刍议高速远程滑坡—碎屑流在黄冈地区变质岩地层孕灾特点——以蕲春县大同镇两河口村八组滑坡为例

黄冈地区崩滑流等地质灾害较为发育,尤其以滑坡数量偏多。按地域划分,英山、罗田两县地质灾害发育密度较大,全域主要呈点多、面广、规模小的发育特点。截至2018年底,登记在册的地质灾害隐患点共756处(滑坡422处),多为小型土质片麻岩滑坡,险情、灾情主要为小型。然而,2016年7月4日发生在蕲春大同的两河口村八组滑坡,非同寻常,相当典型。不仅规模大、险情等级高,而且表现出类似"高速远程滑坡—碎屑流"的特点。针对该滑坡,进行调查测绘与勘察设计等工作,通过分析滑坡的工程地质特征,借助软件Geo Studio、Abaqus与PFC 2D,分析孕灾因素、启动机制、运移特征及成因机理,推测滑坡的成因机理为降雨诱发,其中滑坡段运动机理为降雨引发,碎屑流段运动机理为能量转化传递。通过研究能够为黄冈地区今后的地质灾害防治工作提供可参考的依据。     

一种滑坡位移动力学预报方法探讨

简要回顾了过去几十年滑坡预报研究的历史，将其大致划分为三个阶段，即经验方程预测阶段，统计预测阶段和物理分析方法阶段。在此基础上对滑坡位移过程的非线性动力学特征进行了初步分析，并基于不平衡推力传递法引入了滑坡位移过程的动力学分析方法，给出了滑坡每块的位移、速度和加速度计算式。给出一个虚拟的滑坡体单元位移随降雨量与地下水位变动的分析示例与过程曲线，并指出了由该方法给出滑坡破坏加速度判据与速度判据以及作滑动面力学参数精确反算的可能性。所提出的滑坡位移动力学分析方法还只是一个雏形，但它却预示了一个有意义的研究方向。     

地震诱发滑坡稳定性分析及监测预警方法研究

5.12汶川地震触发了大量滑坡、泥石流、崩塌等次生地质灾害,位于陕西省汉中市广平镇凤凰山滑坡就是1处典型的震动触发破坏。由于滑坡点距离震源点较近,地震波是导致本次滑坡的主要控制因素。首先,经现场调研,应用极限平衡计算软件对边坡在地震前后的稳定性进行了数值计算,确定地震动力响应对边坡稳态的显著影响;然后,根据稳定性分析结果,决定采用SPRM-01型滑坡远程监测系统对凤凰山滑坡体危险区域进行了长达25个月的实时监测;最后,通过对实测数据的系统分析,得出地震诱发凤凰山滑坡后,岩土体内部应力达到新的平衡,潜在滑动面上的下滑力随时间变化趋势平稳,滑坡体处于稳定状态。     

滑坡受灾结构体易损性离散元分析

地质灾害中的结构体易损性的评估涉及到灾害体冲击力以及结构体本身的强度2个方面的内容。在传统的力学模型中,滑坡灾害体被视为刚性体并且其冲击力的大小通过能量守恒来求得;然而模型中却忽略了滑坡解体过程中能量的损耗,以及解体之后块体之间挤压、摩擦、撞击等相互间的力学作用所造成的能量损耗。这就导致了传统力学模型所算得的灾害体冲击力往往要大于实际工况下的灾害体冲击力。因为在高速远程滑坡灾害中,滑坡的破碎程度在很大程度上最终决定了灾害体对结构体的冲击力,所以通过某个典型滑坡并基于二维离散元模型对不同破碎程度滑坡的致灾程度进行系统性的研究。首先,研究了不同破碎程度下滑坡的滑程;其次,研究了不同破碎程度下滑坡和结构体之间的动力响应情况;最后,研究了结构体被滑坡冲击过程中的应力分布情况。通过研究发现:滑坡的滑程和其破碎程度呈反比;滑坡运动过程中能量的损耗主要是块体间的摩擦以及块体间的碰撞,并且在其解体阶段主要是块体摩擦起到主导作用,在其滑动阶段主要是块体碰撞起作用;结构体所受最大合力和灾害体破碎程度呈正比;结构体上应力分布呈"三角分布",即结构体顶端应力很小,越往下端其应力越大,对于防灾结构体本身的结构优化具有指导作用。所得的结论对于实际灾害的防灾指导具有一定的参考价值。     

藏东地区冻错曲流域崩塌发育特征与链式成灾模式研究

藏东地区川藏交通廊道冻错曲流域崩塌灾害多发,是经济活动中的重要地质安全风险源。通过野外调查,总结了研究区域内崩塌的分布规律和发育特征,分析了崩塌-碎屑流灾害链的形成机制和演化模式。结果表明:冻错曲流域崩塌在空间上沿河流和断层两侧呈条状分布,在较软-较坚硬岩层中集中分布,崩塌的垂向分布主要受凸状折线型坡面形态和高程共同控制;斜坡结构的差异导致了崩塌的不同发育特征,形成了弯曲倾倒式、拉裂滑移式和复合式3类崩塌失稳模式。流域内崩塌具有高位启动和远程运动致灾的特点,规模受崩源区的高程、高差及坡度影响显著,堆积体的粒径及运动距离与岩性关系密切。研究区崩塌灾害具有典型的崩塌-碎屑流-堵江的链式演进模式,其灾变和链生过程主要受冻融和地形等因素控制,其中巨型崩塌-碎屑流灾害链主要由地震触发。研究结果可为区内人类工程活动中的崩塌灾害风险防控提供参考。     

平庄西露天煤矿断层滑坡监测预警研究

平庄西露天煤矿工作帮反倾逆层边坡岩层断层构造作用明显,滑坡灾害危险程度高。为了实时掌握滑坡体变化状态,基于下滑力大于抗滑力这一滑坡发生的充分必要条件,采用具有滑坡灾害加固-监测-预警一体化功能的滑动力远程监测预警系统装备,实现了滑动力感知、传输、分析和监测预警的全过程。在该滑坡区域布设滑动力监测站点和位移监测站点,近3个月的监测结果表明：滑动力远程监测预警系统运行效果良好,实现了对“07-0118滑坡”各阶段的监测预警,且滑动力监测效果优于位移监测,验证了该系统的先进性和实用性。该系统的成功应用为其他类似边坡的监测预警提供了技术方法和实践依据。     

新疆叶城县柴禾沟滑坡成因机理分析

为了研究二牧场滑坡的成因机制,以地质力学、地貌学为理论基础,分析地质环境条件和滑坡基本特征,通过Geostudio模拟软件建立数值模型,基于模拟结果得出:南疆（干旱—半干旱性气候）地区,突发强降雨和冰雪消融入渗是导致滑坡形成的直接诱因。降雨和冰雪消融后入渗,使孔隙水压力升高,土体抗剪强度下降,内摩擦角减小,滑动面贯通,在重力作用下发生高速滑动;柴禾沟滑坡的破坏过程为雨水冲刷阶段—蠕动变形产生拉裂阶段—局部滑动阶段—滑动破坏阶段;经历12 h降雨后,滑坡稳定性系数由1.124降至0.988,滑坡发生滑动,与实际情况相吻合。     

地下资源开采诱发的一种滑坡模式研究 ——以采空触发滑坡为例

矿山开采必然会带来一系列地质灾害问题,采动滑坡作为其主要灾害之一,严重影响着人类生产活动。然而,凭借笔者多年的工程实践经验,对山西煤矿区发生的滑坡灾害进行调查研究后发现,有一类滑坡从发育位置、变形特征、形成机理等方面均有异于传统意义上的"采动滑坡",但又受采动间接影响,兹称其为"采空触发滑坡"。通过对山西煤矿区此类型滑坡的典型案例进行研究分析,总结该类型滑坡特征,区分其与传统采动滑坡的异同点,主要有以下4个方面:采空触发滑坡通常发育在采空沉陷影响区以外的一定范围内;其变形一般在采空沉陷结束后才开始显现,且变形通常持续时间较长;开采沉陷并非滑坡形成最直接的影响因素,而是由坡体内部软岩蠕变破坏所致;采空触发滑坡的发生是一个能量逐渐累积的过程,即具有聚能效应。结合笔者前期研究成果,最后对采空触发滑坡的形成过程和成因机理进行了初步分析发现,该类型滑坡形成机理分为4个破坏阶段,分别为应力调整阶段、蠕动变形阶段、变形加速阶段与斜坡失稳阶段,与其对应的破坏模式为采空沉陷结束—坡体内部岩体应力松弛—软岩蠕变—蠕变作用向坡顶发展—坡体挤压变形、破坏。     

土-页岩结构边坡建模分析与失稳规律研究

为研究土-页岩一类二元结构滑坡的潜在破坏规律,本文在对某典型滑坡的地层地质和水文地质条件进行分析的基础上,利用geostudio软件建立非饱和土水特征曲线对不同降雨工况下的渗流稳定性。结果发现：该类型滑坡的破坏过程主要分为3个阶段：第一阶段为地下水垂直下渗阶段,由于上覆土体垂直节理发育,土体在降雨过程中无法及时向外排水;第二阶段为水流蓄积阶段,由于泥页岩缓倾角发育,渗透系数极低,水体在滑动带逐步蓄积并软化,降低了滑体抗滑力;第三阶段为滑动带贯通阶段,在长时间极端暴雨时长下,在滑动接触面形成饱水带并贯通,顺滑带产生稳定渗流,软化土体又额外增加下滑力,此时滑坡体稳定性系数为1.078,处于极限平衡状态,随时可能发生失稳;渗透力与向下的滑动摩擦力综合作用下导致这类型滑坡的失稳破坏发生。     

广西向都台地中晚泥盆世沉积构造演化探讨

以向都台地为研究对象,构建盆地内部及边缘岩石地层格架,开展事件沉积学研究、活跃期或盆地演化转折期的事件沉积特征,探讨了向都台地中晚泥盆世沉积构造演化过程。通过研究,进一步修正和细化了向都地区中—晚泥盆纪各时期岩相古地理分布,提出向都台沟为向都台地内部在弗拉斯期伸展作用下的发育次级夭亡裂谷,边缘发育由基底断裂的阵发性活动引发的地震沉积事件;向都台地是在寒武系基底基础上经历了陆缘碎屑滨浅海沉积阶段（D11-D21）、边缘碳酸盐岩台地的形成—发展阶段（D31-D22）、碳酸盐岩台地裂解阶段（D13—D23）、向都台沟夭折阶段—孤立台地形成阶段（D33）等四个发展阶段演化的孤立碳酸盐岩台地,其形成、演化均明显受到同沉积断裂活动的影响,是海西期裂解事件的产物,是对下雷坳拉谷的剧烈扩张、沉降构造事件的地质响应。     

玄郎沟泥石流特征及其危险性评价

汶川地震后盆周山区泥石流活动进入活跃期,玄郎沟位于绵竹市西北山区,地质环境复杂,滑坡、崩塌强烈发育,大量边坡处于失稳或极限平衡状态,地震诱发的大量滑坡、崩塌堆积物淤积在沟谷河道内,加之沟内矿山开采、大量人类工程活动及强降雨作用,极易诱发泥石流灾害。通过实地调查,查明泥石流形成条件及特征;应用雨洪法对其在设计频率下的泥石流流量进行计算,并依据单沟泥石流危险度计算结果对玄郎沟泥石流危险度进行评价分析。研究结果表明,玄郎沟泥石流危险度属于中度危险,50年一遇的泥石流峰值流量为173.943 m~3/s,百年一遇的泥石流峰值流量达到194.517 m~3/s,在强降雨作用下,易发生较大规模地质灾害,这一结果为玄郎沟泥石流灾害防治提供了地质依据。     

InSAR技术在滑坡研究中的运用进展

滑坡是频发的破坏性极强的自然灾害,运用合成孔径雷达干涉测量和差分干涉测量技术对滑坡进行研究是近年来国际遥感界的一个研究热点。介绍InSAR和D-InSAR的基本原理和数据处理流程,及近十年来欧洲(主要是法国、意大利、瑞士等国)、加拿大和日本等国学者运用此技术在滑坡灾害调查、动态监测以及空间分析与灾害预测等方面的研究成果,结果表明虽然目前InSAR技术具有一定的局限性,但随着新的技术方法和高空间分辨率数据的大量出现,其运用于滑坡研究具有广阔的前景。总结从数据源、数据处理软件和数据处理人员三个方面中国所面临的挑战。     

基于柔性转动副的钻杆机械手精度研究

针对钻杆抓取机械手刚体化分析无法满足高速运动精度需求的问题,引入柔性转动副,在机械手位姿精度研究中充分考虑材料、结构、运动及传动等环节引起的柔性特征。构建转动副柔性模型,并以拉格朗日函数与方程为基础,推导了柔性转动副的动力学方程与末端位姿误差数学模型。仿真验证了研究成果对末端位姿误差具有抑制作用。     

映秀镇磨子沟泥石流历史发育演化分析及危险性预测

磨子沟为四川映秀境内岷江左岸的一级支沟,乃一大规模古泥石流沟.汶川地震在沟域内形成大量的滑坡、崩塌堆积物,而213国道恰由沟口通过.因此,预测评价沟内泥石流爆发的危险性对213国道的防灾减灾及对该区古泥石流形成的认识都具有重要意义.该文采用地质分析及危险度计算的综合方法预测了磨子沟泥石流的危险度属轻度危险.     

北祁连西段石炭-二叠纪含煤地层沉积模式研究

为揭示北祁连西段石炭-二叠纪含煤地层沉积模式及聚煤规律,采用野外露头观察、钻孔岩心描述、测井分析及综合作图等方法对其进行研究,识别出太原组砂砾岩段发育河流相,羊虎沟组和太原组含煤段发育潟湖相、潮坪相、碳酸盐台地及沼泽相;沉积环境经历了陆源碎屑体系发育、泥炭沼泽体系发育、碳酸盐体系发育、陆源碎屑体系复活4个阶段。研究表明:成煤期主要发育潟湖—潮坪沉积模式,厚煤层主要形成于潟湖泥炭沼泽环境,在潮坪成煤环境煤层较薄或不发育;太原组含煤段发育M5、M6和M3、M4两套主采煤组,聚煤中心分布在东部的日旭-青羊沟-阿力克一带和西部的五林沟-野马泉滩一带。     

中卡滑坡稳定性影响因素敏感性分析

滑坡因其所处的地质环境不同,其稳定性受到多方面的因素影响。应用定量的分析方法对中卡滑坡稳定性影响因素进行敏感性分析,得出影响该滑坡稳定性因素的敏感度大小依次为地震荷载作用、滑带土内摩擦角、滑带土粘聚力、滑体重度、滑体饱水面积比等。其中地震荷载作用及滑带的抗剪强度指标C、φ值是影响该滑坡稳定性的最主要敏感因素。     

新疆塔什库尔干塔吉克自治县力尧克沟泥石流成因分析及防治措施

新疆塔什库尔干塔吉克自治县力尧克沟谷内有着丰富的松散土石碎屑固体物质来源,地形地貌条件也有利于泥石流的形成和发展。通过对力尧克沟内地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等进行调查,对沟内泥石流灾害成因进行分析,提出泥石流防治措施。     

D-InSAR技术在库区滑坡监测上的实例分析

基于微波遥感的差分干涉合成孔径雷达(Differential Synthetic Aperture Radar interferometry,D-InSAR)技术,可以获得连续大面积区域上非常小的地表形变,具有高精度、高分辨率、大面积、全天候、监测成本低,以及能够监测人员无法进入的区域等优点,是非常具有潜力的地面活动辨识和监测技术.目前,已成为滑坡、沉降、地震、火山等地质灾害活动调查监测实践应用的研究热点.本文采用 ALOS 卫星 PALSAR 传感器获取的5景 SAR 数据,利用 D-InSAR 技术对金沙江下游乌东德水电站库区附近大面积区域内的滑坡活动进行了辨识和分析,利用 D-InSAR 技术的两轨和三轨法获得了研究区域内从2007-07-12到2008-07-14的368d及2008-01-12到2008-04-13的92 d的详细滑动位移图,表明了研究期间内研究区域各个位置的位移滑动状态.通过两个不同时间期间滑动位移图的比较和分析,确定了研究区域潜在的滑坡滑动区域和危险区域.并对研究区域正处活动状态的L1R-6号滑坡进行了详细的分析和研究,确定了滑坡的风险区域,并将其监测结果与 GPS 监测进行了比较研究,得出其整体形变和运动趋势基本相一致的结果.     

灵北110kV变电站滑坡形成机制及稳定性评价

位于山西省灵石县的灵北110kV变电站滑坡是由Ⅰ、Ⅱ号两个老滑坡组成的滑坡裙,滑体以黄土为主,滑床主要成份为泥、砂岩。经现场调查和工程勘查得出其为沿基岩面推移下挫式滑动的黄土滑坡,由滑坡区地形地貌因素、地层结构因素、水文地质因素共同作用而形成。为科学合理评价其稳定性,采用Bishop法、M-P法、Janbu法对滑坡裙在天然自重、持续强降雨及地震工况条件下的稳定性进行综合分析,结果表明在天然自重条件下该滑坡裙能保持基本稳定-稳定状态,但持续强降雨、地震可能诱发滑坡裙出现失稳滑动。在此基础上,结合变电站工程特点,提出防治措施。研究结果为变电站场地的合理经济选用提供了理论依据,对黄土地区类似工程建设具有一定的借鉴意义。     

黄莲树滑坡破坏变形机理浅析

以三峡库区奉节县黄莲树滑坡的破坏变形为例,以地表位移、降雨、地下水、库水位的监测为依据,综合分析研究了监测参数的变动和致灾因子相互作用对滑坡稳定性的影响关系,开展破坏变形机理探讨研究,总结形成了初步的研究成果。该研究成果对滑坡的监测预警预报技术具有重要的理论意义,并且对其它以库水位涨落和降雨为主要致滑因子的滑坡的监测临滑预报具有重要的参考价值和指导意义。