斜坡失稳的突变模型与混沌机制

针对斜坡平在滑动失稳问题,运用突变理论方法,给出了快速滑坡和慢还滑坡发生的判据,提出了刚度效应失稳新理论,指出刚体极限平衡稳定性评价方法有较大缺陷;根据建立的斜坡演非线性动力学模型,发现外部环境因素的作用一斜坡系统的响应有复杂的非线性关系,当斜坡本身的非线性作用与外部环境因素的作用能力相当时,斜坡化过程会出现混沌现象,其通向混沌之路是通过倍周期分叉实现的。     

基于降雨阈值建立TRIGRS模型对斜坡失稳区分级

为了对斜坡的稳定性进行可视化分析和预测,论文以玲珑街道斜坡为例,结合数字高程模型TRIGRS,以及地形地貌、降雨等因素,运用降雨阈值模型对斜坡单元变形失稳所需的临界降雨量进行计算,并开展了斜坡失稳影响区及自然村庄适宜性分区评价;结合地质灾害防治规划,对自然村庄活宜性分区防治提出了建议。     

斜坡水-岩化学作用问题

在滑坡发育的温湿气候地区,水-岩化学作用(CWRI)普遍存在于陆源碎屑岩,碳酸盐岩及浅变质岩等构成的各类斜坡岩体中。CWRI的累积效应在引起介质损伤渐进性加剧的同时,矿物、岩石及岩体结构、变形行为、强度及水力学特性等也将随之发生多方面的深刻变化;CWRI对滑坡孕育的贡献是显著的;在许多情况下,它是暴雨(地震)得以诱发滑坡的重要基础。尽管斜坡CWRI已经引起部分学者的关注并已在某些方面取得一定进展,但对它的认识程度依然是较低的。需要进一步研究的问题包括CWRI过程的水量供给、空间域及其扩展的结构与组分控制机理、低渗透岩块中地下水及化学组分的贮存运移规律、液相组分增量的矿物来源与差异贡献、斜坡岩土体对CWRI的综合时效响应及其对后续CWRI规模与进程的反向驱动等。     

水玻璃与粘土矿物之间表面反应的实验研究

为深刻认识水玻璃加固粘土地层的机理,用水玻璃溶液与粘土作用,测定粘土作用前后的Ｘ射线衍射、红外光谱和Ｘ射线光电子能谱。实验表明,在８０℃用５０ｇ／Ｌ的水玻璃溶液浸泡６ｈ后烘干的粘土,其整体化学构成的变化很小,以至用红外光谱法测不出来;用Ｘ射线衍射和Ｘ射线光电子能谱法,测出粘土颗粒表面与水玻璃发生了化学反应,这种反应可能增加粘土颗粒之间的胶结力。     

对“斜坡失稳过程的非线性演化机制与物理预报”讨论的答复

<正>笔者发表于《岩土工程学报》2005年第11期的\"斜坡失稳过程的非线性演化机制与物理预报\"一文涉及的某些问题引起潘岳教授等的深入讨论,在此表示欢迎。现在笔者就相关问题并结合最近的一些研究情况进行说明,以回答讨论文提出的若干问题。     

层次分析法在斜坡失稳灾害预测评估中的应用

着重介绍了斜坡失稳灾害预测评估的层次分析法,对影响斜坡稳定性的各因素进行了深入分析,确定了判别因子,并结合工程实际情况,制定了因子量化原则。     

我国粘土矿物作颜料开发利用的新进展

随着国民经济的发展和人们生活的改善,对颜料的需求量越来越大,尤其是无机颜料,广泛地用于涂料、塑料、造纸、陶瓷、橡胶、水泥等工业部门。我国无机颜料年递增率为13.15％。1982年的产量为21.8043万t,1986年为38.4922万t,增长53.6％。预计1993年为65.4万t左右。 在无机颜料中,许多颜料对人体是有害的,例如铅铬黄(PbCrO_4),内含积累性中毒的铅离     

植被护坡的局限性及其对深层滑坡孕育的贡献

根系对土体的加固效应是显著的,植被能够遏制面状水土流失及浅层滑坡。但是,由于大多数植物的根系都分布在地表以下1.5m的深度以内,其加固深度远小于深层滑坡的滑面埋深;另外,蒸腾能够显著降低地下水位,但由于其主要发生在降雨事件的间歇期或旱季,而且进展缓慢,不能有效控制降雨过程中地下水位的大幅抬升及应力环境的恶化,因此,植被在深层滑坡防治方面的作用是有限的。与植被相关的干裂缝、动物通道、膨胀裂缝及结构性孔隙等在岩土体中形成的相对稳定的大空隙系统可以显著优化地下水的补给环境,使得斜坡能够吸收除植被拦截之外的几乎所有降雨量;植被发育斜坡的“渗入-径流-蒸腾”复合型水循环将引起地下水径流模数持续增大及岩体综合质量的渐进性衰退,为斜坡整体滑移奠定基础。植物根系呼吸及枯枝落叶降解等生物地球化学过程会向土体中释放CO2及有机酸等酸性物质,提高土体酸度及渗入水的侵蚀性。同时,植被发育斜坡中地下水的新老交替可以使水岩交换相饱和指数始终处于较低水平,保证水岩化学作用的持续进行。因此,植被对深层滑坡孕育的贡献是显著的。     

用有限元强度折减法求滑(边)坡支挡结构的内力

滑(边)坡体的破坏属于破坏力学范畴,当滑面上每点都达到极限应力和极限应变状态时,材料进入破坏,此时岩土体抗剪强度得到充分发挥,这就是破坏力学中的破坏准则。通常当有支挡结构与岩土介质共同作用时,滑面上土体一般不处于极限平衡状态,而可能处于弹性平衡或者局部塑性极限平衡状态。这种受力状态不足设计情况下的受力状态。多年来,岩土工程设计一直采用极限状态设计方法,即传统方法中计算得到的支挡结构上的岩土侧压力是在坡体整体破坏且岩土体强度充分发挥时的岩土侧压力,也就是土体处于极限平衡状态且支挡结构有充分位移时作用在支挡结构上的岩土压力,按此设计既能保证坡体安全,又能最大限度地节省经费。因此,采用有限元强度折减法来考虑岩土介质与支挡结构的共同作用时也应遵循这一原则,即要求作用在支挡结构上的岩土侧压力与传统方法计算得到的岩土侧压力大体相当,在此条件下根据岩土介质与支挡结构的共同作用米确定支挡结构的内力。按照此原则,采用有限元强度折减法,不但得到了滑坡推力的大小和分布,而且通过有限元桩-土共同作用模型计算得到了抗滑桩的弯矩和剪力,并与传统方法进行了比较。算例表明采用有限元强度折减法来计算抗滑桩的内力是可行的,该方法增火了支挡结构设计的可靠性和经济性。     

清江茅坪滑坡形成演化研究

茅坪滑坡是清江隔河岩库区当前变形最严重的大型滑坡,其形成演化研究对于茅坪滑坡发展趋势预测和防治有重要意义。首先,论述清江茅坪滑坡的研究现状,根据清江河谷岸坡发育演化的的地质历史和环境,从河谷演化的角度推定茅坪滑坡发生的时间上限为晚更新世。其次,研究茅坪滑坡的滑带和滑体结构特征,使用工程地质力学分析方法研究茅坪滑坡滑带和滑体物质的来源和成因。最后,讨论茅坪滑坡的形成演化过程与机制。     

大型多层次堆积体破坏模式及其稳定性

 边坡的破坏模式与稳定性评价是相辅相成的,稳定性评价可确定坡体的稳定性状态,而破坏模式则可有效确定坡体的加固方式。滑坡的破坏模式可分为牵引式、推移式和复合式滑坡,而不同破坏模式的滑坡体需采用不同的加固措施。在坡体当前应力状态的基础上,依据点安全系数的定义,获取潜在滑面上安全系数的分布形态,3种典型滑坡的计算结果表明：滑移面上安全系数的分布形态可很好的诠释滑坡的破坏特征及分段稳定性状态,并可据此提出有效的加固措施。最后将该方法应用在我国西部某大型堆积体中,在野外地质调查的基础上,对其工程地质结构、破坏模式及其稳定性进行了深入分析,综合评价了多层次堆积体的稳定性及破坏模式,并给出了有效的加固建议。     

长晋线K29+140～K29+300处滑坡综合治理

简要介绍了长晋高速公路K28 700~K32 470段滑坡区的工程概况,分析了其形成条件和诱发原因,并提出了采用分台阶减载、复合土钉加固、抗滑桩及边坡排水等处理措施,对类似工程中滑坡的治理具有较好的借鉴意义。     

三峡库区黄土坡临江滑坡体水岩（土）相互作用机理

水岩（土）相互作用与滑坡地质灾害的 形成密切相关 。选取仍处于变形阶段的三峡库区黄土坡临江滑坡体为研究对象,以从滑坡不同部位采集的8类滑坡不良地质体（包括滑带土、软弱层、软岩等）为研究样本,追踪测试各样本的矿物类型及含量、化学组分及颗粒级配等指标。经分析,各类不良地质体之间具有明显的同源性特征,在水岩（土）相互作用下,主要滑坡不良地质体的成因及转化过程得以清晰呈现。随后,另取主滑带附近垂直方向上的岩土体样本为例,结合试验数据,深入分析并直观展现了水岩（土）相互作用对岩土体微观结构和力学性能弱化的影响。本研究深入探讨了黄土坡临江滑坡体中的水岩（土）相互作用机理,研究成果对于了解相似滑坡灾害的形成过程和有针对性制定滑坡防治方案具有重要参考价值。     

水–岩作用下断续节理砂岩力学特性劣化机理

在库水位周期性升降作用下,库水消落带节理岩体的损伤劣化很可能导致库岸边坡向不稳定的方向发展.基于此,开展了断续节理砂岩的水–岩作用试验,结合力学试验和微细观结构检测综合分析其劣化规律及机理.结果显示:①在长期水–岩作用过程中,断续节理岩样的抗压强度、变形模量劣化趋势明显,而且存在明显非均匀性,其中前3个水-岩作用周期的阶段劣化度明显较大,5个水–岩作用周期之后的阶段劣化度明显减小并趋于稳定.②水–岩作用下,不同节理倾角岩样的力学参数劣化幅度不一样,阶段劣化度总体呈U型分布,节理倾角在0°和90°附近时,节理岩样从明显的张性破坏逐渐向剪性破坏转变,破坏模式变化特征比较明显,对应力学参数劣化幅度较大;节理倾角为60°左右时,节理岩样总体保持顺节理面的剪切破坏,破坏模式变化特征不明显,对应力学参数劣化幅度比较小,这些变化也使得节理岩样各向异性力学特征逐渐减弱.③在水库长期运行过程中,消落带节理岩体的产状直接影响水–岩作用的劣化趋势和变形破坏特征,因此,在库岸边坡长期变形稳定分析中,不仅要关注消落带岩体力学性质的劣化,也要关注节理岩体的产状差异及其在水–岩作用下变形破坏模式的转化.     

洞坪库区瞿家湾滑坡群地质演化分析及数值模拟

 在详细分析洞坪库区瞿家湾滑坡群地质构造和区域地质构造的前提下,结合地层产状、水文气象等因素分析瞿家湾滑坡群区内在演化过程中难以形成大规模岩质滑坡。若根据河谷下切的方向推测,中间河左岸形成三级阶地的3次构造运动活跃期很可能引发右岸基岩的大规模崩塌。分析崩塌物的特征和河流的宽度,大规模的崩塌物是有可能被搬运到河流左岸、上覆于左岸阶地的,并从实地考察拍摄的照片和对基岩力学参数的分析找到依据。结合工程地质学和地质学方法分析选取滑坡演化过程中的5个重要阶段,考虑滑坡群处于背斜轴部的特殊性、地貌学上河谷顺应构造软弱带切割的特点以及根据岩土体试验参数试算的结果,确定出5个重要阶段滑坡群区域的剖面形态并绘制地质剖面。利用FLAC3D建立地质力学模型并进行全过程动态数值模拟。计算结果证实了右岸大规模崩塌物可能堆积到左岸的推断,同时也很好地解释了两岸堆积物厚度悬殊及高程差别悬殊的疑问。     

硬岩中倾顺层边坡变形特征和破坏机制分析

 由于线路设计的走向总体上平行于褶皱轴线方向,沪蓉西高速公路湖北省宜昌—恩施段遇到大量的顺层路堑边坡。在全部的顺层边坡中,岩层倾角为20°～60°的硬岩中倾顺层边坡占顺层边坡总量的30%,其稳定性问题和处治措施问题对于高速公路建设尤为重要。通过古树屋滑坡在滑坡起动之后全面的变形监测,分析硬岩中倾顺层边坡的变形特征。在此基础上,进一步研究该类边坡的失稳原因和破坏机制。研究结果显示,由于长期的风化、溶蚀、构造作用和坡体自重应力作用下,在一定深度范围内岩体节理和层面的泥质充填物的存在,抗剪强度的大幅度降低,是硬岩中倾顺层边坡产生滑动的控制性影响因素。对硬岩中倾顺层边坡的研究可以为湖北沪蓉西高速公路宜昌—恩施段的硬岩中倾顺层边坡顺层边坡和其他类似工程的稳定性评价及处治提供依据或参考。