突发型黄土滑坡的临界水位研究——以甘肃黑方台黄土滑坡为例

甘肃省黑方台黄土滑坡的现场调查表明,地下水位的上升会导致突发型黄土滑坡发生;典型滑坡水位和变形的同步监测,证实地下水位上升到一定限度后会引起滑坡的变形破坏。为进一步揭示水位对土体破坏的影响,采用三轴常偏应力排水剪试验研究了孔隙水压力逐级增加过程中土体的破坏过程。结果表明,孔隙水压力达到轴向应力26%时会引起土体变形的突然增长并破坏,对应了黑方台地下水位占黄土厚度比例为0.4时会引起坡体失稳,并通过现场调查滑坡水位和黄土厚度验证了试验结果。结合试验和调查,以水位比例建立了这类滑坡的判识方法。     

滑坡变形监测数据的实时过滤方法及应用

基于变形监测数据构建的变形速率切线角模型是进行滑坡实时预警的重要参考,现有滑坡变形监测设备获取的位移数据都有一定的精度误差,导致直接计算出的变形速率有较大波动,需要进行数据实时过滤以满足预警需求。在分析了常见滑坡变形数据实时过滤方法特点的基础上,基于最小二乘法进行改进,并考虑前期变形数据的趋势影响,提出了改进后的数据实时过滤方法。通过对比最小二乘法和改进后的过滤方法发现,改进的数据实时过滤方法可以更有效地平滑滑坡变形速率波动,降低误差导致的切线角预警值波动幅度,减小预警误报。研究成果可以为后续滑坡变形数据的实时过滤提供新的技术方法。     

甘肃黑方台黄土滑坡类型及其发育特征研究

位于黄土高原的甘肃黑方台由于近年来的农业灌溉用水使地下水位抬升,造成了大量黄土滑坡,进而给当地造成了严重损失。对滑坡体进行了现场调查,在查明黑方台基本环境地质条件的基础上,采用统计分析法和定性分析方法对滑坡进行空间分区和分类,将其滑坡分为黄土—泥岩滑坡、浅层黄土滑坡、黄土泥流和突发型黄土滑坡4类,并结合其基本地质条件对不同类型滑坡的基本特征数据进行对比分析,得出各类滑坡基本特征差异的主要影响因素。最后对黑方台滑坡的防治提出了指导建议。     

三峡库区水位变化对树坪滑坡变形影响机制研究

三峡水库蓄水后,众多涉水型滑坡均有变形迹象,尤其在库水位下降过程中,多数滑坡变形加剧。树坪滑坡属巨型古堆积体滑坡,距三峡大坝坝址约47 km,数年监测结果显示树坪滑坡在库水位下降过程中有强烈变形,若失稳将造成重大损失。为此,现场采集了树坪滑坡近几年监测数据,结合地质调查及勘探资料对其变形机制进行分析,结果表明：树坪滑坡地下水位与库水位涨落保持一致,库水位相对滞后,库水位下降时产生不利于滑坡体稳定性的动水压力,此时 GPS 数据表现出滑坡发生较强烈的变形,具有典型的动水压力型滑坡特征;自动位移计监测结果表明：树坪滑坡在库水位蓄水至175 m 水位后主要发生整体变形,由下部变形牵引上部滑动,具有牵引式滑坡的变形特征。     

蠕变对河流侧蚀型黄土滑坡影响的数值模拟

为了解蠕变对黄土斜坡变形破坏的影响,给河流侧蚀型黄土滑坡治理提供技术参考,对泾河下游舒唐王村一带塬边黄土进行蠕变试验,建立适用于该区黄土的自定义蠕变模型并进行数值模拟,分析蠕变效应对河流侧蚀型黄土滑坡变形破坏的影响,结果表明:蠕变对黄土滑坡变形破坏过程具有显著的促滑效应,蠕变效应显著加速了滑坡土体塑性区的发展及贯通,明显加剧了滑坡土体剪应变增量的放大与集中、增大了滑坡的水平位移。     

多手段实时监测系统在水库型滑坡监测中的应用

以三峡库区典型滑坡四道桥滑坡为研究对象，构建了多手段实时滑坡监测系统。该系统集成了孔隙水压力、雨量、变形等多个监测项目，由数据采集、数据处理、数据发布等模块构成，实现了滑坡体关键点的孔隙水压力、水分含量、深部位移、降雨量、库水位监测数据的实时采集与发布。该实时监测系统可长期连续采集数据、工作可靠有效，为进一步研究水库型滑坡多元数据相关性，降雨及库水入渗过程中滑坡体渗流场动态变化，水库型滑坡成灾机理及模式等提供了可靠的数据支持。      

基于三维激光扫描的滑坡信息提取方法研究

目前,对于滑坡的监测主要采用传统的单点监测方法,该方法虽然可以获取高精度的监测值,但只能获取点位变形情况,无法获取区域变形值。针对此,提出利用三维激光扫描来对边坡的滑坡情况进行监测,为了提高滑坡监测的精度和可靠性,提出利用最邻近搜索算法进行边坡变形量的计算,确定了变形提取阈值。在剔除点位误差影响的情况下,准确提取出滑坡区域,并得到滑坡的大小和方向,经过模拟和实际扫描,验证了该方法的有效性。     

三峡库区降雨突发型岩质顺层滑坡监测预警分析：以小岩头滑坡为例

2021年8月28日凌晨2点,三峡库区秭归县归州镇向家店村五组小岩头滑坡中部发生整体滑移,造成3户农房倒塌,供电设备损坏,交通中断,影响320人出行。小岩头为岩质顺层滑坡,从加速变形到最终破坏仅仅数小时。这种突发性强的顺层岩质滑坡的监测预警,是当前研究的热点和难点。以小岩头滑坡裂缝和降雨监测数据,结合宏观地质调查,分析了小岩头滑坡变形破坏特征及降雨对滑坡变形的影响,探讨了突发性岩质顺层滑坡监测预警方法。结果表明：地层岩性组合与斜坡结构类型为小岩头滑坡提供了良好的物质基础与地形条件;降雨为小岩头滑坡最主要的诱发因素,累计位移-时间曲线呈现暴雨阶跃特征,当一次降雨过程的雨量达到70 mm时开始出现变形;基于裂缝计累计位移和变形速率,结合降雨数据,建立了4级预警判据。研究成果可为三峡库区突发顺层岩质滑坡监测预警提供借鉴。     

WA-BT-ELM耦合模型在黄土滑坡位移预测中的应用

黄土滑坡的变形演化过程往往受到多种因素的影响,呈现出非线性特征。基于小波分析函数(Wavelet Analysis,WA)、提升回归树(Boosting Regression Tree,BT),以及极限训练机(Extreme Learning Machine,ELM)方法,提出一种名为WA-BT-ELM的黄土滑坡位移预测新方法。该方法将非线性位移数据作为一时间序列,运用小波分析函数将监测点累积位移曲线分解为若干子小波;随后使用提升回归树对所有子小波进行重要度分析,剔除相关性不高的子小波以去掉冗杂信息;最后运用极限训练机,结合筛选得到的子小波对滑坡位移进行预测分析。基于该模型对甘肃省永靖县黑方台滑坡区的滑坡位移监测数据进行预测,得到了优于ANN,BPNN,SVM,ELM,以及WA-ELM预测模型的结果,故认为WA-BT-ELM模型是一种有效的黄土滑坡位移预测方法。     

基于西原模型的蠕变型滑坡预警判据及滑坡智能监测预警系统研究

针对滑坡临滑预报难点问题,以建立滑坡的监测预警系统为目标,依据原有T-t模型的固定临滑判据,以西原模型为基础通过理论推导出蠕变型滑坡等速应变速率和临滑切线角的关系式,建立了通过滑坡均速阶段速率确定临滑切线角的动态评估方法,继而通过对20个典型蠕变破坏与23个未破坏滑坡监测数据验证了该方法的可靠性。在此评估方法的基础上结合当今流行的无线传感器网络、云平台技术研发了一套基于无线组网技术的滑坡智能监测预警系统。结果表明,该滑坡监测预警系统具有滑坡自动评估、无线组网、自适应Kalman滤波、变频采样控制、数据掉线重传、虚拟化存储、三维地理信息展示等技术特点。目前该系统已在川黔铁路裁缝岩滑坡取得应用,为铁路运营提供准确、可靠的监测预警信息。     

阵列式位移计在滑坡体深部变形监测中的应用

我国是遭受滑坡灾害最为严重的国家之一,因此滑坡体的变形监测显得尤为重要。目前,固定式测斜仪、多点位移计等常用的滑坡深部变形监测仪器能够根据监测数据获取预警参数,但是也存在人为因素影响大、难以准确地判别滑动方向、技术难度高、量程小、监测频率低等缺点。引入阵列式位移计,应用于大华桥水电站的沧江桥滑坡体,并将阵列式位移计监测成果与传统的监测成果对比,初步验证了阵列式位移计在滑坡体深部变形监测中的应用价值,并总结分析了该方法的优点及应用前景。     

山西省某黄土滑坡形成机制及治理措施

西气东输管道工程在全国天然气管网布局中具有重大战略性意义,沿线工程地质条件复杂,地质灾害多发。我国湿陷性黄土大部分分布在黄河中游地区,由于黄土浸湿后土体结构迅速破坏的特殊物理力学性质,在持续降水后,导致管道安全受到滑坡的威胁。为了确保管道运行安全,本文根据山西省某黄土滑坡的变形迹象,分析了滑坡的形成机制,并利用flac3D对滑坡的变形破坏模式进行了模拟,得出了滑坡的整体失稳的可能性不大的结论,在此基础上提出了相应的滑坡治理措施。     

新滩滑坡立体监测系统研究

本文通过新滩滑坡监测系统的建立和实施,总结了大型堆积层滑坡立体监测的经验.通过长期监测和资料分析,对滑坡进行了滑前预报、长期预报和临滑报警,预报是成功的.滑坡后为进一步研究滑坡的机理,寻找滑面,进行深部变形和应力监测,建立立体监测系统,为新滑坡研究分析和监测预报提供科学依据.     

西气东输管线陕西省子长县永平镇段黄土滑坡形成机制与防治对策研究

西气东输工程管线陕西省子长县永坪镇段黄土滑坡地质灾害发育,对管线的运行安全存在一定的威胁.本文通过对区域内黄土滑坡的已有变形破坏迹象、岩土体结构特征等的分析的基础上,深入的研究了该区段黄土滑坡的形成演化机理,最后根据滑坡的变形破坏机制,提出了切实可行的滑坡防治对策,取得了良好的防灾、减灾效果, 改善了研究区的生态地质环境, 保障了输气管线的安全.     

水分长期入渗诱发黄土滑坡的机理研究

以陕西省洛川县延炼黄土滑坡为例,通过实地调查和现场钻探,发现每年冬季热水管道凝结水的入渗导致了该滑坡的发生,分析探讨了这种长期间断性的水分入渗诱发黄土滑坡的机制。通过的室内试验获得用于斜坡渗流及稳定性分析的物理力学参数,将极限平衡法与有限元法相结合,计算不同渗水阶段斜坡稳定系数。结果表明:随着水分的入渗,非饱和黄土渗透性能的增强,长期间断性渗水过程中引起的斜坡水文响应明显;渗水期间,斜坡土体含水率增大,基质吸力减小,非饱和黄土的抗剪强度降低,局部地下水位上升,进而导致斜坡稳定性降低;停渗期间,土体含水率减小,基质吸力增大,非饱和黄土的抗剪强度升高,地下水位降低,斜坡稳定性升高;数十年的这种间断性渗水过程中,斜坡稳定性呈波动性降低,直至破坏。     

新滩滑坡立体监测系统研究

本文通过新滑坡监测系统的建立和实施，总结了大型堆积层滑坡立体监测的经验。通过长期监测和资料分析，对滑坡进行了滑前预报、长期预报和临滑报警，预报是成功的，滑坡后为进一步研究滑坡的机理，寻找滑面，进行深部变形和应力监测，建立立全监测系统，为新滑坡研究分析和监测预报提供科学依据。     

智能型全站仪在滑坡监测中的应用

介绍LeicaTCA2003智能全站仪开发的自动测量系统的功能特点,并以在某镇滑坡应用的具体情况,探讨智能全站仪自动变形监测系统在滑坡变形监测应用中的作用和取得的成效。实际应用表明。自动变形监测系测量效率快,观测成果精度高,为治理滑坡工作提供了正确可靠的监测数据。     

灌溉诱发黄土滑坡的离心试验研究

黑方台从开始农业提灌以来,持续发生成群滑坡,台缘部位密集裂缝逐年增加,滑坡规模和频率呈逐年增大趋势。以黑方台焦家13号滑坡为地质原型,利用原状黄土制成1:200室内灌溉模型,采用大型土工离心机进行离心试验。试验结果表明:(1)自制灌溉水模拟装置,能有效模拟不同灌溉程度(不同渗透水量和渗透深度);(2)灌溉诱发黄土滑坡变形及破坏程度与灌溉水入渗阶段密切相关,主要分为灌溉水下渗阶段、地下水壅高阶段、初次剪滑阶段、溯源滑动阶段,由此可以判识灌溉水渗流阶段及该类滑坡发育阶段;(3)该类滑坡形成机理为:灌溉水下渗、阻水层地下水壅高→阻水层上部黄土软化、蠕滑(峰值强度)→坡脚泥流潜蚀、前缘剪滑(残余强度)→前缘临空、溯源滑动、后缘新拉裂。研究再现了灌溉诱发黄土滑坡形成过程,指出了灌溉水与黄土相互作用的致灾机理,可为灌溉诱发黄土滑坡研究提供试验依据。     

黄土滑坡与整治问题

本文论述了我国西北地区黄土滑坡的地质成因和整治措施。我国西北地区,尤其黄河中游地带大部分为黄土覆盖。由于第四纪中更新世晚期,新构造运动强烈,地壳上升,河道、沟谷切割,使黄土塬坡的高差不断加大,再加上黄土的透水性强,下伏地层岩性透水性弱和遇水软化的特点,便构成了黄土滑坡的条件,人类活动加剧了滑坡的发育和发展。整治黄土滑坡,首先应强调截排地面水、减少降水入渗和地下水疏干,然后采用支挡卸荷,压脚填土。实践证明,这套综合整治措施是行之有效的。     

新疆伊犁典型特大型黄土滑坡群成因机制及变形特征

新疆伊犁黄土的成因、分布特征及物理力学性质与黄土高原的黄土有很大不同,该地区的黄土滑坡也有一定的特殊性。以省道 S316线则克台沟某特大型黄土滑坡群为研究对象,结合地质勘察和土样试验结果,对该滑坡群的成因机制及变形特征进行了分析。结果表明：伊犁地区则克台沟黄土揭露埋深达到62 m ,并具备发生大规模深层滑坡的地质条件。伊犁地区黄土0．005 m ～0．05 mm 粒组含量普遍达到60％以上,相比黄土高原的黄土要高,具有一定的静态液化势,对雨水入渗作用敏感。滑坡区山体植被破坏严重,4月—6月份的融雪和降雨集中入渗是导致该地区黄土滑坡的主要原因。该滑坡成群出现,滑动面上陡下缓,伴随蠕动和滑动液化,属于特大型深层黄土滑坡群。对于伊犁地区的黄土滑坡,预测预报、恢复植被及截排水措施尤为重要。