基于颗粒流的土质边坡失稳机理

为研究降雨工况下诱发土质边坡失稳过程及破坏机理,以泸州市古蔺县竹林沟滑坡为依托,通过PFC2D双轴压缩试验对滑坡体饱和状态下的强度参数进行标定,确定滑坡细观参数与宏观参数的内在联系,并引入接触黏结模型,对其破坏过程特征进行模拟研究,并对滑坡关键位置处的速度、孔隙率以及位移进行实时监测.计算结果表明:滑坡破坏的过程为:初期整体蠕滑变形,随着变形的发展,滑坡体向坡前临空方向发生剪切蠕变,后缘产生由坡面向深部发展的张拉裂缝,随着潜在滑面贯通,滑坡失稳破坏;通过监测不同位置的速度发现,0～10 s为加速阶段,坡体最大速度达到约14 m/s,最大颗粒速度达到约20 m/s,15～25 s坡体速度开始下降,滑坡最大位移约600 m,整体位移约450 m,并于25 s左右坡体停止滑动.通过对竹林沟滑坡的数值模拟,采用离散元颗粒流的方法去研究滑坡的运动过程有较好的应用性,也能为同类型滑坡的防灾减灾提供较好的参考意义.     

三峡库区黄莲树滑坡启动变形监测分析

2012年5月31日黄莲树滑坡前缘发生大规模滑动,顺坡向下滑动约8~9m,因监测预警及时,幸未发生人员伤亡.本文通过对黄莲树滑坡历年来监测资料的分析,得出滑坡变形特征及其变形启动机理,并总结出了以库水位升降和大气降雨为主的滑坡稳定性影响因素,通过ABAQUS数值模拟软件计算验证了这一结论.     

基于降雨入渗深度反演的某黄土滑坡机理研究

黄土滑坡是我国西北地区常见的地质灾害,且滑动突然,规模巨大.针对黄土滑坡特点,在探讨滑坡滑动机理时,提出根据降雨入渗深度为界限,上部土体采用饱和土体的相应计算参数,下部土体采用天然土体的相应计算参数分段赋值的新思路.应用上述思路,在对甘肃某黄土滑坡现场勘察、确定利用遗传算法反演边坡稳定分析的重要参数--降雨入渗深度的基础上,结合数值分析软件FLAC2D和FLAC/SLOPE对该滑坡进行了详细分析.结果表明遗传算法反演岩土力学参数是可行的;该滑坡滑动时的降雨入渗深度为5.3m;滑动机理为降雨入渗导致黄土坡体上部推动下部滑动的推移式滑坡.图5,表1,参12.     

重庆黔江汽车东站滑坡稳定性影响因子敏感性分析及防治措施

重庆黔江汽车东站滑坡是前缘人工开完及后期降雨综合作用下发生滑移变形的典型.通过滑坡特征、形成机制及影响因素敏感性系数分析:坡脚开挖为滑坡滑动提供了临空条件;降雨等地下水渗透是滑坡变形破坏的激发因素;影响因素(ψ)的敏感性系数明显大于C的敏感性系数.在此基础上对滑坡采取抗滑桩支护及地表截、排水措施综合治理措施.     

降雨及库水位耦合下白水河滑坡变形机理分析

降雨和库水位的升降对三峡库区滑坡稳定性有重要影响.根据饱和非饱和土的渗流理论及极限平衡原理方法,采用加拿大岩土有限元软件Geo-Studio,对白水河滑坡在多种工况下的渗流场及稳定性进行计算,包括在库水位175m~145m波动下,6种设计工况和2015年实际工况.通过对白水河滑坡稳定性计算结果及现有的监测数据综合分析,表明白水河滑坡稳定性同时受库水位波动和降雨入渗影响,库水位消落是滑坡变形的主要因素.计算分析结果为三峡库区涉水滑坡变形机理研究及预测提供一定的参考.     

基于连续介质力学离散元方法的洒勒山滑坡过程模拟

利用连续介质力学的离散元方法力学计算软件中的颗粒流离散元计算程序,结合野外踏勘与室内试验得到的数据,对洒勒山高速远程滑坡过程进行模拟,研究由蠕变导致的下部老滑坡复活并带动上部滑体滑动的滑坡整体运动过程.模拟后得到的滑坡物堆积形态与实际情况基本吻合,对上下部滑体及监测点的位移、速度、加速度进行分析,结果表明:上部滑体运动最大速度较大,可达35 m/s,下部滑体运动距离较远,长达800 m.滑动过程中在撞击面附近与下部滑体前段均存在颗粒抛射现象.下部滑体撞击后的滑动呈显著的流体特征.整个滑动过程可以分为5个阶段:下部启动,下部加速剧滑-上部启动,下部匀速滑移-上部剧滑,上部撞击减速-下部再加速,总体减速自稳阶段.上下部滑体碰撞导致的能量传递是洒勒山滑坡可以高速远程运动的重要原因之一.     

基于颗粒流方法的滑坡机理数值分析

基于太平岭核电厂烟墩岭边坡,在分析现场局部滑坡基础上,采用刚体极限平衡法和反分析法确定降雨工况下的强度折减系数和岩土体强度参数.借助颗粒流数值模拟方法建立烟墩岭边坡细观数值模型,通过强度折减算法估算边坡安全系数,分析了烟墩岭边坡降雨工况下的变形破坏模式.研究结果表明:烟墩岭边坡以表层粉质黏土与强风化层内的圆弧形滑动为主,坡脚临空与降雨是造成现场局部滑坡的主要原因;自然工况下,局部滑面安全系数为1.20,降雨后安全系数降为1.00;滑坡发生时,微裂隙首先出现在坡脚位置,然后沿强风化岩层倾向向上发展,最终,在坡脚位置形成40～50 m的滑坡堆积体,不会对厂房产生直接影响.     

降雨型堆积层滑坡降雨阈值及预警模型研究——以王家坡滑坡为例

堆积层滑坡在降雨作用下,累积位移曲线呈现不规则的“阶跃”状.针对此类型滑坡,将滑坡所处的地质条件与滑坡的变形特征相结合,进而建立合理的预警模型,是提高滑坡预警精度的必要手段.本文以王家坡滑坡为典型研究案例,在分析降雨、滑坡位移以及位移速率等监测资料的基础上,确定王家坡滑坡的位移回落时间、降雨阈值.考虑滑坡变形对降雨的响应机制,将实际降雨工况分为当期降雨和前期降雨+当期降雨两种类型,通过数值模拟分析降雨条件下王家坡滑坡的稳定性,对传统的经验性降雨阈值进行改进,针对当期降雨,建立降雨诱发滑坡失稳滑动的I-D阈值曲线,针对前期降雨+当期降雨,建立滑坡破坏的A-I-D阈值曲面.最后,基于改进的I-D阈值曲线和A-I-D阈值曲面建立了王家坡滑坡4级预警模型.     

云南红土室内滑坡可行性试验研究

以红土作为室内滑坡模型材料制作红土型边坡,考虑边坡尺寸、土体特性、成型方法、降雨等级的影响,开展降雨作用下红土型边坡的室内滑坡模型试验研究。试验结果表明,直接选用红土开展室内滑坡模型试验的成功率较低,但如果控制好试验条件,红土型边坡仍然可能发生滑坡。室内暴雨作用下,红土型边坡的滑动过程可以分为边坡成型、降雨实施、滑动面形成发展、整体滑动等几个阶段;其滑动特征表现为先坡顶开裂下沉、后坡侧开裂延伸;其滑动条件为坡高、坡角较大,坡顶宽适中,塑性指数偏小,干密度偏小,含水率接近塑限,堆积法成型以及暴雨等方面。     

地震作用下黑方台黄土滑坡稳定性分析及治理措施

以甘肃省永靖县黑方台黄土滑坡为依托,对黄土滑坡的分布特征和形成因素进行了分析,得出降雨入渗和灌溉是滑坡最主要的滑动原因.对地震作用下滑坡的稳定性采用了强度折减法和简化毕肖普法进行了分析计算.计算结果表明:该滑坡在采取工程加固措施整治前,在地震作用下处于不稳定状态,需进行整治,结合工程地质条件,提出采用排水和抗滑桩的整治方案,并计算得出在地震作用下整治后的滑坡安全稳定系数大于设计值.研究结论可为地震作用下黄土滑坡的稳定性分析提供参考和理论依据.     

四川汉源县二道坪滑坡成因及稳定性分析

在人类工程活动影响下,持续的强降雨极大的加速了滑坡、崩塌等地质灾害的发生,二道坪在受到人类工程活动同时,受到强降雨影响,导致二道坪坡体处于欠稳定状态。为了对二道坪滑坡的成因及稳定性分析,在对现场进行详细勘察后,结合无人机、工程地质学以及土力学等手段,对其进行研究。结果表明:二道坪主滑方向为100°,纵向长约174 m,横向宽约92 m,滑坡体面积约1.50万m~2,滑体平均厚度约4.5 m,体积约6.75万m~3,属小型滑坡;滑坡体为浅地表为第四系松散体及含角砾粉质黏土层,滑带为易溶于水的含角砾粉质黏土层,为滑坡的启动提供了有利条件;根据定量分析结果,在持续强降雨条件下(饱和状态),稳定系数为1.05,在地震和暴雨共同作用下稳定性系数为0.85,滑坡启动。     

贵州黔西市仓堡田滑坡变形特征及成因分析

贵州省黔西市中坪镇2020年7月相继发生2起规模较大的红层滑坡地质灾害,其中之一的仓堡田滑坡变形破坏特征与四川盆地缓倾顺向的红层滑坡具有差异性。本文通过详细的野外调查、变形监测、钻探取样等手段,研究了仓堡田滑坡变形破坏特征、变形时序及监测曲线变化特征,分析了该滑坡的形成因素。研究结果表明,仓堡田滑坡为规模约800万m3的大型推移式滑坡,其变形破坏后形成左右两个变形速率和位移量不同的次级滑体,滑坡前缘稳定后,后缘部分在持续缓慢变形,其变形破坏主要受前缘小冲湾河谷切割、松散破碎的岩土体结果及持续强降雨导致滑面软化、重度增加等因素的影响。     

川东南红层地区平推式滑坡成因机制研究

四川分布有大量的红层地区,在这些地区广泛发育有一种平推式类型的滑坡,这种类型的滑坡具有岩层倾角缓,后缘拉裂缝容易充水形成静水压力,砂泥岩互层的特点。以仪陇县的大山梁滑坡为例,研究该类型滑坡在强降雨条件下的稳定性。运用geostudio软件的seep模块分析其天然状态下与在降雨情况下地下水位线变化,并通过与slope模块进行耦合计算,以此分析降雨情况下地下水位变化以及引起的稳定性变化;并对其成因机制模式进行研究。研究结果表明,强降雨情况下滑坡后缘拉裂缝内会充水形成静水压力作用;并提升滑面处的扬压力,推挤滑体向前移动;并且随着降雨量的加大也影响了滑体内渗流场,导致滑体内孔隙水压力增大,致使后缘岩体在水的作用下软化崩解,进而加大后缘裂缝的深度与宽度。而滑体硬软硬的岩性组合迫使滑体整个的变形不一,使滑带土在雨水及推力作用下逐渐软化变形致使抗剪强度降低,最终使滑体沿砂岩与泥岩的层面交界处滑出。     

切割作用下牵引式古滑坡复活机理：以国道S206古滑坡为例

为研究切割作用下牵引式古滑坡复活机理,通过现场调研及地质勘测获得了国道S206某古滑坡的地层结构特征、变形特征等,得到了古滑坡存在的有力证据,并对滑坡区进行了稳定性分析。结果表明：地质背景、勘察结果表明该古滑坡属牵引式古滑坡;区域结构破碎的岩体、软弱夹层为古滑坡的形成提供了物质基础,前缘深切沟槽提供了空间条件;降雨促使了古滑坡的复活,前缘切割作用是古滑坡复活的直接诱因;不平衡推力法分析结果表明该滑坡在降雨情况下属不稳定状态,监测结果显示古滑坡复活后处于蠕滑状态,雨季时进入变形滑动阶段。可见地质背景是牵引式滑坡形成的内因,降雨、前缘切割是牵引式古滑坡复活的外因。     

成都五家坟滑坡变形破坏特征和复活机制分析

龙泉山东翼五家坟“8.8”滑坡是长历时、强降雨诱发的中型滑坡,规模达5.0×10_⁵m_³。滑坡直接威胁到下方丹景镇张家沟村安置小区45户195人,并造成在建丹景乡一期安置小区停工。该滑坡为缓倾角-中厚层-岩质-顺层滑坡,边界清晰。根据滑坡变形破坏方式、运动速度、破坏强度及滑坡结构差异,将滑坡从上至下划分为三个区域：后缘拉裂沉陷变形区、中部拉裂破坏变形区、前缘滑动解体及滑覆变形区。滑坡的形成和发展主要受龙泉山背斜地层构造、地形地貌、人类活动和降雨激发等条件控制,各因素共同导致老滑坡复活。前期降雨是本次滑坡复活的主要诱发原因,滑坡剧烈滑动时间与最大日降雨发生时间滞后约2天,滑坡的发生与最大降雨在时序上具有明显滞后性。滑坡的形成演化模式为老滑坡后缘拉陷槽内充水后形成静水压力,并在底面扬压力、滑坡自重及滑带土泥岩泥化软弱夹层膨胀力共同作用下,作用于滑面(带)的有效应力降低,剪应力超过其抗剪强度,整个滑坡体复活发生失稳滑动,产生平推式滑移-弯曲破坏模式。此类滑坡在四川红层地区具有代表性,通过对该类滑坡的变形破坏特征和形成机制的研究可以为预防和治理此类滑坡灾害提供科学支撑。同时对具备相似地貌和地质环境条件的斜坡应引起相当重视,注意加强古(老)滑坡的判识。     

贵州水城县尖山营滑坡破坏机制及稳定性分析

为对尖山营滑坡变形破坏机制及稳定性进行研究,结合收集的资料和现场调查情况综合分析,运用构造地质学、数值模拟、无人机等手段方法展开研究。结果表明:尖山营滑坡纵长480 m,横宽250 m,面积约1.1×10~5 m~2,滑坡体量约5.5×10~5 m~3,属中型浅层滑坡;滑坡体在多年煤层采动影响下,坡体较破碎且出现大量裂缝,持续强降雨渗入降低了滑带的抗剪强度,增加了坡体内的静水压力和动水压力,从而促进滑坡体向前缘临空面发生滑动,其变形破坏模式为蠕滑-拉裂型;利用FLAC~(3D)数值模拟分析,对滑坡的稳定性进行评价,得到其在天然和暴雨两种工况下的稳定性系数及剪应变增量云图。     

转化型二次失稳边坡变形特征及失稳成因分析 ——以余凯高速RK24滑坡为例

RK24滑坡由浅层滑动逐渐转化为深层滑动,是一个转化型二次失稳边坡典型案例.在RK24滑坡详细调查基础上,研究转化型二次失稳边坡的变形特征与失稳成因,并提出相应的治理措施。结果表明:①合理划分滑体横纵剖面,有限的监测数据能准确反映滑体内部变形情况,变形量差值拐点为滑面,稳定区域局部异常点裂隙发育;②丰富松散物源、优势节理构造提供基础条件,降雨或地震诱发边坡失稳,施工和运营过程中的震动效应促使工程滑坡浅层向深层转化;③工程治理需综合考虑二次滑面深度、失稳原因和既有工程的破坏情况等,由于强降雨导致的二次失稳,需加强排水引流,由于震动效应导致的二次失稳,需二次支挡加固。     

滑坡体对其正交下穿隧道的变形影响

隧道正交穿过滑坡体时,会同时诱发滑坡体移动和隧道变形增大的不利局面。为了研究两者的相互作用影响,增加对滑坡体和隧道的变形认识,给隧道的设计与施工提供参考,对特克斯现场滑坡体及隧道进行了监测分析,并从隧道开挖位置与滑动带的垂直距离的角度出发,结合特克斯隧道现场滑坡体与隧道的地质情况,设计了八种不同工况下的数值模拟计算,模拟隧道开挖造成滑坡体移动后,滑坡体滑动对其正交下穿隧道的变形影响,分析研究了滑坡体下穿隧道顶部距滑动带的垂直距离对两者相互作用的规律,得出了以下结论:（1）滑坡体与其正交下穿隧道相互作用的临界影响深度在3 D（D为隧道开挖宽度）左右,此时两者相互作用很小,隧道开挖对上方滑坡体没有扰动影响。（2）当隧道在滑坡体下方开挖时,开挖位置处于滑坡体中部时对滑坡体造成的位移变化最大,而滑坡体对隧道变形影响也最大,坡脚其次,坡顶影响最小。     

甘肃舟曲河那滑坡变形特征及孕灾机理

针对2018年7月甘肃省舟曲县武坪乡发生的河那滑坡,结合地质资料、卫星遥感影像以及现场调查资料等多源手段,为了探明滑坡滑动范围、发生特征以及赋存环境;通过钻探和井探结合取样的方式,在室内和现场开展相关试验,厘定滑坡区的地层特性、滑带及滑体的岩土力学性质及特征,并对滑坡孕灾机理进行深入研究。结果表明：(1)河那滑坡为堆积层推移式滑坡,具有多级、多层、长距离的变形特点;(2)滑坡滑面(带)主要为土质滑带,该滑带是现状滑动变形的主导;(3)滑坡堆积层孕灾机理归结为：首先,受频繁地震的影响,滑坡堆积体中上部变形产生较多裂缝,岩土体强度劣化,坡体开始产生蠕动。其次,在短期强降雨作用下,水岩作用使得裂缝进一步扩张,造成内部岩土体加速软化,形成软弱夹层,蠕动变形加剧。最终,坡体滑动;(4)河那滑坡具有明显应力-渗流-损伤共同作用的特点,是典型的震后降雨致灾滑坡。可见,河那滑坡的复活是多重因素在特定时空顺序作用下发生的具有复杂变形特征的多级滑坡。     

库水和降雨耦合作用下公路滑坡研究

以福建山区库岸公路滑坡为对象,采用室内模型试验和有限元数值模拟方法,研究库岸公路降雨滑坡形成机理,探讨库水位下降与降雨联合作用下导致临水边坡发生失稳的模式和原因。研究表明库水位变动与降雨的联合作用将改变沿坡体内的渗流场,降低滑坡土体的力学强度,使得滑坡前缘由于浮力减重和浸泡软化作用导致抗滑力减小,滑坡中后部下滑力增大,产生滑坡现象。