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。     

溪洛渡水电站左岸谷肩堆积体变形机制分析及稳定评价

通过分析其地表变形特征、滑带变形特征、孔隙水压力变化特征,结合堆积体的地质结构并辅以极限平衡计算的验证,阐明堆积体蠕滑变形机制,评价堆积体的稳定状况,为工程治理措施的制定和实施提供可靠依据。研究结果表明：堆积体由于开挖扰动导致沿古滑带发生剪切错动变形,在坡体内形成自下而上微裂缝,改变地下水渗流路径,微裂缝临近滑带一定高程范围内充水,微裂缝内的地下水对滑动体产生静水压力,同时增大滑带处的静水压力,降低堆积体的稳定性系数,导致其急剧变形。当削坡结束且排水洞修建完毕后,微裂缝愈合,静水压力消散,堆积体变形趋缓。研究成果对今后类似边坡的监测资料分析、变形机制分析、工程治理措施具有参考意义。     

蠕滑型边坡动态稳定性系数实时监测及其位移预警判据研究

 滑坡的蠕滑位移过程本质上就是滑坡岩土体的损伤变形演化过程。因此,在系统分析蠕滑型边坡不同蠕滑变形阶段的变形演化特征与损伤破坏机制基础上,运用损伤力学基本原理,探索和揭示边坡蠕滑变形与其稳定性系数的相互内在联系,确定边坡的蠕滑位移与其坡体损伤变量及其稳定性系数的定量关系,并依此建立基于边坡蠕滑位移参数确定其动态稳定性系数的方法;同时,依据位移–时序曲线切线角速率和加速率参数变化规律,研究和确定基于安全系数的边坡稳定性位移监测预警判据 和边坡安全稳定预警时间 。最后,以典型鸡鸣寺滑坡为例,运用蠕滑型边坡动态稳定性系数与位移监测预警判据,对该滑坡的稳定性演化过程进行后验分析与评价,并同时与斋藤迪孝法预测结果进行对比,其分析评价结果与该滑坡实际稳定演化规律基本吻合,表明所提出和确定的有关位移监测预警判据参数,在蠕滑型边坡的稳定性评价与预测中具有一定的实用性和有效性。     

某工程边坡蠕滑机理与监测资料分析

某坑口电站因山坡蠕滑变形，导致电厂建筑物变形开裂破坏。经工程治理后，缓解了蠕滑变形，但近几年的监测资料表明，累积变形仍将严重影响电厂的安全运行。通过分析其蠕滑机理和现场监测资料提出了今后防治该山坡蠕滑宜采取的措施。     

饮水沟堆积体边坡变形特征及稳定性监测分析

介绍了小湾电站饮水沟堆积体边坡变形特征；紧密结合开挖、降雨、排水以及加固处理等因素，对大量监测成果资料进行了分析，论证了边坡变形机理，实时分析了抢险加固效果，为制定抢险方案以及调整加固参数、优化施工组织和加快工程进度等方面提供了大量科学依据，是成功预警并高效治理大规模变形体边坡的典型事例，可供类似工程借鉴参考。     

山西省清徐某大型古滑坡体复活原因及处治对策研究

以清徐某大型古滑坡治理工程为例,重点对古滑坡的局部复活蠕滑体的特征及成因进行论述,对蠕滑变形体的稳定性进行了分析评价,在此基础上提出了对蠕滑变形体治理的工程设计方案,通过对现场加固治理施工过程的叙述,进一步分析本滑坡的勘察评价及加固治理设计工作的客观性、合理性及有效性,同时,对本滑坡在治理方面存在的一些问题、隐患进行了一定的探讨。     

苗尾水电站边坡倾倒变形机理与加固效果分析

倾倒变形边坡是一类较为复杂的岩石边坡,其稳定性分析方法和评价标准尚无设计规范遵循,变形机理与加固处理设计理念与常规滑动模式边坡存在一定的差异,因而倾倒边坡的稳定性分析与治理往往成为工程的技术难题。针对苗尾水电站施工过程中右坝基边坡发生的较大范围倾倒拉裂变形,通过地质结构分析,并结合数值模拟,进行了右坝基边坡倾倒变形机理研究。在此基础上,提出了以预应力锚固为主,加强边坡排水的综合加固措施。数值计算和监测成果表明加固处理后边坡处于稳定状态。苗尾水电站右坝基边坡典型倾倒变形治理的工程实践,可为类似复杂工程边坡提供借鉴。     

微型桩加固隧道蠕滑山体治理效果研究

分析了隧道山体蠕滑病害工点病害原因,结合工程实际情况,提出采用微型桩群对病害进行加固治理,在控制山体滑移的同时,结合引排地下水、地表注浆等措施进行病害处治。病害体加固前后的模拟分析及现场监测均表明,边坡未加固前处于蠕滑阶段,采用微型桩加固后效果明显,位移明显收敛。相关病害治理措施,可为类似工程病害治理提供参考借鉴。     

基于光纤光栅传感技术的边坡原位测斜及稳定性评估方法

首先介绍基于光纤布拉格光栅传感技术的新型原位测斜仪及其分析方法。根据光纤布拉格光栅波长变化与应变之间的线性关系求得原位测斜仪各测点的应变,然后通过梁的弯曲理论公式和差分算法,由测点应变计算出原位测斜仪各点的位移。该原位测斜仪克服了传统原位测斜仪精度低、耐久性差、操作繁琐等缺点。室内标定试验验证了该新型原位测斜仪和分析方法的有效性。针对攀田高速公路一路堑边坡,将3套新型光纤光栅原位测斜仪安装于该边坡同一剖面的3个钻孔里,并保证测斜仪贯穿了边坡内的潜在滑裂面,对该边坡进行现场监测。假设边坡滑动面为圆弧形,根据当前监测结果,以3个孔原位测斜仪所测应变之和最大为目标函数,以原位测斜仪在边坡坐标系中的位置和滑裂面的形状为约束条件,建立最优化数学模型来推求潜在滑裂面的具体位置。根据经典Bishop条分法计算得到了该潜在滑裂面对应的边坡安全系数,以评估该边坡当前的稳定性。本方法在基于边坡监测成果的边坡稳定性评估方面提出了新的可靠的途径。     

岩堆边坡变形监测与分析

我国西南山区岩堆边坡分布广泛。由于此类堆积体边坡具有结构松散、孔隙率大、透水性强等特点,为了保障工程安全建设和运营,针对岩堆边坡进行变形研究具有重要的理论与实际意义。根据地质调查和监测数据的分析,不利的地质结构、人工开挖及降雨是诱发岩堆边坡发生变形破坏失稳的主要因素。根据长期的监测成果分析,把边坡的典型变形规律分为变形快速发展、等速变形和变形基本稳定3个阶段,判别其当前处于浅层蠕滑变形和深层基本稳定的状态。     

红层软岩顺层滑坡临滑预报的强度控制方法*

 我国西部地区侏罗系、白垩系、第三系红层软岩广泛分布,红层软岩岩体强度低、抗风化能力弱、水敏感性强、工程地质性质较差、滑坡灾害严重。红层软岩顺层滑坡赋存的地质环境条件是形成滑坡的控制性因素,岩体强度特征决定滑坡的力学变形机制。不同变形、破坏条件影响红层软岩滑坡运移机制与特征。红层软岩岩体强度各向异性规律性强,岩层层面在各种地质营力的长期作用下逐步演化为滑动面。在研究红层软岩不同破坏条件下岩体强度特征与岩层层面抗剪强度变化规律,分析红层软岩滑坡的蠕动变形与滑动面形成机制的基础上,通过对典型红层软岩顺层滑坡临滑预报实例分析,提出了一种红层软岩顺层滑坡临滑预报的强度控制方法。     

地质灾害形成的内外动力耦合作用机制

 以三峡水电工程库区大型山体滑坡为研究对象,从三个方面研究地质灾害形成的内外动力耦合作用机制：(1) 通过对大量古滑坡的空间分布特征和发育时间的研究,寻求滑坡时空分布的控制因素,揭示滑坡发育演化与地球内外动力耦合作用的关系;(2) 通过对大型基岩滑坡滑带发育演化过程的研究,提出滑带形成演化的典型四阶段模式及其内外动力耦合作用机制;(3) 以三峡库区千将坪滑坡为例,通过对泥化夹层和滑带结构的精细地质分析和测试,重建滑带形成演化过程,研究千将坪滑坡发育及滑带形成的内外动力耦合作用机制。研究结果表明,新构造运动和第四纪气候变化的耦合作用是三峡库区发育多期大型古滑坡的主要动因;层间剪切作用和水岩相互作用的耦合是基岩滑坡滑带形成演化的主控因素;应重视三峡库区新生滑坡的研究,特别是对重点地层的层间剪切带地质力学特性的研究,将是发现和预测新滑坡的重要途径之一。     

Creep model for unsaturated soils in sliding zone of Qianjiangping landslide

The mechanical behavior of sliding zone soils plays a significant role in landslide. In general, the sliding zone soils are basically in unsaturated state due to rainfall infiltration and reservoir water level fluctuation. Meanwhile, a large number of examples show that the deformation processes of landslides always take a long period of time, indicating that landslides exhibit a time-dependent property. Therefore, the deformation of unsaturated soils of landslide involves creep behaviors. In this paper, the Burgers creep model for unsaturated soils under triaxial stress state is considered based on the unsaturated soil mechanics. Then, by curve fitting using the least squares method, creep parameters in different matric suction states are obtained based on the creep test data of unsaturated soils in the sliding zones of Qianjiangping landslide. Results show that the predicted results are in good agreement with the experimental data. Finally, to further explore the creep characteristics of the unsaturated soils in sliding zones, the relationships between parameters of the model and matric suction are analyzed and a revised Burgers creep model is developed correspondingly. Simulations on another group of test data are performed by using the modified Burgers creep model and reasonable results are observed.     

边坡变形曲线的正态特性及模糊优选法定权研究

岩土体蠕变曲线是描述边坡变形的重要方式,其位移–时间曲线三阶段过程被视为是滑坡滑动时间预报的基本标准,据此提出了许多滑坡预报方法。研究发现它与正态分布曲线非常相似,基于此,首次提出了用修复的正态分布曲线拟合蠕变曲线的方法和模型。同时考虑岩土工程的随机性和模糊性,应用模糊优选理论对有关数学模型解算中权的确定进行了研究,并给出了相应的计算权重模型。由于模型是对蠕变曲线所有阶段进行拟合,因此有望实现滑坡的全程预测预报。实际计算结果表明,所提出的方法具有一定的实用性。     

大型滑坡演化机制及滑带剪切特性试验研究

 古水水电站争岗大型滑坡堆积体方量高达4.75×107 m3,地质勘测揭示该滑体主要由基岩、滑带土和松散堆积物组成,且滑带土层为贯通的底滑面;首先对堆积体历史演化过程和滑坡体形成机制进行详细分析,对现状及未来失稳模式进行定性判别,认为滑体处于沿贯通底滑面蠕滑变形状态;对滑带土基本特性分析的基础上,开展不同条件下室内大型直剪试验,研究天然状态下变形和强度的关系、抗剪性能参数取值;探讨含石量、含水量对抗剪强度的影响;从而寻找出合理的计算参数,开展稳定性评价。研究结果显示：天然状态下,滑带土黏聚力为30.31～43.94 kPa,内摩擦角为25.82°～30.49°;且含石量和含水量对抗剪强度影响显著,含石量75%为阈值,低于此值,抗剪强度随含石量的增加而增大,超过此值,随含石量的增加而减小;含水量的增加导致强度降低,黏聚力、内摩擦角降低基本呈指数关系。稳定性评价成果与定性分析相吻合,滑体各种工况下均存在滑塌的可能性,开展治理措施研究显得至关重要。     

渗流对抗滑桩加固滑坡后的影响效果评价

对抗滑桩布设于滑坡体后,导致滑坡体有效渗流断面下降和地下水位抬高,从而造成滑体重度增加,滑带综合黏聚力和摩擦角下降,致使滑坡治理后的稳定性难以达到预期设计效果等方面问题进行研究。运用体积平均法、自洽法和Hashin-Strikman法,对采用抗滑桩治理后滑坡的加固效果进行探讨,提出较为可行的抗滑桩加固效果评价方法。最后,对某县滑坡采用抗滑桩治理后的稳定性进行分析,对治理效果进行评价。     

堆积体滑坡滑带启动变形分析

根据钻孔倾斜仪深部变形监测资料,研究了清江水布垭工程堆积体滑坡滑带的变形机制。发现滑坡的变形起源于滑带的主滑面;然后自下(盘)而上(盘)依次缓慢发展,滑带中的各点自变形启动到变形峰值历时13～28月不等。变形-时间曲线可分成两种类型,其一有匀速、加速、减速、稳定4个阶段,其二没有加速阶段,只有上述其余的3个阶段。变形发展的各个阶段与施工开挖和滑坡加固过程有关,并随滑坡开挖,变形启动和发展;随滑坡加固,变形受阻和逐步趋于稳定。根据上面提出的变形传播特性,提出滑带上盘变形加速启动预警标准,这种标准使预警的变形阶段可控,对监控滑坡安全有重要意义。     

推移式滑坡渐进破坏机制及稳定性分析

 在现行滑坡稳定分析的基础上,建立推移式滑坡渐进破坏稳定性分析法。在分析滑坡破坏机制的基础上,提出临界状态条块或单元,该临界状态条块或单元处于破坏和峰值应力之前两状态之间,并提出相应的决定方法。提出推移式滑坡2种破坏模式,模式I：整个滑体沿弱面发生推移破坏,模式II：后缘沿弱面发生推移破坏,而前缘局部沿滑体发生剪切破坏;在滑坡破坏控制的研究基础上,提出模式I滑坡破坏受弱面的基本力学特性所控制,对于模式II,滑坡后缘破坏受弱面的基本力学特性所控制,而前缘受滑体的抗剪力学特性所控制,2种破坏模式的临界状态逐步由后缘向前缘移动,也即是滑坡破坏不断地产生新的峰值应力状态和破坏后区状态。对推移式滑坡的变形规律进行研究,提出在滑坡模式I和II渐进破坏全过程中,滑坡破坏面上的每一点的时间与位移关系均会呈现不同的“S”型曲线特征,对于整个滑体而言,滑面上每一点的位移与高度关系曲线,在不同时刻呈现不同的抛物线型特征。分析滑面的位移与时间的关系曲线特征,提出滑面位移与时间的关系曲线呈现3种类型：类型a：I型非稳定时间曲线,类型b：I型稳定时间曲线,类型c：III型稳定时间曲线。研究现行滑坡稳定性系数的计算特点,提出滑坡稳定性计算的综合下滑力–抗滑力、主推力和基于位移变化的方法。研究了滑坡的运动特点,提出了主滑方向的定义,且主滑方向随力和位移的变化而变化。研究有限元滑坡稳定计算的特点,分析引起滑坡有限元法计算不收敛的原因,提出滑坡有限元计算的滑面边界法,其滑面既可以施加理想弹塑性模型边界,计算所得稳定系数可与传统的极限状态稳定计算结果相比较,又可以施加不同的应力–应变模型边界,从而获得真实的应力场和位移场,也可利用各种方法计算相对应的稳定系数;对于滑面确定可以采用各种优选计算和现场勘查方法。提出了各种对应关系图,这些图形有利于理解提出的系统理论。     

考虑滑动过程内部崩解耗散的滑坡体运动模型

滑坡体运动模型是计算滑速、滑距及滑体动能等运动特征参数的基础,是滑坡致灾范围及致灾强度评估的关键技术,现有运动模型将滑体作为质点或刚性块体,没有考虑下滑过程中内部崩解摩擦耗散的能量,而实际滑坡中这部分能量对滑坡致灾强度指标有较大影响,为此,基于滑体下滑运动机理提出了一种考虑内部耗能的运动模型,该模型将滑体下滑运动抽象为变形体平面运动问题,并将滑体简化为内部变形受力服从滑体土直剪实验破坏后应力应变关系的质点黏壶系统,从而建立其运动学控制方程。还推导了黏阻力计算公式,与运动方程联立得出滑速、滑体动能、滑体重力势能、滑体内部耗能及滑距的计算公式。结合实际滑坡工程进行计算分析得出,该模型一定程度上反映了滑体运动过程中内部崩解摩擦耗能的规律,计算结果与离散单元模拟结果及模型试验规律相近,比传统的运动模型更贴近实际,且比数值模拟更简捷,为滑体运动模型理论研究和工程推广提供了一种新的途径。