苏宝河流域地震滑坡运动特征研究

以苏宝河流域地震滑坡统计数据为基础,运用数理统计知识,以滑坡最大水平运动距离(Lmax)和视摩擦因数(Hmax/Lmax)为评价指标,探讨影响因子(滑坡面积S、滑坡高度H、滑坡坡度α、运动区坡度β、场地类型X)对不同规模的地震滑坡运动的影响特征。在Lmax的影响上,当S1 000 m2时,影响因子的大小顺序为H,α,β和X;当S≤10 000 m2时,影响因子的大小顺序为H、X、α和β。显著性分析表明,H是影响Lmax的决定性因素且不受滑坡规模大小的限制。在Hmax/Lmax的影响上,当S10 000 m2时,影响因子的大小顺序为α,H,β和X;当S≤10 000 m2时,影响因子的大小顺序为H,α,β和X;显著性分析表明,当S≤10 000 m2时,H、α、β对H max/L max的影响特别显著;当S10 000 m2时,各影响因子对H max/L max均无显著影响。     

绵竹天池滑坡成因机制及运动过程研究

绵竹天池滑坡位于四川省绵竹市汉旺镇天池乡,构造部位上属中央断裂与前山断裂之间,是汶川地震诱发的大型抛射滑坡。滑源区出露三叠系飞仙关组一段中薄层泥晶灰岩,岩层陡倾坡外,为顺倾坡。强卸荷岩体在地震惯性力的作用下,从沟右岸抛向左岸,撞山后解体形成碎屑流;碎屑流形成后顺沟而下,掩埋部分房屋,并堵塞梅子沟河道形成堰塞湖,淹没天池乡镇府。论文对绵竹天池大滑坡的形成机制及运动过程进行了深入分析,揭示了地震顺倾坡失稳过程,对于防灾减灾具有重大的现实意义。     

考虑加速度放大效应的唐家山滑坡运动过程模拟

2008年汶川地震触发了大量的灾害性滑坡。地震动荷载作用下,地形加速度放大效应是影响滑坡运动过程的重要因素。一种结合有限差分法(Finite Different Method,FDM)和非连续变形分析方法(Discontinuous Deformation Analysis, DDA)的数值分析技术用于模拟和研究唐家山滑坡的运动过程。首先唐家山滑坡启动前的动力反应通过FDM模拟,并且获得启动阶段时的速度分布。然后DDA模型中每个块体的初始加速度可通过FDM模型中对应坐标附近的单元获得,而后通过施加后续的地震加速度到DDA模型的基床块体,完成唐家山滑坡整个运动过程的模拟。结果表明,模拟的滑坡的最终堆积状态与实地测量的地形数据吻合较好。     

鸡尾山大型高速滑坡近程飞行数值分析

为了研究鸡尾山大型高速滑坡的运动规律,提供确定滑坡灾害预警范围的科学依据,应用matlab软件,基于空气动力学理论对滑坡近程飞行阶段初始速度及飞行时间进行了反演分析,并得到近程飞行阶段的运动方程及其运动特征。为类似高速远程滑坡运动特征的研究及灾害预警范围的确定提供科学依据,对山地滑坡带防灾减灾具有重要意义。     

基于流固耦合的强震大型滑坡水力激发效应研究

为研究地震作用下滑坡的动力响应规律,通过有限元法实现动力和渗流的耦合,建立滑坡数值模型。对是否考虑地下水工况下的滑坡加速度和位移响应规律进行计算,研究孔隙水压力的分布情况,并对软弱层带的有效应力和孔压响应进行分析。结果表明：水位对滑坡加速度响应的主要影响在上硬层,有水位工况下的上硬层加速度峰值相较于无水位工况下的提高3倍。地下水的存在,使得滑坡对垂直波更为敏感。存在地下水时,上硬层对地震波的响应更为剧烈。孔压主要分布在软弱层带附近位置,软弱层带中后段孔隙水压力大于上覆应力,即超孔压会引起方向向上的内力,对滑坡造成托顶效应,有可能导致滑坡灾害发生,存在一定安全隐患。     

河流作用下堵江滑坡运动特征差异性研究

【目的】水因素在滑坡灾前变形、运动解体、堆积过程中均发挥重要作用。从水力学角度,讨论河流流水对滑坡堆积、堵塞河道、形成堰塞坝的影响有重要减灾意义。【方法】基于2018年金沙江白格滑坡基础信息,聚焦有、无河流作用下滑坡运动演化过程中滑速、能量、形态特征差异,分别考虑白格滑坡处于无河流流水、有河流流水作用两种情况,开展了其运动过程的DEM模拟、CFD-DEM耦合模拟。【结果】根据计算捕获的速度、能量、形态等滑坡运动特征,量化揭示了河流流水对堵江滑坡的具体影响。【结论】研究发现：(1)河流流水影响下,滑坡体平均速度偏小,因河流影响的滑体部分较少,河流流速变化对滑坡体运动的影响较小且无明显规律;(2)动能和应变能在滑坡高速运动阶段受河流影响更明显,重力势能及能量损失在滑坡堆积阶段受河流影响更为明显,较无河流作用对白格滑坡应变能的影响最大,为1.80%。(3)河流对滑坡体形态特征的影响主要体现为最终纵向堆积长度的变化,滑坡计算启动后70 s,不受河流流水影响时,滑体纵向长度稳定在1.7 km,考虑河流流水影响下稳定在1.5 km,考虑河流影响下的模拟结果与实际情况较为吻合。     

汶川震区滑坡堆积体降雨入渗产流特征人工模拟实验研究

5.12汶川地震引发了大量的滑坡堆积体,在雨水的冲刷下,不仅会造成山体崩塌,还会发生次生灾害。本文以汶川震区滑坡堆积体为研究对象,采用室内人工模拟降雨方法,探讨了不同降雨强度和土石比条件下滑坡堆积体坡面产流与入渗规律。结果表明:(1)除土石比1∶4的滑坡堆积体在所设计的降雨强度(1.0,1.5和2.0 mm/min)和土石比为1∶2滑坡堆积体在降雨强度为1.0 mm/min时没有出现产流,其他条件下的滑坡堆积体的产流时间随着降雨强度的增大而减小,而产流率随着降雨强度的增大而增大,且土石比为1∶1的平均产流率比土石比为1∶2的滑坡堆积体大。(2)根据3种入渗模型的对比分析,可知Horton模型为最适合震区堆积体的入渗模型。(3)在降雨强度为1.5 mm/min时,土石比1∶1的滑坡堆积体累积产流量比土石比为1∶2的堆积体大;在降雨强度为2.0 mm/min时,土石比1∶1和1∶2滑坡堆积体累积产流量的变化规律几乎相同。本研究可为汶川震区滑坡堆积体的灾后修复提供实验依据。     

三峡工程库区砚包滑坡机理研究

分析了砚包滑坡的地质结构及变形特征,并通过监测成果分析指出:①滑坡前缘部位下沉及水平位移量较后缘大;②滑坡变形与三峡水库初期蓄水具有相关性;③滑坡变形的季节性不明显.提出该滑坡属于典型的侧向扩展型滑坡类型,预测砚包滑坡在三峡库区156 m及175 m蓄水期会发生变形和部分崩滑,对长江航运有较大影响.     

滑坡碎屑流运动特征的模型试验研究

运动距离、速度变化及堆积体厚度是滑坡致灾区域和致灾强度的主要评价指标,其复杂的运动机制使灾害预防十分困难。通过开展室内滑坡模型试验,研究了岩土体类型、斜坡坡度和滑体体积对其运动特征的影响。试验结果表明:滑坡碎屑流的运动距离受控于岩土体类型,且随着碎屑粒径的增大而增大。且随着斜坡坡度的增大,滑坡由分级启动向整体启动转变,撞击坡脚引起的持速特征,是造成同等规模下滑坡运动距离和堆积厚度差异的原因。同时,滑坡规模越大,其运动距离越远,符合滑坡的规模效应。     

基于综合物探技术的大型堆积体滑坡勘察研究

对于山高坡陡的大型堆积体滑坡的勘察研究一直是一个难以攻克的难题。单一方面对堆积体的滑坡进行模拟、分析、探测,无法实现理想效果。因此基于联合的物探方法对滑坡环境进行探测的综合物探技术被引入到地质勘察中来,并且综合物探技术对滑坡勘察给出了详细的分析和精确的地质解释,说明综合物探技术下的大型堆积体滑坡勘察效果良好,能较为真实的反应现实状况。     

岩屑组成对高位滑坡-碎屑流运动特性影响离散元模拟研究

采用三维颗粒离散元模拟方法,对4种由不同粒径碎屑颗粒组成的岩屑滑坡运动过程进行全程数值模拟,研究了碎屑粒径组成对于岩石碎屑滑坡的运动特性影响。结果表明:碎屑颗粒粒径组成对岩石碎屑滑坡的运动总时间和达到速度最大值的时刻没有影响;物源碎屑粒径的组成对滑坡运动速度、破坏力和滑动距离影响大。粒径组成越不均匀,滑坡运动速度和破坏力越大,滑动距离也越远;碎屑流物源前缘部分是滑坡-碎屑流灾害影响范围大小的控制性因素。成果可为岩石碎屑滑坡灾害的预测和评估提供参考。     

西藏紫金山危岩特征及稳定性和运动特性研究

危岩是山区常见的地质灾害类型之一,危岩失稳-崩塌后的运动特性难以预测,危害很大。为了探讨危岩的稳定性和运动特性,以西藏紫金山危岩为例,通过定性定量方法对各危岩带的稳定性进行评价,并用Rocfall软件模拟危岩失稳后的运动轨迹,通过室内试验分析冻融作用对危岩形成的影响,同时结合无人机航空摄影、三维激光扫描及现场调查等手段,对危岩带的划分、地层岩性、节理裂隙的发育情况等进行现场验证。结果表明:各危岩带位于山脊陡崖处,均处于基本稳定-欠稳定状态,在降雨、地震条件下稳定性会有所降低;危岩的形成受地形、岩性、地震、冻融等多因素的共同影响,冻融作用主要表现为冻融损伤,在岩石表面形成微裂纹;危岩失稳-崩塌后在坡面经过多次弹跳、滚动,最终停止。研究成果可为危岩的治理设计提供参考。     

岩质滑坡涌浪对三峡库区岸坡的冲刷模型试验

为了解岩质滑坡涌浪对三峡库区岸坡的冲刷破坏情况,以万州港为原型,设计岩体滑坡涌浪物理模型试验,分析了不同滑坡体体积和滑面倾角情况下滑坡涌浪对库区3种不同粒径岸坡的冲刷深度和静水面上下15 m岸坡整体的冲刷特性。试验结果表明:岸坡最大冲刷深度与滑坡体宽度及厚度呈正相关关系;滑坡体体积较大时,岸坡冲刷深度在滑坡体滑面倾角为40°时最大,滑坡体体积较小时,岸坡冲刷深度在滑坡体滑面倾角为60°时最大;岸坡需防护范围为静水面上下7 m,在静水面和岸坡接触的部位需重点防护。根据试验数据,给出了计算岸坡最大冲刷深度的经验公式。     

强震作用下中倾外层状岩质边坡动力失稳机理研究

中倾外层状岩质边坡在静力条件下的稳定性一般较好,但是在对"5·12"汶川地震中失稳边坡调查的过程中,却发现了大量的中倾外层状岩质边坡动力失稳案例。为了得出该类型斜坡动力变形失稳机理,采用三维离散元数值模拟技术,对该类型边坡在地震作用下失稳机理进行数值模拟。结果表明:在地震荷载作用下,坡表各监测点PGA放大系数随高程增加呈现非线性增大且均大于1。在边坡水平剖面上PGA放大系数先增大,在距坡表50 m后逐渐降低;而竖直剖面上PGA放大系数在1/2高度下整体变化不大,超过该高度其急剧增大。地震作用下整个边坡的失稳机理为:边坡顶部优势层面逐渐张开,缓倾坡外的结构面发生剪切变形;随着变形的发展,坡体上部拉张裂缝向深处扩展,坡内锁固段岩层被破坏,控制性结构面贯通;滑坡沿贯通滑面快速滑下,摧毁坡脚铁路线并堵塞河道,整个边坡发生拉裂-滑移-剪断型失稳破坏。研究成果为类似地区的边坡工程地震失稳分析提供参考和依据。     

地震作用下呷爬滑坡的变形特征分析

运用有限差分软件FLAC~(3D),建立了呷爬滑坡体三维模型,分别施加1倍和3倍El-Centro地震波。计算结果表明,1倍地震波作用下会发生一定的永久位移,但不会滑动失稳;3倍地震波作用下将发生滑动失稳。进一步发现边坡在1倍和3倍地震波激励下的变形滑移特征不同,第一种情况属于累积效应阶段,变形主要集中于滑体Ⅲ,第二种情况属于触发效应阶段,滑体Ⅰ的滑动变形同样剧烈。文中从滑坡体的组成物质和材料参数、滑动区域的地形因素和滑动区域的动力响应三方面进行了分析。运用Newmark有限滑动位移法,基于滑体Ⅰ和滑体Ⅲ的加速度响应时程,计算了两者的永久位移,结果与数值计算吻合良好。表明滑体Ⅲ处的动力响应会产生更大的永久位移,从而验证了数值计算的结果。同时,基于结构动力响应而计算得到的永久位移也可以作为衡量地震作用对该处结构变形影响的指标,从而估计地震对局部结构的破坏作用。     

四清水库土坝大滑坡原因分析

文章对郴州市四清水库土坝大滑坡原因做了较为全面的分析,认为滑坡是由于坝体填土质量差、不恰当翻修施工和集中暴雨三方面因素引起的.     

龙门山地区震后次生灾害发育分布规律研究

为了研究龙门山地区在“5.12”地震后次生地质灾害的发育分布规律,在遥感解译资料的基础上,结合大量的现场复核调查,对龙门山地区的地震次生灾害在雎水河、安昌河、绵远河和石亭江流域内的发育分布与高程、距断层距离、坡度、坡向、岩性、坡体结构等地质要素的关系进行了研究,总结了各个地质要素对灾害发育分布的影响程度及其相互关系。为灾区建设与选址和同类高烈度区的工程建设提供了重要的基础信息。     

汶川震区的坡面泥石流调查研究

汶川地震造成的大量崩塌、滑坡和颗粒侵蚀堆积体,为泥石流提供了丰富的松散物质来源。在过去的两年内暴雨引发大量的坡面泥石流,对山区公路和河流造成危害尤为严重。坡面泥石流是一种发生在有碎屑堆积物的陡坡上,由降雨引发的高浓度碎屑与水的混合物沿坡面运动的现象。本文作者通过野外调查和测量,得到19个坡面泥石流的降雨量、形成与堆积坡度、颗粒级配等数据,并估算得到坡面泥石流的行进速度。研究发现降雨是震区坡面泥石流爆发的决定性因素,当代表日降雨量超过20mm/d就可能引发坡面泥石流;当代表日降雨量超过30mm/d,坡面泥石流就可能群发;当代表日降雨量超过90mm/d,震区就会大量爆发坡面泥石流。坡面泥石流形成坡度和堆积坡度很大,构成颗粒较粗。此外,震区频发的坡面泥石流是两相泥石流,水体成稀泥浆在运动中主要是润滑体而不是承载体。坡面泥石流运动距离只有几米到几十米。由于固体颗粒运动中剧烈碰撞消耗了大部分能量,运动速度很小。建排水系统和发育植被可以最终控制坡面泥石流。     

关山特长隧道高地应力下硬岩大变形规律研究

高地应力下隧道的围岩变形是岩体力学的关键问题之一,甘肃关山隧道埋深较大,在穿越高地应力区域时极易出现围岩失稳、塌方及支护结构大变形等现象。选取隧道典型试验段,通过数值计算及数据监测,对其大变形规律和防控技术进行了研究,进而得到了隧道围岩的变形和应力分布规律。根据分析结果,建议隧道衬砌施工时采用柔性支护的理念进行设计,优化边墙曲率,加大预留变形量,采取径向注浆加固及降低扰动。实践表明,一系列防控措施有效控制了围岩变形,降低了隧道施工风险,可为以后类似工程的设计和施工提供实践借鉴。