再论茅坪滑坡的复活机制与治理可行性

基于对茅坪滑坡体1993-2000年的监测资料分析，初步认为茅坪滑坡体复活是其东侧白岩危岩体中不合理的采煤活动引起的。为了证实上述推论，2004年7月-2005年1月，对滑坡体的变形、水位和降雨量进行补充监测。结合相关监测成果，进一步论述滑坡体的水动力条件变化及其对滑坡体变形的影响：（1）水动力条件演变包括两个方面，其一是采煤活动诱发的白岩危岩体开裂和崩塌以及由此产生的黄沟流水路径的改变：其二是水库蓄水与运行。（2）黄沟流水路径的改变不但抬升滑坡体的地下水位，且使地下水位在较长时间内维持在高水位。（3）黄沟流水完全来源于大气降雨；降雨，特别是强降雨对滑坡体的变形速度影响最大。（4）1999年后，水库蓄泄水对前缘次级滑体的影响减弱。作为隔河岩变形库区规模最大、变形最为严重的滑坡体，茅坪滑坡的失稳问题应该引起相关各方面的关注与重视。建议在治理工程时优先考虑截排来自黄沟流水。     

三峡库区塔坪H2古滑坡台阶状复活变形的库水–降雨耦合作用机制

三峡水库蓄水以来,出现了大量大规模的老滑坡体复活现象。较多大型复活滑坡体的监测位移–时间曲线呈台阶状阶跃变化。此类滑坡的稳定状态识别难度较大,严重影响治理方案及治理时机的选择。以巫山曲尺塔坪H2滑坡为例,通过地质、位移监测及数值模拟方法,研究了此滑坡在实际降雨与库水涨落条件下渗流场、稳定性以及变形场演化规律。在汛期及库水位变动时期滑坡会发生变形,特别是库水位下降诱发滑坡前缘变形,并对后部坡体产生牵引作用。而降雨主要影响库水位变动带以上部分滑体的变形,并对前缘坡体产生推动作用。在周期性降雨和库水位涨落的循环作用下,滑坡体反复受到"推–拉"作用,导致滑坡的位移–时间曲线呈现台阶状阶跃特征。总体来说,库水位涨落是滑坡变形的主要因素,而降雨促进了滑坡变形进一步发展。     

蓄水期库岸古滑坡的水动力学响应监测——以三峡库区泄滩滑坡为例

水库岸坡失稳是伴随水电工程建设而产生的一种地质灾害，一般认为主要是由于水库蓄水或运营导致岸坡水动力条件的不利演化造成的。国内外水库岸坡失稳的实例很多，但是岸坡的水动力条件演化过程主要以渗流计算所获得的渗流场作为依据，缺乏系统完整的现场监测资料。以三峡水库蓄水为契机，在湖北秭归县泄滩古滑坡体上建立了一套自动水文监测系统，监测内容包括水库水位、滑坡体水位、渗压与降雨量等。从监测成果来看，岸坡的水位(或渗压)上升速度明显滞后于库水位上升速度，滞后时间与岸坡的渗透性有关，滑带、滑坡影响带和基岩的渗透性相对较弱，滞后时间较长，但是滑坡体的渗透性良好，滞后时间较短；水位观测井的观测成果存在误导，需要结合观测井结构进行分析，建议尽可能使用标准管结构；降雨引起的滑坡体水位上升量和滞后时间与降雨强度关系密切，降雨强度越大水位上升量越大，水位开始上涨的时间越短。因此，对降雨的影响分析有必要考虑雨型，确定合适的基准时间单位。就泄滩滑坡而言，以小时为基本时间单位较为合适。     

雅砻江八通滑坡地质特征及风险评价

为准确把握水库运营期间滑坡体的稳定状态,以雅砻江某滑坡为例,详细分析了其基本特征、地质条件及成因机制,分析判断其当前所处状态,得到该滑坡体是原始岩体先倾倒变形后沿倾倒变形岩体与未变形岩体之间的软弱层产生拉裂—蠕滑—沉积固结长期发展的结果。通过工程对比、参数反演和室内土工试验确定计算模型所需参数,根据现场实际调查确定滑坡体剖面,利用Geo-Slope软件建立模型并对该滑坡进行风险评价。针对水库运营及滑坡体实际情况,考虑到蓄水作用和地震动力效应确定了7种工况,并对这7种工况进行计算分析,得到滑坡体在各种工况下的失稳概率。计算结果表明该滑坡整体稳定性较好,只是在地震蓄水工况下失稳概率较大,处于不稳定状态。     

非连续变形分析方法模拟千将坪滑坡启动与滑坡全过程

2003年7月13日,位于长江支流青干河左岸的秭归县千将坪村发生巨型基岩滑坡。滑坡体总体积约2.04×107 m3。因千将坪滑坡位于三峡库区,且是在三峡水库首次蓄水至135 m水位后不到2周时间内发生的,其滑坡体地质特征以及成因机制受到社会各界关注。在对千将坪滑坡特征、基本地质条件与力学参数进行调查和研究基础上,利用非连续变形分析方法兼有真实时间模拟和非连续大变形问题分析于一体的优势,研究用非连续变形分析数值模型反映滑坡启动的识别方法,并对该滑坡体的启动条件和滑坡全过程特征进行数值模拟。分析结果表明,千将坪滑坡启动的原因主要是降雨以及库水位上升使得滑坡体控制性滑面力学参数降低所致;滑坡类型为由上部变形错动引起的推移式滑坡;由非连续变形分析方法模拟得到的滑坡最大滑移速度及上部最大滑动错距与实际情况具有可比性,由数值模拟得出的滑坡滑动持续时间约40 s。另外,提出的研究思路与方法可为其他滑坡机制研究所借鉴。     

水库滑坡变形特征和预测预报的数值研究

水库滑坡不同于一般山体滑坡,其稳定性受水位波动的影响十分明显。由于水库滑坡的特殊性和重要性,其变形特征和预测预报的研究已成为目前研究的热点和难点。库水水位的波动,改变了水库滑坡的水力边界条件,引起坡体内渗流场的非稳定渗流,采用传统的分析方法很难对其变形破坏特征和稳定性的动态变化进行研究,并对其失稳破坏进行预测预报。因此,基于数值极限分析方法对水位下降过程中滑坡体的变形特征和稳定性的动态变化规律进行了研究;通过位移-时间关系曲线以及位移-时间对数关系曲线对滑坡体的变形破坏特征进行了定量研究,并提出利用水平位移陡升段（加速段）和水平方向的夹角作为滑坡临滑预报的判据,为认清水库滑坡的破坏机制和提升其预报水平提供了新的思路。     

某滑坡体的形成机理分析与研究

介绍了某滑坡体的现状和形态，分析了区域工程地质和水文地质特征，对该滑坡体的形成机理进行了研究和分析。分析表明：人为活动、坡体物理力学性质差异、降雨诱发、岩层产状等因素是造成该滑坡体的主要因素。     

茅坪滑坡拒绝瓦依昂噩梦

去年,“滑坡灾害防治中的关键力学问题研究”在中国科学院立项,项目总经费突破1 000万元人民币,中国科学院投入了这个领域的四支研究力量展开了联合攻关,分别是力学所、岩土所、地质所和山地灾害所。 选择这个时候启动滑坡灾害力学问题研究,与湖北清江茅坪滑坡有关。茅坪滑坡位于与长江相隔不远的清江隔河岩水库库区,上游为在建的水布垭电站,下游为隔河岩水电站和高坝州水电站。自1993年水库蓄水以来,茅坪滑坡开始出现变形,在10年的变形发展过程中,滑体上监测点的最大位移量已达到2.31 m,2002年8月24日茅坪东侧白岩危岩体崩塌,致使滑坡位移…     

湿热环境下碎屑岩滑坡体变形-破坏机制分析

碎屑岩滑坡变形体是广西湿热气候环境下具有群发性特点的典型滑坡体。基于前期地质调查和地质勘探成果,布设滑动式测斜仪和磁环沉降水位检测尺,对变形体内部变形和水位进行长期监测,获得了可靠的监测数据。通过对监测数据的分析,建立了测斜变形曲线,得到了滑动体变形形态与变形曲线相对应的关系,揭示了滑动带的位置,阐明了滑动变形—破坏机制,得出了碎屑岩滑坡主要受强降雨和人类工程活动等诱发因素影响,也受滑坡体自身地质构造控制的结论,从而为湿热环境下碎屑岩滑坡治理和防灾减灾提供了科学依据。     

三峡库区树坪滑坡受库水位变化产生的变形特征

中国三峡工程是当今世界上最大的水利水电工程。在2003年6月第一次蓄水至高程135m以后,发生了大量的滑坡复活及失稳现象。树坪滑坡是变形较为严重的滑坡之一。树坪滑坡属于发生在三叠系巴东组砂岩及页岩中的大型古滑坡。三峡库区的初次蓄水引起了树坪滑坡的复活,并对坡体居民的生活和长江航道的安全构成极大威胁。在GPS观测、坡体裂缝观测以及伸缩计观测数据的基础上,对库水位变化所引起的树坪滑坡的变形特征进行了分析。同时,为了解滑坡范围内地下水的分布特征,进行1m深地温测试,并对地下水存在状况进行推测。变形观测结果表明,在古滑坡的头部没有明显变形。在滑坡体上部,变形以拉伸为主,在滑坡体下部,变形以压缩为主;在滑坡体中部,没有明显的压缩和拉伸。与水库蓄水同步开始的GPS观测结果表明,蓄水开始时,滑坡体下部的变形速率较上部快,而在2005年6月,滑坡体下部的变形基本结束,滑坡变形主要体现为上部滑坡的向下滑落并挤压下部滑坡体。根据地下水的探测结果以及对滑坡变形与降雨量之间的比较,可以推测树坪滑坡的变形不仅受到库水位变化的影响,同时也受到地下水的影响。     

巫山青石滑坡复活机制研究与稳定性评价

受三峡库区175 m水位蓄水影响,引起了古滑坡复活,前后缘出现了大规模的变形,坡体的稳定性降低,直接威胁到景区、航道、电站的安全。本文根据滑坡的地形地貌及滑坡变形的监测数据,结合所处的地质环境条件,对滑坡的复活机理进行了系统的分析,在此基础上采用极限平衡法和FLAC数值模拟方法分析了滑坡的稳定性,得到滑坡目前处于基本稳定状态。滑坡属于牵引式滑移,其整体的稳定性取决于滑坡前缘强变形B、C区的稳定,若前缘强变形区再次发生大规模变形破坏,势必影响滑坡的整体稳定性。最后,针对滑坡提出了采用专业监测预警+裂缝封闭+截排水沟+清除前缘垮塌区表面危险岩块的综合防治方案的建议。     

库水位下降诱发的特大型顺层岩质滑坡变形特征与诱发机制

通过三峡库区旧县坪滑坡2016年6月~2018年8月的GNSS监测数据,采取多因素综合过程分析和定量分析手段,分析了滑坡变形在库水位7个不同变化过程下的响应特征和诱发机制。研究表明:(1)库水位下降是旧县坪滑坡位移变形的主要诱发因素,一般情况下,库水位下降速率越大,滑坡稳定性越差:库水位快速下降期间(>0.4 m/d)无强降雨时,滑坡仍可产生较强位移变形;库水位缓慢下降期间(<0.2m/d)无强降雨时,滑坡一般不产生明显变形。(2)强降雨在库水位下降期和145 m低水位运行期对滑坡位移变形可产生促进和一定的诱发作用,在库水位上升期(>0.5 m/d)则难以诱发滑坡产生变形。(3)对诱发滑坡变形来讲,降雨强度可以和库水位下降速率起相互补偿作用。即:通常情况下,库水位下降速率越大,诱发滑坡产生变形的降雨量可以更小。(4)库水位升–降转换期,渗透压力方向在一段时间内会逆库水位的下降变化而指向坡内,强降雨和库水位下降速率在一段时间内(数日至十余日)均不能诱发滑坡产生明显位移变形。(5)库水位高频低幅波动期间,总的渗透压力方向一般指向坡内,此阶段无论库水位下降速率多大,滑坡通常不会产生较强变形。该研究成果可对水库涉水型滑坡成因机制分析、监测预警判据研究、动态风险管理及应急抢险处置等提供重要借鉴。     

重庆地区滑坡激发因素统计分析

通过对重庆市的80个滑坡的研究,得出重庆地区滑坡的不同规模、年代、厚度概率特征,分析了大气降雨、人类工程活动及库水位涨落对不同类型滑坡的影响,得出了不同类型滑坡的不同激发因素的概率,总结出几个结论:重庆地区滑坡以中、大型,中、浅层为主;降雨是重庆地区滑坡的主要激发因素;人类工程活动引起的滑坡体积都较大,且很容易引起老、古滑坡的复活;降雨对滑坡的影响随滑体厚度增加而减小,而库水位涨落则相反。     

基于诱发因素响应分析的滑坡位移预测模型研究

 滑坡位移的变化除与其基础地质条件相关之外,更取决于诱发因素的动态作用。为建立滑坡位移动态变化与诱因变化的响应关系,采用时间序列分解预测模型,通过移动平均法将位移分解为趋势项及周期项。趋势项位移由边坡的势能和约束条件所决定,利用多项式位移函数进行拟合预测。周期项位移受库水位涨落和降雨等诱因的周期性动态作用而变化,选取当前月降雨量、累计前两月降雨量、月库水位高程变化量及年内总位移累计增量为影响因子,利用BP神经网络进行多变量位移预测。将各分项位移预测值叠加,从而得到总位移预测值。以三峡库区白水河滑坡为例,利用位移、降雨及库水位变化数据进行计算验证。结果表明,基于滑坡诱发因素和位移变化综合分析预测模型,可以较好地反映诱因动态变化对滑坡位移发展的关键作用,提高预测结果的精度和有效性。     

滑坡监测点运动轨迹的分形特性及其应用研究

 通过对滑坡监测数据的理论分析,表明监测点位移累加值依赖于监测周期,其运动轨迹具有分形特征;同时,基于滑坡的演化过程及地表裂缝的分期配套,提出在滑坡灾变过程中,内部各点运动方向的趋势性将逐渐增强,运动分维数是一个降低的过程。根据三峡库区一复活型滑坡的宏观变形特征,判定出该滑坡处于缓慢变形阶段;利用计盒定理,求解该滑坡2007～2009年的地表GPS监测点运动轨迹曲线的分维数,其值均接近于1,反映出滑坡运动方向趋势性较强,滑坡变形对主控因素的响应较敏感,该结论与滑坡的实际变形特征吻合。监测点运动轨迹的分形理论对滑坡监测数据的有效利用、滑坡演化阶段的判断及变形趋势的预测具有一定的理论与指导意义。     

Probabilistic stability analysis of Bazimen landslide with monitored rainfall data and water level fluctuations in Three Gorges Reservoir,China

Landslide is a common geological hazard in reservoir areas and may cause great damage to local residents’ life and property. It is widely accepted that rainfall and periodic variation of water level are the two main factors triggering reservoir landslides. In this study, the Bazimen landslide located in the Three Gorges Reservoir (TGR) was back-analyzed as a case study. Based on the statistical features of the last 3-year monitored data and field instrumentations, the landslide susceptibility in an annual cycle and four representative periods was investigated via the deterministic and probabilistic analysis, respectively. The results indicate that the fluctuation of the reservoir water level plays a pivotal role in inducing slope failures, for the minimum stability coefficient occurs at the rapid decline period of water level. The probabilistic analysis results reveal that the initial sliding surface is the most important area influencing the occurrence of landslide, compared with other parts in the landslide. The seepage calculations from probabilistic analysis imply that rainfall is a relatively inferior factor affecting slope stability. This study aims to provide preliminary guidance on risk management and early warning in the TGR area.     

基于WEBGIS和四库一体技术的三峡库区滑坡灾害预测预报系统研究

 在三峡库区开展的地质灾害稳定性评价、危险性区划、风险分析以及滑坡灾害预测预报所获成果的基础上,利用三期灾害地质图编绘、专业监测中崩塌滑坡预报模型和预报判据等资料,根据气象、库水位变化、人类工程活动、滑坡监测等信息,开发基于WEBGIS和四库一体技术的滑坡灾害预测预报系统。该系统主要包括区域滑坡灾害危险性评价、单体滑坡灾害时间预报、滑坡涌浪计算、灾情评估以及信息实时发布等功能模块,集成20多种适应于库区地质环境规律和滑坡灾害发育特点的模型;四库一体模式(模型库、方法库、数据仓库、知识库)即以模型为主导,调用方法,提取数据,模型求解,最后将专家决策结果作为知识源存入知识库。该系统在示范区巴东新城区和典型滑坡八字门和白水河滑坡上进行试运行,取得较好的应用成果,该系统的设计与实现为库区地质灾害预警决策和应急指挥提供技术支持,为库区人民生命和财产安全提供强有力的保障。