岩石风化作用对边坡稳定性影响的研究

风化是引起岩石力学性能劣化的重要因素。本文通过各项试验，研究了风化作用下岩石的力学性能，验证了岩石风化的过程就是改变岩石原有结构、消弱岩石整体力学性能的过程，并得出了风化程度与滑坡发生概率之间的关系。     

威宁咸德坪子滑坡成因初步分析

在阐明咸德坪子滑坡地质环境背景的基础上,分析影响滑坡孕育发生的各种因素,探讨滑坡形成过程,指出降雨是影响滑坡孕育形成过程中最重要的因素之一,尤其地下水对滑面的形成起到了至关重要的作用,不同暴雨强度条件下滑坡稳定性验算结果也证明了这一点。进一步的分析表明,滑坡未来仍然存在发生次级滑动的可能。该滑坡形成过程中,地下水动态变化明显,并有泉出露,是一个较有研究价值的实例。     

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。     

乌蒙山区红层软岩滑坡地质演化及灾变过程离心机模型试验研究

乌蒙山区由砂岩、泥岩、页岩等组成的缓倾角红层软岩分布广泛,软质岩石与硬质岩石形成的互层状结构体易形成滑坡。针对该类滑坡,以花生地滑坡为例,采用地质分析与离心机模型试验相结合的方法,对降雨作用下滑坡地质演化和灾变过程进行研究。研究表明,红层软岩具有易软化蠕滑,风化崩解等地质力学特性。岩体损伤与水软化效应耦合作用是影响红层软岩斜坡稳定性主要因素,斜坡岩体受地震、河谷下切等地质作用产生深部裂隙,同时裂隙的贯通促进降雨入渗,导致滑带饱水软化、加速蠕变变形至失稳。最终在暴雨形成水动力失稳破坏。滑坡地质演化和灾变过程可分为原始斜坡→岩体损伤劣化→水软化蠕滑→降雨诱发失稳破坏4个阶段。研究成果为降雨型红层软岩斜坡稳定性机制分析及工程治理提供参考。     

顺层滑坡变形破坏过程分析

为了分析风化岩质顺层滑坡的变形破坏过程,采用弹塑性接触有限元强度折减法,计算滑坡的整体稳定性系数和分析滑坡的稳定性以及变形破坏过程。结果表明,风化岩质滑坡的变形破坏主要是由滑体沿滑面的位移的不一致和塑性应变的不断发展引起的;采用弹塑性接触有限元算法可以更好地反映该类型滑坡所处的实际壮态及滑坡的滑动过程,为该类型滑坡稳定性的准确评价和预测预报提供可资借鉴的方法。     

重庆万州吉安滑坡特征与成因研究

重庆万州吉安滑坡发生于2004年9月5日09:00:00,属于降雨诱发型基岩顺层滑坡。滑坡面积0.7 km2,体积约7.0×106 m3,滑坡摧毁了当地一个重要的集镇、公路和在建高速公路,给人民的生命财产带来了极大的危害。通过野外调研,详细研究了吉安滑坡的地质环境和滑坡特征,并结合吉安滑坡发生的环境特征和过程,研究了吉安滑坡发生的地质成因和环境成因,得出如下结论:顺向单斜构造孔隙裂隙潜水–承压水类型的水文地质结构是吉安滑坡发生的决定性因素;节理裂隙发育的软硬相间的顺层地质结构是吉安滑坡发生的控制因素;河流快速深切的河谷发育演化过程是吉安滑坡发生的长期孕育因素;大量、高强度(200 mm/d)的降雨是吉安滑坡发生的主要诱发因素。最后建议加强暴雨滑坡的诱发机理研究和监测。     

花岗岩风化层滑坡的成因机制分析

广东地区花岗岩分布较为广泛,且花岗岩风化后风化土层厚度一般较大,常在20~30m以上。多呈砂质粘性土状,加之广东年降雨量充沛,花岗岩风化土层浸水后软化严重,强度降低,故广东花岗岩地区多为地质灾害的易发、频发区。连山县太保镇位于典型的深厚花岗岩风化层地区,山地灾害频发,茂古村滑坡即是其中规模较大的一处,通过对该滑坡的变形发展史、地质环境条件等的分析,基本得出了滑坡的成因机制,对同类地区的斜坡稳定性判别和滑坡防治具有一定的借鉴意义。     

降雨触发滑坡的尖点突变模型

针对降雨触发的滑坡，以斜坡平面滑动失稳为例，考虑滑面介质的应变软化和水致弱化性质，提出了一个简单的力学模型，并运用突变理论分析其失稳的力学机制，在突变分析中，通过尖点突变模型，详细讨论了刚度比，含水量，几何－力学参数等因素对滑坡孕育和触发过程的影响。结果表明：斜坡演化过程是其内部因素和外部因素共同作用的结果，其中内部因素起主导的定性作用，外部因素起触发作用。通过突变分析发现，一个完整的滑坡孕育演化过程包括5个阶段：稳定－减速滑动－匀速滑动－加速滑动－剧源。从整体上深化了对斜坡失稳机理的认识。     

三峡库区巫山滑坡系统的滑坡构造形变场研究

 博士学位论文摘要　通过地形地貌、地层岩性和构造特征的研究, 结合航片解译成果和14C 年龄数据,建立了巫山滑坡系统的结构。巫山滑坡系统由多级复合型滑坡体组成, 其上段为基岩顺层滑坡, 中段为局部切层基岩滑坡, 下段为基岩与第四系松散堆积物复合型滑坡。这些滑体在时空分布上具有很强的成生联系。巫山滑坡前缘剪出带上明显地以压、剪性裂隙为主, 而滑体后缘则为张性裂隙的集中分布。巫山滑坡系统滑坡裂隙指向性明显, 前缘剪出带的构造形变场方向垂直前缘线, 其法线方向代表滑体滑动方向。上、中段前缘构造形变场法线方向代表古滑坡滑动方向, 而下段前缘剪出带构造形变场法线方向则代表该区最年轻滑体的滑动方向, 它总体上与现今长江在巫山区段的走向相垂直。微观研究表明, 滑坡构造应力作用必然反映在岩石矿物颗粒形状和成分的特征变化上, 它是一种力学作用和物理化学作用相耦合的复杂的地质力学作用, 诸如矿物颗粒的边缘粒化效应、蚀变作用等的集中带,促使原岩矿物颗粒细化和胶结物的泥化, 大大地降低了原岩的强度。扫描电镜研究结果, 进一步验证了巫山滑坡系统中宏观和细观上的裂隙分布规律, 同时也揭示了巫山滑坡系统中的岩体在滑坡过程中受到损伤后的矿物组构以及晶间、晶内裂隙的发育特征, 补充了微观研究的内容。根据巫山滑坡系统的工程地质结构特征, 从巫山滑坡系统的稳定性角度将其划分为A , B, C 三个区,同时考虑到滑坡的东、西部在稳定性上的差异, 又将B 区分为若干个亚区, 并对各区进行稳定性评价。通过巫山滑坡系统中典型剖面的数值模拟计算, 进一步验证了巫山滑坡系统的稳定性分区的合理性。针对巫山新城的整个规划分布和工程地质稳定性分区特征, 对该规划的合理性进行了分析, 同时也提出了一些有待改善和需要引以重视的建议。     

东河口滑坡岩石微观结构及力学性质试验研究

 东河口滑坡是“5.12”汶川大地震触发的典型高速远程滑坡,滑坡自高程1 300 m处开始滑动,总滑程约2 400 m,致使780余人遇难。滑坡体主要由震旦系灰岩及白云质灰岩、寒武系炭质板岩及千枚岩构成。野外调研结果表明,以上几种岩石的自身微观结构及宏观力学性质,对于促使该滑坡在地震作用下发生迅速启动有着至关重要的作用。为此,利用ORTHOPLAM显微镜、RMT–150C岩石力学试验系统及600 kN液压式万能材料试验机,分别对岩石的显微结构及抗拉、抗压、抗剪断性质进行一系列试验研究。显微结构测试结果表明,这几种岩石的结构及矿物成分均比较复杂,大多经历至少两期的变形与变质过程;岩石力学试验结果表明,水对该滑坡体岩石的力学性质有着重要影响,在干燥状态与饱水状态下,岩石的抗拉强度、抗压强度以及抗剪断强度均有很大的差异,同时,岩石中原有的结构面也是影响其力学性质的一个重要因素。     

肖家桥滑坡堵江机制及灾害链效应研究

 地震是滑坡灾害的一个重要触发因素,而这类形式的滑坡通常体积较大。以肖家桥滑坡为例,在对滑坡区进行详细的地质调查基础上,结合动力有限元分析技术,再现滑坡三维空间失稳过程。在此基础上,提出肖家桥滑坡形成及堵江的4个阶段：地震触发及岩体的累进破坏→滑体破坏、高速下滑→撞击解体、堵江形成堰塞体→震动密实。通过对堰塞体结构特征及不同工况下堰塞体的稳定性分析的成果表明：堰塞体边坡在天然状态下稳定性较好,当再次发生强地震时可能会发生局部的坍塌;最可能的破坏方式为“漫顶式”逐级冲刷破坏,由于其内部岩体结构相对较为完整,发生管涌及整体破坏的可能性较小。     

大光包滑坡岩体碎裂特征及其工程地质意义

 “5•12”汶川地震发生六年以来,对地震诱发最大的大光包滑坡开展了工程地质测绘、声波检测、钻孔取芯、电镜扫描等一系列工作,研究表明该滑坡滑带产生于震旦系灯影组三段(Zd3)白云岩的层内错动带。综合研究揭示滑床岩体碎裂化宏观特征如下：滑面以下0～1 m岩体呈砂土状,砂粒含量占到60%以上;1 m以下岩体平均声波波速2 500～3 000 m/s,完整性指数趋于0.15～0.77,岩体损伤程度总体上随滑床深度增加而减小,而滑面下同一深度岩体损伤程度随滑床高程的增加而增大,局部有差异性破碎。另一方面,微观研究揭示滑带岩体压剪晶体沿解理面折扭断裂,穿晶裂纹发育,表现为部分晶体松动架立,晶间连接丧失。研究揭示的工程地质意义：(1) 滑带岩体性质主要受控于层内挤压错动的泥质花斑状白云岩,该层成分复杂,风化程度高,节理发育,完整性差;(2) “5•12”地震使滑带岩体产生强烈的剪切破坏(拉张和压剪破坏)和翼裂纹扩展,岩体的抗剪强度指标及完整性系数剧降,岩体质量劣化,在启动后巨厚滑体的碾压与揉搓作用下,滑带岩体的摩阻力进一步降低。综上,大光包滑坡滑带岩体损伤碎裂化是地震荷载作用下岩体内部缺陷动态演化的累进过程,滑带所在的地层岩性及岩体结构特征为其主要内因,强震荷载是其关键的外在诱因。     

强震作用下滑坡岩体震裂损伤程度影响因素研究

汶川地震触发了大量的地震滑坡,其中滑坡岩体普遍出现了不同程度的震裂损伤现象。通过大光包滑坡现场大量的调查工作,揭示了该滑坡不同部位岩体的震裂损伤程度随埋深、地形地貌及岩性条件的不同呈现出一定的规律性,基于疲劳试验,从动力学的角度,分析了强震作用下滑坡岩体震裂损伤程度的影响因素。试验结果表明:上限应力是影响岩体震裂损伤程度的首要因素,应力水平是震动频率影响岩体震裂损伤程度的前提。并基于此分析得出,滑坡不同部位受控于埋深及地形地貌的差异,决定了其受到的地震作用力及应力状态各不相同,是影响岩体震裂损伤程度的动力因素;而滑坡不同岩性之间岩体结构的差异,导致其表现出不同的破坏特征,决定了在相同地震荷载下损伤程度各不相同,是影响岩体震裂损伤程度的内在因素;地震爆发初期,强烈的地震冲击作用力在短时间内对岩体产生的巨大损伤及岩体自身结构的缺陷,是造成岩体最终震裂损伤的基础。以上研究成果为强震作用下滑坡岩体的震裂损伤程度进行快速的定性评价提供了依据,并丰富了大光包滑坡滑带岩体碎裂化成因机制研究。     

山西黄土区崩滑地质灾害发育特征及防治探讨

介绍了山西黄土的分布及特征,从崩塌、塌窑、滑坡三方面探讨了黄土区地质灾害的特征,研究了崩滑地质灾害的分布规律,提出了崩滑地质灾害的防治措施,从而加强防灾力度,更有效地防止黄土区崩滑地质灾害的发生。     

粘土矿物与斜坡失稳

作为微米级材料，粘土矿物的单晶尺寸及特殊晶体结构使其集合体-粘土呈现低渗透性、分散-凝絮性及粘滞性等重要工程特性。除沉积岩斜坡含粘土矿物外，76％以上的斜坡岩石造岩矿物还可形成次生粘土矿物。粘土矿物广泛分布于原生沉积岩、三大岩类风化带及第四系松散堆积物构成的斜坡中。泥屑岩因含粘土矿物而易于失稳，且水稳定性差。次生粘土矿物的形成将引起源矿物、矿物集合体及岩块的强度与变形特性的显著变化，诱发岩石向松散介质转化。宏观结构面是粘土矿物最主要的形成和聚集场所，结构面及其内侧一定范围内不同成因粘土矿物的淀积将导致结构面及岩体强度的衰减。粘土矿物是滑坡滑带的常见矿物组分；粘土滑带可以在滑体与滑床之间起到润滑作用。滑带中粘土矿物的含量越多，其润滑效应越显著。粘土型滑带还具有隔水边界之功效，可将滑体与周围介质隔离，使之成为独立水文地质单元，提高坡体拦截、吸收渗入水的能力及斜坡稳定对降雨过程的敏感度。粘土矿物可以促进斜坡时效变形，甚至成为斜坡破坏的关键因素，对斜坡演化及失稳的贡献是显著的。     

宝泉抽水蓄能电站上库公路不良地质现象分析

根据宝泉抽水蓄能电站上库公路场地狭窄、不良地质现象发育的特点,分别从塌滑体、崩塌体及风化卸荷危岩体三种主要的不良地质现象分析了其对道路施工可能会产生的不利影响,并提出了初步的处理措施,以确保公路边坡的稳定性。     

缓变式滑坡岩土体的变形计算

本文对缓变式滑坡岩土体的变形机制及变形特征进行了探讨,在分析滑坡监测数据信息的基础上,认为颗粒与颗粒之间挤压而引起岩土体的变形是连续的、缓慢的、长期的,是伴随着整个变形过程的,并选取了与其相关的监测数据,运用线性回归理论中的最小二乘法对主滑段内部颗粒之间的应变进行了求解,并对其变形能进行了计算。     

兰州市红古区窑街20050906滑坡形成机理分析

兰州市红古区窑街地区地质构造条件复杂,人类工程活动强烈,地质灾害强烈发育。本文在野外地质调查、勘察和室内测试分析的基础上,对窑街20050906滑坡的形成机理进行了分析,滑坡区岩土体组成复杂,岩体风化卸荷严重,地表黄土中发育有陷穴和落水洞,下伏易风化泥页岩,岩层倾向与坡向一致,综合分析认为该滑坡在成因上属于黄土—基岩顺层滑坡,平面上分级分块特征明显。本文分析了多种工况条件下滑坡滑动前斜坡体的稳定性,在天然状态下斜坡体较稳定,在降雨、坡体堆载和坡脚开挖等因素影响下斜坡体发生滑动,并计算了各影响因素的影响权重。本文的研究方法和思路对于今后的类似地区滑坡的成因分析具有一定的指导意义。