通渭黄土滑坡变形特征及致灾机理分析∗

2019 年 9 月 14 日,甘肃省定西市通渭县发生大型黄土滑坡。通过对该黄土滑坡的现场调查和无人机航测,查明了孕育滑坡的地形地貌、水文地质等条件,对滑坡体的形态特征、结构特征和运动模式进行深入研究,揭示了常家河滑坡的致灾机理。运用高密度电法对滑坡体进行探测,探明滑坡区域的地层结构、滑体厚度、地下水分布及空间展布情况。结合有限元法和严格的极限平衡法计算坡体的稳定性,得到降雨条件下滑坡坡体的最大剪应变区域分布及斜坡稳定性随着降雨持时的变化规律。研究结果表明：(1)通渭滑坡整体形态呈圈椅状,分为 3 个典型破坏区域,形成大量垂直陡坎,黄土滑动厚度约为 8~50 m;(2)通渭滑坡属“牵引?推移”式顺层滑坡,运动方式为“坡脚失稳牵引?中部受阻滑移?后部失稳推移”;(3)地下水多为裂隙岩溶水,地层结构不明显,早期地震等地质构造活动对地层形状影响较大;(4)黄土斜坡稳定性受降雨持时影响持续降低,斜坡最大剪应变区域多分布于斜坡中上部, 且从泥岩接触面向坡面发展;(5)降雨是触发通渭滑坡的最直接因素,冲沟发育、河流侵蚀与农业生产活动是重要的孕灾条件。     

黄土沟壑区小型滑坡致大灾及其机理

发生于延安市甘泉县马岔沟的黄延高速公路14标段的滑坡灾害,滑坡体小但灾情严重,造成19人死亡、2人受伤。滑坡体滑向285°,滑动块体长约12 m,宽约10 m、厚约3 m,体积约360 m3,为一小型黄土滑坡。调查发现,滑坡体位于黄土沟壑区,属于地质灾害高易发区,后缘有一长大裂缝,为古滑坡体的一部分。形成原因主要是高陡边坡的存在,加之滑坡体上部储水设施引水管漏水,长期浸润,导致滑坡体含水量高达31%以上,最终形成一个规模小、滑距长、速度快的飞跃式滑坡,滑坡体直接砸在坡脚下的工棚上,致灾严重。提出了加强黄土沟壑区工棚、建筑工地选址论证和地质灾害监测的建议。     

古滑坡堰塞坝链生灾害演化过程分析——以巴塘措纳学错堰塞坝为例∗

沟谷型滑坡-堰塞湖-溃决洪水灾害链的影响是工程地质领域一直关注的热点,而其运动过程则主要体现在滑坡堵江形成的堰塞坝地貌形态上。通过野外调查、无人机航拍和模型分析深入探讨了四川省巴塘县措纳学错堰塞坝的形成过程和灾害链运动特征。研究结果表明,研究区空间分布的复杂微地貌反映了滑坡体不同的运动特征,2#滑坡运动区与堆积区交界处滑坡物质由于左旋或右旋剪切运动形成滑坡垄;在堆积区2#III-1由于拉伸运动形成了滑坡台地;同时,在2#III-1边缘由于压缩运动形成了滑坡脊;在与1#滑坡接触碰撞下,滑坡物质发生翻转并倾覆至坝体中央,形成巨型块石组成的甲壳相;在堆积区末端2#III-3子区,滑坡体的径向扩展运动形成滑坡丘。同时通过现场调查分析了堰塞湖回水淹没过程,结果表明,回水淹没77.2 d后堰塞湖面由海拔3 298 m上涨到4 410 m,此时堰塞坝发生溃决。最后,计算了堰塞湖溃决洪水运动参数并对下游演进过程进行了分析,计算得到峰值流量约为27 392 m3/s。     

滑坡勘查中的高密度电阻率法异常特征

以某滑坡区为例,使用高密度电阻率法对滑坡区的异常特征进行了研究,并对获取的视电阻率断面进行了地形校正.结果表明,对于沉积岩地区滑坡,滑坡体与滑床间存在明显的电性差异,根据经过地形改正的滑坡区视电阻率异常特征和断面,更清晰和直观显示了滑坡体的纵横向展布、主滑动面的位置与埋深,进而可圈定滑坡体的规模,从而为滑坡治理提供可靠的地球物理依据.     

川藏铁路雅砻江深切峡谷区滑坡早期识别研究

川藏铁路自东向西横穿雅砻江段高山峡谷区,沿线滑坡地质灾害频发,且具有强隐蔽性、高突发性、强链状性、强破坏性等特点,严重威胁川藏铁路的建设和运营安全。为了实现对深切峡谷区重大滑坡地质灾害早发现早防范,采用孕灾环境条件分析、高精度遥感、InSAR监测技术、无人机航拍等"星-空-地"识别技术,对深切河谷滑坡进行早期识别。获取深切峡谷区滑坡包括孕灾环境、斜坡空间几何结构、斜坡灾变演化特征等指标,构建深切峡谷区滑坡早期识别方法及指标体系,并运用该识别方法对典型滑坡甲西滑坡进行识别验证。以期为深切峡谷区滑坡地质灾害早期识别和防灾减灾等工作提供参考。     

黄土滑坡的滑前地貌重建

以渭河中游陕西省宝鸡市李家窑滑坡为实例,在搜集大量资料的基础上,运用先进的软件给出了重建滑前地貌所必需的3个要素,即现今实际地貌形态、滑床面形态和滑动后的地貌形态,并进行了滑前地貌重建.依据重建的结果,得到了滑坡发生前的许多重要参数,如滑坡的稳定性、重量、体积、初滑角以及质心的滑动角度和释放的势能等.最后对该滑坡从滑前到现今各阶段的滑坡稳定性演化进行了分析.     

贵州水城高速远程滑坡运动过程及动力参数分析∗

高速远程滑坡的运动速度、厚度和致灾能量在时程、运程上的分布是揭示灾难性滑坡致灾的重要指标。水城滑坡是近年来降雨诱发的典型隐蔽性、突发性高速远程滑坡,利用 Massflow 模型以上述多个指标参数为研究核心揭示其致灾特征。研究结果表明：滑坡运动的基底摩擦角和孔隙水压力系数分别为 20°和 0.4;滑坡历时约 60 s,最大前缘运动速度为 42 m/s,左右两侧前缘滑坡体堆积厚度分布分别呈现“双峰”和“单峰”特征,最大堆积厚度为 22 m;左右主滑方向上的最大动能分别为 1.75×10⁶ J 和 8.5×10⁵ J;房屋建筑区用时 8 s 完全被掩埋,建筑物监测点处最大冲击力估算值分别为 3 346 kPa 和 1 049 kPa,远大于山区农村房屋建筑所能承受的荷载极值。研究成果为灾难性高速远程滑坡碎屑流的动力学效应分析提供参考,对滑坡灾变风险的定量评估提供了依据。     

基于潘家铮滑速和涌浪算法的某滑坡涌浪灾害研究

水库滑坡高速入水激起的涌浪是一种严重的次生灾害,直接威胁到航行船只和沿岸居民生命财产安全,甚至波及上下游拦河坝,造成巨大的经济损失。以某水库滑坡为例,运用潘家铮滑速和涌浪计算方法,计算了滑坡下滑过程中各条块的加速度、速度,预测滑坡体在暴雨工况下的滑动速度、滑坡体滑入江中激起对岸浪高和下坝址处浪高。结果表明该滑坡最大滑速为21.525 9 m/s,在滑坡对岸引起的浪高达27.96 m,在下游坝址引起的最大浪高达2.728 m。涌浪灾害严重,计算结果为其防灾减灾工作提供了科学依据。     

陕北子长县阎家沟黄土滑坡特征及其变形机制

野外调查和钻探资料显示,阎家沟滑坡属大型黄土滑坡,滑坡体为中、晚更新世黄土.在滑坡前缘流水侵蚀坡脚和滑坡体上修建窑洞、梯田、排放生活用水等人类工程活动影响下以及在2002年7月4日连续强降雨的激发下,目前处于不稳定状态,若遇强降雨失稳概率很大.填埋滑坡体裂隙和孔洞、加强地表排水、在滑坡体前缘沟谷修建淤地坝是提高陕北此类滑坡稳定性最为经济有效的措施.     

西安市白鹿塬滑坡特征及成因分析

白鹿塬位于西安市东南部,白鹿塬滑坡给当地居民的生活造成了很大的困难,也制约着当地经济的可持续发展。白鹿塬滑坡在空间分布上主要集中在以下3个区域:白鹿塬的灞河一侧,河的古刘村一带,鲸鱼沟边。其中,灞河一侧几乎全为滑坡发生区,成群分布。在对西安市白鹿塬滑坡所处地质环境条件调查的基础上,运用地质与遥感方法总结了白鹿塬滑坡特征,认为白鹿塬边较大的地形差异、地层的二元结构、河流的侧蚀作用及人为的削脚是白鹿塬滑坡形成的主要原因。遥感影像图上,滑坡区塬缘处呈现弧形陡坎状,滑坡区坡体较碎,坡体上冲沟发育,有双沟交汇现象;非滑坡区较平整,与塬面浑然一体。表明遥感影像在反映滑坡体方面很有效。     

基于多层感知器模型的区域滑坡敏感性评价研究——以四川低山丘陵区为例

以四川省低山丘陵区为研究区,基于滑坡编目数据,在深入分析研究区滑坡孕灾环境的基础上,选取坡度、地形起伏度、岩土类型和断裂构造等八类孕灾环境因子。通过融合确定性系数和多层感知器,提出CF-MLP模型,并对研究区滑坡的敏感性进行评价,计算得到的滑坡敏感性指数在ROC曲线中的线下面积为0.84,说明该模型预测结果对滑坡具有较好的识别作用;基于模型预测结果对研究区进行敏感性区划,共分为高敏感性、中敏感性和低敏感性三个区域,与历史滑坡的分布现状相一致。实践证明,CF-MLP模型在一定程度上解决了滑坡孕灾环境因子数据的合理量化问题,提高了多层感知器网络的收敛效果,有利于建立更为准确的滑坡敏感性分析模型。     

基于确定性系数概率模型的降雨型滑坡孕灾环境因子敏感性分析——以四川省低山丘陵区为例

分析降雨型滑坡孕灾环境因子的敏感性,有利于提高对该类型滑坡的预测精度。以四川省低山丘陵区为例,通过高分辨率遥感影像解译和野外实地调查等方法,建立滑坡编目数据库,并在此基础上,选取高程、坡度、地形起伏度、岩土类型、道路、河流和断裂构造共7个因子作为降雨诱发滑坡的孕灾环境因子,基于GIS空间分析技术,应用确定性系数概率模型,对这7个因子的敏感性进行研究。研究结果表明:四川省低山丘陵区降雨型滑坡多发育在:①高程在400~1 000 m的范围内,特别是600~800 m的区域;②坡度为15°~30°的区域;③砂岩、砾岩和页岩等岩石类型中。应用滑坡敏感性指数分析发现,岩土类型、高程和坡度对研究区内降雨型滑坡的分布起到控制作用。     

某工程库区滑坡蠕滑特性分析

某工程库区存在老滑坡体.为了研究滑坡体的滑动特性,对滑坡带土体进行了直剪试验、伺服剪试验和剪切流变试验,得到了长期强度和进入加速蠕变的临界强度.根据试验结果.判定该滑坡体的蠕变曲线为B型,表明该滑坡体属于有蠕滑的老滑坡体.以蠕变理论研究了在库水位稳定达到一年半的条件下,滑坡的减速蠕,变现象,分析了滑坡体的蠕滑机理,证明了滑坡体土的粘滞系数随着蠕滑过程而不断增大,论证了该滑坡体不具备从蠕滑转入剧滑的条件.     

基于遥感数据的闽东南山区公路滑坡快速识别技术研究

传统的滑坡识别主要通过遥感目视解译和人机交互识别,存在耗时费力、主观性强和提取精度低等问题。文中以福建省某公路为实验区,提出了一种基于高分辨率遥感数据的闽东南山区公路滑坡快速识别方法。包括采用亚米级高分辨率遥感影像,通过对色调、地形、光谱、植被指数和纹理等滑坡特征进行分析与研究,确立了适用于东南山区公路的多维多尺度滑坡分类识别规则;借助机器学习算法分类工具与多维多尺度特征筛选集相结合构建了公路滑坡识别模型,并基于高分辨率遥感影像在色调尺度上对滑坡进行初步识别;最后经由坡度、归一化植被指数和纹理特征筛选集对初步识别的滑坡区域进一步的分割提取,从而对山区公路滑坡空间分布实行精准识别。经实验验证,文中方法所得滑坡识别的平均精度达到85.73%,且滑体提取形态特征完整,可清晰地展现出滑体的“舌”、“簸箕”状形态,亦可清晰辨别滑体的滑壁与堆积体。研究成果可为我国植被发育区的山区交通线路的滑坡识别与风险评估提供科学参考。     

天水750 kV变电站黄土滑坡成因分析及地质选线

史家坪滑坡是在天水750 kV变电站建设前期发现的一处大型黄土古滑坡。变电站场地位于滑坡主滑方向上,因此该滑坡对变电站的建设及运营存在有较大的影响。在详细的野外地质调绘、钻探、岩土测试分析的基础上,对滑坡的基本特征及成因进行了分析。认为该滑坡具有多次滑动的性质,主滑动面分别位于第四系黄土层内及黄土与下覆泥岩接触带。利用Geoslope与FLAC 3D建立滑坡的二维、三维地质模型,并采用极限平衡法和有限差分法进行分析,评价了史家坪滑坡不同滑体的稳定性与滑坡整体变形特征。二维极限平衡分析结果表明:该滑坡在天然状态、暴雨状态和地震状态下处于稳定状态,在暴雨与地震作用下不稳定,且浅层滑面安全系数小于深部滑面,表明该滑坡浅部稳定性较差。三维有限差分计算结果表明:滑坡体变形主要集中在滑体表层的中后部,沿滑动方向局部最大位移可达35 m。综合分析认为:该滑坡目前处于稳定状态,但位于滑坡堆积体上的输电线路塔基开挖易引起滑坡局部复活,施工安全风险极大。在地质选线时采取了绕避滑坡的方案,本研究可供黄土地区滑坡勘察借鉴。     

宁夏海原8.5级地震诱发黄土滑坡的变形破坏特征及发育机理

海原地震是我国黄土地区影响深远的大震,其诱发的黄土滑坡不计其数.对海原地震中黄土滑坡密集发育的西吉、海原、固原地区开展调研工作,研究强震作用下黄土滑坡的基本特征、破坏类型,以及该地区黄土地震滑坡密集发育的成因机理.西-海-固地区黄土地震滑坡具有集中发育、扎堆群发的分布规律,且易发生在坡高较低、坡度较缓、山梁单薄、地貌破碎的斜坡地带,并具有方向性和运动液化的特点;考虑黄土特殊的结构特征及动力特性,黄土地震滑坡的破坏类型可分为振动软化——剪切破坏、振动液化——流动破坏、振动崩塌破坏及震后蠕变破坏四种;西吉县西南部黄土地震滑坡密集发育是因为该区处于海原地震地壳破裂带的几何投影中心,并受该区岩土分布特、地貌特征,以及所遭受地震波频谱特征控制.     

黄土洞穴发育条件下滑坡土体性质及其稳定性分析

黄土洞穴作为黄土高原区独特的地形地貌,其发生与滑坡特征密切相关,洞穴的发育和演化又受到土性、地层结构等因素影响。本文通过野外调查,在黄土洞穴群诱发的黄土滑坡上选择典型剖面进行室内外实验,分析了黄土洞穴发育条件下滑坡土体的物理力学性质,运用数值模拟探究了黄土洞穴对边坡稳定性影响。研究结果表明:1)北郭村滑坡洞穴区域土体的容重、抗剪强度大于非黄土洞穴区域,孔隙率小于非黄土洞穴区域;滑带土容重最大,孔隙率最小,抗剪强度最低。滑坡发生不久,滑坡体土为扰动土,各项土体参数尚不稳定;洞穴区域土体沉积时间久,土体性质稳定;滑带土各项土体参数与前两者相差较大。2)研究区饱和导水率为0.2mm/min-1.3mm/min,滑坡后缘(洞穴区域)土体渗透系数小于滑坡体土(非洞穴区域)的渗透系数,孔隙率是影响入渗的主要因素;在滑坡后缘,黄土洞穴的渗透系数小于农田,有机质是影响入渗的主要因素。3)北郭村滑坡自然状态下稳定系数为0.7936,属于不稳定状态;洞穴状态下稳定系数0.7291,洞穴的存在降低了边坡的稳定性。     

横向通过滑坡输油气管道应变响应分析

输油气管道通过山区时不可避免地会受到滑坡灾害的威胁。为了分析管道在滑坡作用下的应变响应特点,利用ANSYS有限元分析软件建立了管道横向通过滑坡的模型,并考虑了管道与土体的相互作用。在此基础上,通过算例分析了管道轴向应变的分布特点,并分析了滑坡宽度、管道壁厚以及管道埋深对管道轴向应变的影响规律。结果表明:(1)横向滑坡作用下,管道轴向应变有沿滑坡作用中心位置呈对称分布的特点;(2)在滑坡作用中心位置、滑动区与非滑动区交界处附近的管道将会产生最大的轴向应变,是管道最为危险的截面;(3)适当增加管道壁厚和减小管道埋深可以达到降低管道应变的目的。     

青海化隆群科新区红层大型滑坡群成因机制研究

青海省化隆群科新区特大滑坡群位于青海省东部，面积约25 km²,垂直落差接近700 m的范围内，广泛分布有大型、特大型滑坡8个，中小型滑坡4个，地质灾害极为发育。该地区地层主要以第三系红层为主，表层多分布有厚度不等的更新世黄土，其中红层有成岩历史短、胶结差，遇水易软化崩解、倾角较缓等特点。坡体在地下水下渗软化和坡脚冲刷作用下，破坏自前缘开始，持续向坡顶扩展，多在坡体形成裂缝和陡坎，沿第三系半成泥岩、粉砂质泥岩界面失稳，顺层滑动，局部表现为切层滑动，形成牵引式滑坡。文中以群科新区大型滑坡群为研究对象，结合地调、钻探、试验等手段，通过定量计算和定性分析相结合，对滑坡的成因机制和稳定性进行分析与评价。研究表明：该类滑坡启动的主要原因为坡脚冲刷引起的溯源破坏，其滑动面受控岩层倾角，多与岩层倾角小角度交叉，地下水对滑带的作用表现为滑坡的多期活动性。由于第三系红层滑坡广泛分布，通过其缓倾顺层滑动及特殊的岩土体特点的研究对滑坡的识别和防治具有指导意义。     

滑坡风险图编制探讨

近20年来,滑坡风险图编制在减灾中发挥着越来越重要的作用,地理信息系统技术作为空间分析的定量方法,已日益广泛应用于滑坡风险评价.探讨了滑坡风险图编制的方法和程序,并描述了用于地理信息系统识别和定量计算不同滑坡风险分区的系统方法.以中国云南红河流域为研究区,应用地理信息系统技术成功地完成了滑坡风险图编制.研究表明,滑坡风险图可作为滑坡减灾决策的依据.