含软弱夹层岩质边坡在爆破地震波下的试验研究

为探求地质工程中爆破地震波作用下含软弱夹层边坡的动力响应特性,设计由混凝土基座和边坡模型组成的物理模拟试验,采用雷管和乳化炸药施加爆破地震波,开展考虑爆破孔位置和炸药量影响的多次爆破试验。首先,对速度、加速度响应分别进行快速傅里叶变换(FFT)、希尔伯特—黄变换(HHT),两者的频谱结果均表明符合爆破地震波的特征;然后,对各次爆破地震波下边坡顶部的三个方向速度响应进行对比分析,表明相似的爆破条件下将产生相似的速度响应。针对两个方向的加速度响应,将边坡模型简化为平面应变模型,对比硬岩层、软岩层之间峰值加速度矢量沿竖直和水平方向的差异性;结果表明,软弱夹层具有“吸能”和“减震”效应,软弱夹层之上的硬层具有“放大”效应,并通过定义峰值加速度影响系数来量化加速度响应的差异性。最后,构建爆破地震波作用下含软弱夹层边坡的宏观受力模型,分析边坡在爆破地震波作用下的滑动机理。试验结果不仅为天然地震触发滑坡的机理做出更加合理的力学解释,而且为爆破作业矿区的斜坡或边坡在爆破地震波作用下的稳定性评价和治理工作等提供一定的试验参考和技术依据。     

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。     

三维激光技术在高陡危岩体调查中的应用

崩塌危岩多发育在高陡的斜坡地带,具有隐蔽性与突发性,经常造成重大人员伤亡与财产损失。因采用传统测量方法难以得到危岩体规模、负地形、不利结构面组合特征,进而判识危岩失稳模式与预测危害性,故危岩体的调查一直是地质灾害防治较为突出的难题。三维激光扫描技术通过激光反射,快速获取危高位危岩体点云特征,非接触得到所需的高陡斜坡危岩体几何与地质信息,获取传统测量无法得到的成果。本文以Optech扫描仪在高位危岩体调查中的应用为研究基础,阐述了该项技术在高陡斜坡地形图生成、节理裂隙统计、规模计算等方面的应用。并以旧关岭崩塌与南川甑子岩危岩体调查为例,诠释了激光扫描应用过程中的方法与技巧,为高陡危岩体的调查提供参考。     

四川九寨沟地震区芦苇海危岩崩塌成因机理分析

2017年8月8日,九寨沟地震诱发了景区芦苇海区域约 2. 7×104 m3危岩体发生崩塌,在2018 年汛期该区域又产生约 3×104 m3的二次崩塌,损失巨大。目前,崩源区仍有约 2×104 m3 的危岩体仍悬而未掉,潜在风险高,故需要深入研究芦苇海危岩崩塌的特征和致灾机理。通过现场详查、无人机及 GIS 等手段,对芦苇海危岩崩塌的基本特征、失稳过程及成因机理有了初步认识。研究发现,芦苇海危岩崩塌失稳历经“坡表局部崩塌－顶部危岩带变形－撞击坡表－碎屑流”四个阶段,平均运动速度达 29. 94 m /s,崩落块石到达坡脚的概率约为 87%。同时,多次失稳主要受内因及外因综合影响,由于斜坡对地震的放大效应,岩体受加速度影响显著,产生震动拉裂或抛射; 而震裂的岩土体在后续强降雨的触发下,沿优势结构面向南西侧临空面发生二次崩滑。     

四川绵竹走马岭沟特大泥石流成因及防治措施

为进一步研究泥石流成灾机理,采取有针对性的防治措施,对四川绵竹市清平乡走马岭沟“8.13”特大泥石流灾害成因进行了分析。结果表明：震区异常丰富的固体物源、短时强降雨、陡峻的地形条件以及汇水环境是该次特大泥石流形成的主要原因。在分析了此次泥石流的动力学特征及其危害性的基础上,针对走马岭沟现有物源及潜在泥石流隐患,提出了“固源+拦挡+排导+停淤”的综合治理方案,主要通过谷坊坝的固坡压脚、拦砂坝的拦挡、防冲墙的引流、停淤场的停淤作用来达到良好的治理效果。     

四川九寨沟地震区芦苇海危岩崩塌成因机理分析

2017年8月8日,九寨沟地震诱发了景区芦苇海区域约2.7×10~4 m~3危岩体发生崩塌,在2018年汛期该区域又产生约3×10~4 m~3的二次崩塌,损失巨大。目前,崩源区仍有约2×10~4 m~3的危岩体仍悬而未掉,潜在风险高,故需要深入研究芦苇海危岩崩塌的特征和致灾机理。通过现场详查、无人机及GIS等手段,对芦苇海危岩崩塌的基本特征、失稳过程及成因机理有了初步认识。研究发现,芦苇海危岩崩塌失稳历经"坡表局部崩塌-顶部危岩带变形-撞击坡表-碎屑流"四个阶段,平均运动速度达29.94 m/s,崩落块石到达坡脚的概率约为87%。同时,多次失稳主要受内因及外因综合影响,由于斜坡对地震的放大效应,岩体受加速度影响显著,产生震动拉裂或抛射;而震裂的岩土体在后续强降雨的触发下,沿优势结构面向南西侧临空面发生二次崩滑。     

水泥-膨润土浆材力学性能的试验研究

在水灰比0.45和0.5的水泥浆中添加水泥用量10%的膨润土制成水泥-膨润土浆,对纯水泥浆和水泥-膨润土浆结石的抗压强度与抗剪强度进行对比,发现添加水泥用量10%的膨润土有助于浆材结石早期抗压强度的更快提升并少量提高浆液结石抗压强度,抗剪强度小幅下降,分析机理,并认为其能满足工程建设需要。添加膨润土后使得灌浆过程中消耗的水泥量大幅减少,灌浆成本降低,提高了经济效益。     

PAA无固相冲洗液在吉镍富家矿坍塌层的应用

分析了PAA无固相冲洗液对坍塌层胶结护壁的作用机理,介绍了该冲洗液在吉林镍业公司富家矿千米钻使用过程中,酸性和含水合铁离子水质对PAA冲洗液配制及使用的影响及应对措施。同时,介绍了PAA无固相冲洗液强防塌性能的发挥及使用。     

基于组合赋权–未确知测度理论的围岩稳定性评价

针对岩体围岩稳定性评价多指标性和不确定性的特点,使用改进的层次分析法和熵值法确定各影响指标权重,并在此基础上,提出一种新的组合赋权规则,得到相对客观准确的结果。依据岩体围岩稳定性影响指标和分级标准,甄选了6个定性指标和8个定量指标,采用组合赋权–未确知测度理论耦合评价模型,构建了评价指标未确知测度函数、评价指标组合赋权值、置信度判别准则,对研究评价12处围岩断面进行了稳定性评价,获得了每个围岩断面稳定性等级,并与现场评价和模糊理论评价结果对比,评价结果基本符合实际情况。研究表明:岩体围岩稳定性的组合赋权–未确知测度模型是一种科学合理的方法,确保了评测对象信息的完整性和评测结果的客观性、准确性、可靠性,为工程岩体围岩稳定性的评价分级提供了一种新思维,具有工程实践指导意义。     

成昆铁路泸沽至西昌段泥石流基本特征研究

成昆铁路泸沽至西昌段位于安宁河大断裂带影响范围内,是地震的源地,也是泥石流集中暴发段。调查了影响研究段泥石流发育的6个因素;其中,地形地貌、降雨、不良地质是对泥石流的发育特征起决定性作用。通过大量调查获取了沿线泥石流暴发的最大雨强值;着重分析了不良地质的4种类型;流域面积与纵坡比、沟谷长度的关系。孕灾环境致使泥石流的类型和发育特征呈现串联形态分布、沟谷形态差异大、冲淤大、漫流能力强等特点。甄选了沿线9条典型泥石流沟进行重度和动力学参数计算,分析了形成机理以及发展趋势,对铁路的安全运行以及灾害的治理具有重要意义。