滑坡运动过程数值模拟研究

为探究强震作用下斜坡滑动面摩擦系数衰减对滑坡运动过程的影响,文中以汶川地震某滑坡为研究对象,结合改进的可以考虑滑动面摩擦系数衰减的非连续变形分析方法DDA,模拟斜坡滑坡运动过程.研究结果表明:考虑滑动面摩擦系数衰减的DDA模拟结果与滑坡最终堆积体形态基本一致,摩擦系数衰减模型中的最终极限剪切位移对滑坡最终堆积形态影响显...     

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。     

强降雨诱发的大型堆积体滑坡变形特征模型试验研究

强降雨易诱发规模大、灾变机制复杂的堆积体滑坡。本文以舟曲县江顶崖滑坡为依托,开展大型室内模拟降雨试验,深入研究了强降雨作用下大型堆积体滑坡的变形破坏特征。研究表明:５０ｍｍ／ｈ降雨条件下大型堆积滑坡开始于前缘出现小规模崩塌,随后坡面冲沟、裂缝快速发育,坡体中前部出现局部滑动,随着降雨持续,各局部滑块相互连接、贯通最终形成整体滑动;滑体、滑带和滑床雨水的入渗速率随着降雨时间延长而减慢;深部位移数据表明,堆积体滑坡的滑体、滑带与滑床变形速率存在显著差距;滑体的变形存在明显顺序,降雨前期滑体变形集中于前缘,中后部滑体受牵引作用向前滑动;降雨中后期,前缘滑体变形速率减小,中后部滑体向前推动前缘滑体,最终大型堆积体滑坡发生“牵引－推移式”破坏。     

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70s,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.     

5·12汶川地震对磨子沟的影响及震后泥石流活动状况

磨子沟位于四川省汶川县银杏乡,属岷江上游右岸支流,5· 12汶川地震对其造成了严重影响.地震引发了大量的崩塌、滑坡,其中8处大型崩塌和滑坡对沟道造成了严重堵塞,并为泥石流活动提供了良好的条件.地震后磨子沟泥石流十分活跃,仅2008年7-9月就暴发了75阵阵流,3次堵断岷江并形成堰塞湖,淹没了岷江左岸村 庄;2009-2011年又多次暴发泥石流并堵塞岷江.持续的降雨监测数据表明,震后初期磨子沟发生泥石流的日雨量条件急剧降低,目前有逐步回升的趋势.通过对比磨子沟流域震前(2005年6月)、震后(2008年6月)及泥石流事件后(2010年12月)等不同时段的遥感影像,结合实地调查和震后高分辨率航空影     

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。     

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。     

汶川震区震后地质灾害发育分布及演化特征统计分析

汶川地震是21世纪以来中国发生震级最大的地震。为了分析汶川震区震后地质灾害发育分布,根据三大数据库及新闻稿的数据,以滑坡和泥石流为例,从规模、烈度及时间3个方面对汶川震后9 a来地质灾害演化特征及差异性进行了初步统计分析,并预测了2018—2025年滑坡和泥石流的演化趋势。结果表明:①滑坡数量与规模呈反比,与烈度也呈反比,且滑坡主要集中在7—9月份;②泥石流规模特征较均匀,高烈度区泥石流数量大于低烈度区,且主要集中在7—9月份;③滑坡在震后初期数量较少,泥石流则在震后初期数量较多;④初步分析汶川震后滑坡和泥石流演化特征差异的原因是这2种灾害的产生条件不同;⑤预测滑坡在短期内呈震荡式衰减趋势,高峰周期为3~5 a,泥石流呈水平波动趋势,高峰周期为3~5 a。     

汶川地震周年反思

2008年5月12日四川省汶川县发生8．0级地震,这是自1976年7月28日唐山7．8级地震后,中国发生的最大地震,给汶川地震灾区带来深重的灾难。必需加强对地震机理、机制、地球板块运动、震源活动矩律及趋势的探讨、认识与科学研究;逐步提高对地震的预警与预报,预防地震及地质灾害。贯彻执行防震减灾法律条例,切实做好防震减灾及灾后重建工作。保护人民生命和财产安全,保障社会主义建设顺利进行,构建和谐社会,确保长治久安。     

卡拉贝利水利枢纽工程联合进水口软岩高边坡稳定设计

卡拉贝利水利枢纽工程联合进水口高边坡最大高度为113 m,边坡岩体易风化、遇水软化,岩石饱和抗压强度仅0.8 MPa。在经常遭遇高烈度地震、常年受水体淹没浸泡且每年都经历水位大幅升降的情况下保证百米级软岩边坡稳定,是设计中的难题。考虑左侧边坡开口线附近是阶地,边坡设计采取以开挖为主的强开挖、弱支护设计原则,即用缓于岩石水下稳定边坡坡比开挖,确保边坡在地震、岩石饱和状态及水位降落工况下均不会整体失稳。针对岩石易风化软化特点,要求开挖后立即素喷混凝土保护岩石,减少岩石暴露时间,随后挂网喷锚支护控制边坡局部掉块和表层滑动,运行时控制水库水位消落,以保障边坡安全。研究结果为其他强震区临水软岩高边坡设计提供了参考。     

山区公路沿线地质灾害分布与环境影响关系研究——以汶川-茂县公路为例

汶茂公路地处我国地质灾害高易发区,是汶川地震发生后重要的\"生命通道\"。为深入探究该类区域崩滑灾害的发育规律,并据此对公路选线和设计提供依据,通过对灾害最新遥感解译、现场调查和资料搜集,运用Arc GIS平台,分析了汶茂公路走廊带的地表坡度、坡向、工程地质岩组、断层、水系、道路影响共6个环境因子与地质灾害之间的关系。结果表明:(1)研究区共计崩塌258个,滑坡127个,其在30°~60°的坡度范围内分布最广,E、W、SW、NW坡向范围内坡体稳定性较差,灾害频发。(2)地层及岩性在宏观上对灾害发生起着控制作用。(3)距断层越远,其受到的影响越小。(4)走廊带内崩滑灾害受区域水系的控制。(5)距道路400 m的范围内灾害点密度最大,在道路修建时,应重点考虑边坡、路基的的影响因素。     

库区滑坡涌浪试验研究综述

在对库区滑坡涌浪资料统计和分析的基础上,概述了库区滑坡涌浪典型实例及其危害。深入研究了已有的滑坡涌浪模拟技术和计算方法,并进行了分析评价。由于滑坡产生的涌浪特征与滑坡体本身的几何参数、运动方式、滑坡角度等众多因素有关,且不是单纯的线性关系,因此,从整体能量的角度考虑,提出了库区滑坡涌浪的实验室分类模拟方法。可为滑坡涌浪物理模型试验提供系统和完整的技术支撑。     

2008—2017年中国典型滑坡堰塞坝(湖)灾害事件统计与初步分析

滑坡堰塞坝相关的地质灾害链每年给我国造成了大量经济损失和人员伤亡,通过数据统计,分析了2008—2017年我国滑坡堰塞坝的触发因素及其分布规律。结果表明,2008—2017年我国形成的有记录的滑坡堰塞坝超过100座,大地震和强降雨是其最主要的触发因素,触发案例占统计总量的90%以上。地域分布上,西南地区是滑坡堰塞坝相关灾害的重灾区,堰塞坝数量占统计总量的80%以上。四川省因接连发生汶川地震、芦山地震,堰塞坝数量远远大于其他地区;排名第2的是台湾省,由于每年均遭受台风的影响,2008—2017年台湾地区形成的有具体数据记录的滑坡堰塞坝11个,占总量的10.2%;其次是云南省、重庆市等省市。时间分布上,除2008年之外,我国滑坡堰塞坝的形成数量基本上在正常范围内波动。