,计算分析出不同水位下的典型滑坡的稳定性变化规律;统计得出冲刷塌岸后各类岸坡的水上稳定坡角、水下磨蚀坡角;最后,阐明了水库岸坡的地层岩性及地质构造条件是塌岸发生的内因,而水库水位消落时岩体中排水不畅所形成的滞后的动水压力,是使滑坡及土体发生蠕动的外因。     

陕南矿产资源开采区斜坡灾害失稳模式及影响因素分析

陕南秦岭矿产资源开采区地质环境脆弱,加之受到采矿工程活动的影响,区内地质灾害频发。以"秦岭及宁东矿产资源集中开采区地质环境调查"项目为依据,通过遥感解译、无人机航拍及野外实地调查,对陕南钒矿开采区斜坡灾害的发育特征及失稳模式进行了较为详细的调研。基于调查结果,将区内斜坡灾害归纳为滑移-压致拉裂、滑移-剪切-拉裂与弯曲-倾倒三种典型的失稳破坏模式,并对每种模式进行了实例分析。同时,结合斜坡灾害失稳模式及分布规律,探讨了坡形、坡向、坡度、岩性、岩层倾角、岩体结构、降雨及采矿等因子对斜坡稳定性的影响,并提出了各因子的影响程度区间。在此基础上,综合考虑各类影响因素,提出了针对性的防控对策。     

2017年九寨沟地震地质灾害发育分布规律研究

2017年8月8日,四川阿坝州九寨沟县发生M_s7.0地震。通过现场详查及无人机影像,共获得九寨沟景区内地质灾害点167处。在此基础上,分析地震地质灾害类型;并利用GIS技术在地形地貌、地质、地震构造等方面对地质灾害的分布进行统计分析。研究发现:(1)灾害类型以崩塌、浅表层滑坡为主,其中崩塌最为发育,具有沿沟谷和道路两侧呈线状分布的特点。(2)地震地质灾害多集中在坡度为30°～60°、坡向S、高程2 400～2 600 m及高差200～250 m范围内,具有较为显著"放大效应"和"背坡面效应"。(3)地层岩性、坡体结构与地质灾害的发育类型有关,其中崩塌灾害主要发育于灰岩等硬岩地层及顺向、斜向坡;在距离发震断裂0～6 km范围内灾害分布最多,随距离增加而减少,具有"距离效应"。(4)灾害点的发育分布与地震烈度等级呈正相关关系;且地震灾害的发育分布受人类工程活动影响较大,随着与公路距离的增加而减少,在公路0～500 m距离内占比最大。     

黄土丘陵沟壑区坡度对居民区的影响分析

黄土丘陵沟壑区水土流失日益严重,黄土质地松软,易受构造活动扰动,黄土结构多孔且多垂直节理,地貌沟壑纵横,流水侵蚀剧烈,坡体稳定性较差,在强震等构造运动外力作用下容易发生崩塌、滑坡、泥石流等次生灾害,水土保持及防灾减灾任务十分艰巨。本文基于遥感解译和数学形态法研究了清水河县地形坡度与居民区的分布关系,总结出适宜人类生产生活的地区,为水土保持工作的进行提出指导。研究结果:(1)研究区北部以及东部的地形坡度相对较小,西部、中部和南部的地形坡度相对较大;研究区坡向分布较为平均。(2)67.2%的居民区斑块似圆度在1.250以下,90.4%的居民区斑块似圆度在1.500以下;居民区斑块的密集分布从数学形态学上反映出来呈条带状,居民区斑块的零散分布从数学形态学上反映出来呈近圆形。(3)67.97%的居民区位于坡度小于5°的地区, 31.87%的居民区位于坡度5°～15°的地区。坡度小于5°的地区是适宜人生产生活的,也是政府应该采取措施减缓水土流失的重点区域。     

桂林市喀斯特危岩体发育特征及稳定性分析

危岩体是由多组的结构面组合而形成,在地表风化作用、卸荷作用、重力、地震、降雨等诱发因素作用下处于不稳定、欠稳定或极限平衡状态的岩体。通过对桂林市15座山的326块危岩体发育情况进行实地调查、测绘,得到了几组重要数据,根据危岩体的结构特征和状态特征,将桂林市的危岩体类型分为临空型、倾倒型、贴坡型、孤石型4种基本类型,以白岩山3号危岩体为对象采用极限平衡法对该危岩体稳定性进行了定量验算,综合分析评价了桂林市危岩体的发育特征及稳定性。     

顺层岩质高边坡的静力稳定性安全评价

工程边坡环境直接关系到工程的经济效益,顺层岩质高边坡的稳定性主要受软弱结构面的构造和力学性能的影响。采用基于强度折减法的边坡安全系数作为边坡稳定性的评价指标,使用FLAC3D软件对顺层岩质高边坡稳定性进行了非线性有限元分析,分别探讨了结构面倾角和剪切强度、边坡坡率以及边坡高度对其稳定性的影响规律,着重提出了顺层岩质高边坡的两种破坏模式以及滑移剪切破坏的机理;并采用层次分析法定性比较了边坡稳定性对各影响因素的敏感性。结果表明,结构面剪切强度对边坡稳定性影响的权重最大,结构面倾角次之,边坡坡率及边坡高度的影响相对较小。     

喻家土扁滑坡形成的力学机理与险情分析

喻家滑坡发现于去年5月,体积近17×104m3,呈长条纺棰状,分成上.下滑块,本文从斜坡的变形历史、特征调查入手,较深入地研究了该滑坡滑移-拉裂-推动-牵引的耦合力学机理,该滑坡正处在蠕滑阶段,近期存在整体滑移和出现较大危害的险情,已引起有关部门的重视,并采取了有力的减灾防灾措施.     

基于强度原理的顺层岩质边坡动力安全系数判据研究

基于完全动力的有限差分强度折减法,对6种判据求解地震荷载作用下顺层岩质边坡动力安全系数的有效性和适用性进行分析,并与刚体极限平衡法的计算结果进行了对比。研究结果表明:塑性区和岩体层面剪切滑移状态贯通判据是判别顺层岩质边坡处于临界失稳状态的必要非充分条件,以其为判据获得的动力安全系数略小于其它判据对应的动力安全系数,工程意义上偏于保守;由于很难事先预知边坡滑裂面的几何形状和位置,层面上下岩体相对位移突变判据、层面剪切滑移位移突变判据和动力安全系数时程判据的普遍适用性较差。建议联合塑性区和层面剪切滑移状态贯通判据以及滑体特征点位移或位移变化速率突变判据,进行地震等动载作用下顺层岩质边坡动力安全系数的求解;为使所选取的特征点具备普遍适用性,可在坡脚至坡顶之间的坡面上间隔一定距离选取监测点,作为监测边坡位移或位移变化速率的特征点。     

湖南怀化市坡面地质灾害发育特征与人为致灾因子分析

怀化市地处湘西南,雪峰山贯穿全境,山峦叠嶂、沟谷纵横,地质构造复杂,地质环境脆弱,崩塌、滑坡等坡面地质灾害频繁发生。活动断裂纵横交错是孕育怀化市坡面地质灾害的地质构造基础,强烈风化与疏松地表是其物质来源,降水与径流量丰沛是其动力条件,暴雨、洪水是其诱发因素。人类活动,如水利水电工程建设、矿产资源开发工程、边坡开挖、乱采滥伐森林植被,增加了地质环境的压力,破坏了生态平衡,成为重要的致灾因子。怀化市崩塌、滑坡类型上以白垩系红层中的风化残坡积层中的土质类居多;时间上在过去15年呈波浪状上升态势,以2001年、2004年尤为严重;空间上主要集中沅水及其支流两岸谷坡地带和中低山丘陵区的100～450 m斜坡陡峭段。     

湖北省地质灾害发育环境和防治区划现状研究

针对湖北省地质灾害"点多线长面广体大",以及种类多、频率高、灾情重、汛期突、防治难等特点,首先基于"工程地圈系统",从地形地貌、地层岩性、工程活动、大气降雨和自然灾害等方面分区描述其地质环境。然后从整体上给出其存在的地质灾害风险,包括地质灾害类型、数量和分布。最后,通过定性和定量形式对比解释易发程度分区和防治区划分现状等。结果表明:(1)工程活动对地质灾害的影响很大。鄂西山区以公路切坡和水库蓄水为主,易发生以滑坡、崩塌和泥石流为主的地质灾害。鄂东南低山丘陵区以资源开采和地下水抽采为主,易发生以塌陷和沉陷为主的地质灾害。它们均属高-中易发区和重点防治区。(2)湖北省地质灾害高-中易发区占全省国土面积的49.42%。鄂西山区占全省国土面积约40%,人口占总人口约20%,而地质灾害占全省的80.0%以上。因此,鄂西山区是湖北省地质灾害最大集中区,对其发育特征和治理设计进行研究具有重要意义。     

库水升降作用下的类土质岸坡变形与破坏试验分析

三峡库区类土质岸坡广布,受库水位升降、浸泡等影响,其变形与破坏演化过程极为复杂,其防治十分困难。基于3D激光扫描技术,通过对库区水库运行期间类土质岸坡模型试验模拟其变形与破坏,进行分析获得了类土质岸坡变形破坏演化特征:蓄水浸泡软化诱发类土质岸坡变形破坏具有突发性特征,岸坡破坏发生在坡脚低水位有限的30%浸泡区域,且呈现渐进性破坏模式,孔隙水压力曲线变现为相对稳定、波动以及稳定增长3个阶段,此波动是库岸裂纹发育的直观表征;受库水浸泡作用影响使类土质岸坡坡中出现沉降变形位移显著,位移监测显示在高水位线附近监测的位移出现突变,在岸坡后缘形成卸荷裂隙区域显著;试验库水位降落时致坡内形成的渗透流驱动力显著,诱发坡体内坡中位置产生大量平行裂缝,朝坡脚局部发生偏转,孔隙水压力曲线变化分为缓慢降低、快速下降和负孔隙水压力三个阶段,负孔隙水压力阶段是岸坡裂纹快速贯通阶段;再次蓄水浸泡使裂缝横向扩展贯,加剧诱发类土质岸坡坡脚大面积破坏垮塌,有可能形成整体性滑移。为进一步研究类土质岸坡变形破坏模式与防治具有一定借鉴意义。     

陕西关中地区土地利用结构风险动态研究

以遥感影像资料为依据,运用地学信息图谱的理论和方法,在RS和G IS的支持下,生成了关中地区1986-2007年的土地利用结构风险变化图谱;并从栅格、地貌单元、坡度带及行政区等多个尺度上分析了土地利用结构风险的时空变化特点。研究结果表明:1986-2007年,关中地区土地利用结构风险先升后降,总体降低。各地貌单元中,平原区土地利用结构风险持续增强;黄土台塬区土地利用结构风险是先增后减,总体加大;其余三类地貌的土地利用结构风险是先增后减,总体变小。各坡度带中,0°～3°段的土地利用结构风险增加,>3°段则是先增后减,总体降低。各地市土地利用结构风险最大的是渭南市,最小的是宝鸡市;渭南、西安两市的土地利用结构风险是先增后减、总体加大,宝鸡、铜川、咸阳三市则是先增后减、总体减弱;区内土地利用结构风险变化情况是经济建设和生态建设两方博弈的结果。     

三峡库区软硬互层岩质滑坡变形机制分析——以云阳向城小学滑坡为例

三峡库区云阳县向城小学滑坡自2011年来一直持续变形,其稳定性及变形发展趋势密切关系到坡体上居民的生命财产和长江航道的安全。基于现场调查和工程地质勘察,详细介绍了滑坡发育特征;采用X射线衍射和电镜扫描分析了泥岩软弱夹层的矿物组分和微观结构,并结合室内试验探究其膨胀性和崩解性;从岩体建造特征、构造影响以及外动力作用等方面分析了滑坡的变形失稳机制。研究表明:向城小学滑坡为软硬互层结构的岩质滑坡,其稳定性主要受泥岩演化而成的软弱夹层控制,其变形破坏模式为蠕滑-拉裂-剪断式;软弱夹层主要粘土矿物为伊利石和伊利石-蒙脱石混层矿物,具较好的亲水性和一定的不稳定性,崩解性较好,微观结构以片状结构为主,部分呈层状定向排列;构造作用和岩体的建造特征对滑坡的形成演化起到控制性作用,降雨和库水位升降变化的耦合作用对滑坡变形发展起到促进作用。