典型降雨诱发型堆积层滑坡机理研究

以柞水县小岭镇罗庄三组滑坡为研究对象,在野外地质调查的基础上开展室内土工试验,利用大型直剪试验和数值模拟手段,研究不同含水率条件下滑带土的剪切力学特性,进而在此基础上揭示降雨诱发堆积层滑坡的形成机理和变形过程。大型直剪试验表明：在试验前期,剪切应力与剪切位移呈线性关系,随剪切位移增大曲线呈现出非线性特征;在其他试验工况相同时,剪切应力与含水率呈负相关规律;当含水率相同时,剪切应力随法向荷载的增大而增大。数值模拟结果表明：堆积层坡体在降雨因素的作用下,容易发生失稳;随着降雨强度和时长的不断增大,土体含水量增加或饱和后易产生破坏,坡体稳定性系数不断减小。降雨条件下,堆积层滑坡滑体变形较强烈,其变形过程一般经历蠕动变形→加速变形→滑动破坏3个阶段,破坏运动形式以推移式为主,通过推挤作用对威胁对象产生破坏效应,从而造成人员和财产损失。该研究成果对秦巴山区堆积层滑坡的机理研究与防灾减灾具有一定的参考意义。     

地震作用下库区堆积层滑坡失稳机制

为研究地震作用下库区堆积层滑坡失稳机制,以雅鹊湾滑坡为例,基于Geo-Studio中Quake/W和Slope/W耦合建立数值模型,分析其在地震作用下的稳定性变化和动力响应.在地震作用下滑坡稳定系数在1.199 ～0.859波动,随着库水位由175 m降低到145m,滑坡稳定性由欠稳定降为不稳定;堆积层越厚的部位,受到地震作用后位移越大,滑带和后缘基岩发生的位移较为一致;监测点峰值加速度随高程的增加而增加,且加速度峰值的出现时间也随高程增加而滞后;坡面峰值加速度受到坡度的影响,监测点坡度发生较大改变时,峰值加速度会相应的减小.分析其在地震作用下的失稳机制,得出堆积层滑坡后缘剪切破坏,表层岩土体沿平行于滑带的滑面滑动,剪出口为库水位淹没的区域,滑坡由表层向深部滑动,最终基岩上覆土体全部滑动破坏,同时滑坡滑移会导致后缘基岩产生临空面,极易发展成为崩塌灾害.     

基于土工离心模型试验的平缓堆积层滑坡形成机理——以四川南江七岭村滑坡为例

2011年9月16日,四川省南江县特大暴雨诱发了1 571处滑坡,造成众多人员伤亡和财产损失。在这些滑坡中65%以上是堆积层滑坡。为了探讨南江县平缓堆积层边坡的滑动失稳机制,作者利用大型离心模型试验,再现了强降雨引起红层地区堆积层边坡的滑动失稳的全过程,获得了边坡变形破坏的特征参量。试验结果表明:天然情况下,边坡变形以沿基覆界面软弱层的蠕滑为主,坡体总体处于蠕滑变形状态;降雨情况下,坡体中后部拉张破裂变形显著,并最终产生整体滑动。通过模型和原型的综合对比分析,该边坡的滑动失稳机制为以蠕滑拉裂为基础、暴雨形成的裂隙静水压力为触发滑动的力学动因。     

尖山营古滑坡复活变形特征及成因分析

为了分析浅埋煤层采动对古滑坡复活的影响,通过调查地表变形迹象,对实时监测数据分析,以及采用数值模拟的方法研究了古滑坡复活变形特征及复活成因.结果表明:古滑坡在煤层开采后,坡体前缘发生局部溜滑,后缘形成了拉张裂缝,且在侧翼形成剪切裂缝,但目前尚未形成贯通的滑带;古滑坡变形阶段分为初始变形阶段—加速变形阶段—减速变形阶段,目前坡体处于减速变形阶段;古滑坡坡体整体在采空区影响范围内,采空区的顶板塌陷和变形使得坡体前缘受到较大的水平推力并产生水平位移,极大降低了古滑坡坡体的稳定性.可见,尖山营古滑坡目前处于减速蠕变阶段,破坏范围较小;古滑坡复活主要受到地形地貌、地层岩性、降雨、煤层开采共同作用影响,但煤层开采是促进古滑坡复活的主控因素.     

滑坡时间预报的实验研究

在滑坡形成中,岩土体的蠕动变形历程与坡体的破坏时间有直接关系;对于具有明显为特性的坡体,蠕变往往起到决定性的影响。以巴谢河流域几个典型滑坡为例,从室同蠕变实验出发,讨论了岩土体的动力学笥质及有关的参数特征,重点研究了剪 切变形速率与时间的关系,进而来探讨进行滑坡时间预报的可行性。     

舟曲县瓜咱坝3号滑坡成因机理分析及防治对策

为了对大型深层、复合型滑坡——舟曲县瓜咱坝3号滑坡进行科学合理的防治治理,通过现场工程地质勘察、稳定性评价、三维数值模拟计算等方法,研究了舟曲县瓜咱坝3号滑坡的类型、变形破坏演变过程特征、成因机理。结果表明:舟曲县瓜咱坝3号滑坡属于堆积层-破碎岩石的复合型滑坡,由反倾陡立层状岩体的倾倒切层变形破坏转化演变而来,具多条、多级、多层的滑动特征;滑坡成因机理为前缘大规模挖方以及冲沟持续冲刷,产生逐级牵引,使得滑坡后缘拉张裂缝、侧界剪切裂缝、前缘鼓胀裂缝、前缘剪出口、坡体裂缝不断发展;滑坡整体处于欠稳定状态。滑坡防治治理措施以前缘回填反压、桩板墙支挡、排截水等综合防治为主。     

三峡库区秭归县盐关滑坡变形特征及成因机制分析

盐关滑坡位于湖北省秭归县归州镇,长江一级支流香溪河的右岸.由于香溪河右岸的构造原因,盐关滑坡是一个反向堆积层滑坡,其所在的区域地质构造复杂,是滑坡易发区,通过现场勘察确定滑坡滑体、滑带和滑床的岩土工程性质,结合现场调查的滑坡变形特征,综合滑坡所处的地形地貌以及区域地质构造情况,分析并确定滑坡失稳破坏的原因.经调查发现,库水位上涨并保持高位运行是滑坡破坏的诱发因素,连续降雨是滑坡的变形破坏触发因素,特别是在遇到连续降雨时,库区水位的强烈波动对滑坡的稳定性造成巨大影响,最终导致滑坡失稳破坏.     

降雨诱发型滑坡的降雨阈值及机理研究进展与展望

根据相关降雨-滑坡关系文献，对我国不同地区滑坡发生的季节与降雨特征、滑坡的降雨阈值与模拟模型以及降雨型滑坡的发生机理等方面进行系统整理.结果显示：(1)国内滑坡灾害集中发生在每年5月至9月间且与降雨同步发生(1～2 d内),降雨诱发比例大于80%;(2)降雨诱发型滑坡在孕灾环境条件和致灾因子共同影响下发生，受坡内雨水入渗的渗流作用和地下水作用，其过程主要包括坡肩侵蚀→裂隙发展与贯通→斜坡整体滑动三个阶段；(3)滑坡降雨阈值研究方法包括经验性阈值研究和建立物理力学模型两类.前者存在明显空间差异；后者可以很好地模拟局地滑坡动态，但难以在大范围内推广.总体上看，降雨诱发型滑坡研究已取得大量成果，但由于滑坡产生条件间的复杂相互作用使得所得到的降雨阈值精度不高，导致实际预测预报困难，未来应继续加强研究.     

开挖及降雨作用下土质边坡变形 破坏机理

本文基于现场变形调查和数值模拟分析,研究了华安县大坑村滑坡在人工开挖以及降雨条件下的变形特征,计算了不同开挖时步以及不同工况下的边坡稳定性系数,并探讨了该滑坡的变形破坏机理.结果表明:开挖过程中,边坡前缘抗滑阻力减小,前缘部位最先产生变形,牵引中后缘坡体表面产生张拉裂缝,降雨期间雨水沿裂缝渗入坡体,岩土体容重增加,岩土体抗剪强度降低,最终诱发深层滑移破坏.分析表明,人工开挖及降雨入渗是大坑村土质边坡产生深层滑移破坏的主要影响因素.深层滑移破坏后,边坡岩土体结构松散,在暴雨作用下,再次诱发滑坡前缘浅表层松散体产生圆弧面滑移破坏.     

安康罗家梁膨胀土滑坡特征与成因分析

目的分析膨胀土滑坡特征及成因,探讨膨胀土滑坡的滑动模式及滑坡发生的机理。方法根据野外调研和滑坡土体的岩性、物质成分、膨胀性、物理力学性质的测试进行分析研究。结果罗家梁滑坡是大型古滑坡体上新近发育的局部浅层滑动,滑坡体以黄褐、棕黄、黄绿色黏土为主,灰白、灰绿色黏土充填裂隙,或以薄膜附于裂隙表面;黏土矿物成分以伊蒙混合层为主,并含有蒙脱石;降水入渗、生活污水入渗及地下水的作用,导致滑带力学强度降低,加之边坡形态的改变,形成了明显的滑动—变形区域及多级解体裂缝,具有牵引式滑动、累进式破坏及蠕滑等特征。结论斜坡土体中强膨胀土夹层构成滑动面,当有水渗入及人工开挖边坡打破平衡时导致土体滑动。     

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。     

后缘裂缝水对岩质滑坡的作用机理

在诱发岩质滑坡失稳的因素中,水分特别是后缘裂缝水的作用是最直接最重要的. 与一般土质滑坡不同的是,目前有关水体在岩质滑坡启动及失稳过程中的作用机理还不清楚. 本文先从岩石断裂力学的角度出发,分析了裂缝的扩展贯通和滑面形成机制. 继而以水力学公式为基础,利用瑞典圆弧法,定量研究了入渗裂隙水对岩质坡体稳定性的影响机理. 最后,通过一算例的计算分析验证了理论的合理性. 结果表明,高大深邃裂缝中的裂缝水是裂缝贯通、滑面形成的动力,而滑面物质力学性质的下降和界面水力作用是岩质边坡失稳最直接诱因.     

茂县滑坡的滑动机制与震后滑坡形成的地质条件

2017年6月24日在四川茂县新磨村发生高位巨型滑坡,是汶川地震后所发生的规模最大的一次岩质滑坡,滑坡体积巨大,破坏性强,造成了巨大的损失。基于现场调查资料和搜集的相关资料,描述了茂县滑坡的几何形态特征和沉积物特征,初步探讨了该区降雨条件、历史地震、活动断裂等特征及其对滑坡发生的影响,提出了茂县滑坡的滑动机制和动力学机制。主要成果包括:(1)茂县滑坡所在的富贵山处于松坪沟断裂和岷江断裂交汇和夹持的区域,显示为挤压型高陡(微)地貌,并具有"X"形平面断裂组合样式和"背冲式"剖面组合样式。(2)该区经历了多次强烈历史地震的影响,反复强烈的震动及叠加、累积变形破坏了岩体结构、坡面结构,降低了岩石的内聚力、摩擦强度和斜坡岩体的稳定性,并导致该区滑坡降雨阈值的降低,表明活动断裂及其历史地震是驱动茂县滑坡形成的主要控制因素,而降雨仅为诱发因素。(3)茂县滑坡的滑动模式为顺层拉裂-顺坡滑脱型模式,滑动过程可分为山体裂解阶段、高速溃滑阶段、碎屑流堆积阶段。在此基础上,提出了茂县滑坡的成因机制,主要表现在:高陡的单面山斜坡(顺层、顺坡)的临空条件是滑坡产生的势能条件;贯通性好的变质砂岩与板岩之间的滑动面(层面)是滑坡形成顺层拉裂-顺坡滑脱的滑动条件;富贵山两侧活动断裂对该山体的挤压抬升以及多次高强度历史地震的震动、变形的积累及其对岩体结构的长期破坏,是导致滑坡产生的地质条件。     

永善县城古滑坡复活变形特征及稳定性分析

永善县城所处单斜斜坡整个为一古滑坡堆积体,位于金沙江南部。自1979年开始至今,古滑坡东部H1、H2滑坡分别发生复活变形,严重威胁复活滑坡上部永善县城3.5万余人生命财产安全。本次研究采用地面调查、地表与地下位移监测以及数值模拟等方法,分析了永善县城东部滑坡的复活变形特征与不同工况下复活滑坡稳定性的变化特征。结果表明：永善县城古滑坡深层特大型滑坡,现阶段复活的H1滑坡变形迹象明显,其中以北东侧变形最为剧烈,平均水平位移速率达0.63mm/d,H1整体处于加速变形阶段；H2滑坡处于蠕动变形阶段,后缘局部发育小型拉张裂缝。复活滑坡存在三个滑动面：H1滑坡第一剪出口、H1滑坡第二剪出口、H2滑坡,通过极限平衡法中的M-P法与Spencer法对不同工况下滑坡的稳定性进行分析与评价,得出数值模拟的稳定性特征与监测变形特征基本一致,暴雨对滑坡复活变形的影响最大、地震次之,因此后期治理需要充分考虑分区域治理与截排水的问题。     

库水位上升条件下浮托减重型滑坡离心模型试验

为研究三峡库区浮托减重型滑坡复活变形特征,以木鱼包滑坡为原型,概化设计了大尺寸离心模型试验.运用高速相机、孔压和土压力传感器,获取了滑坡变形演化的高清影像、孔压和土压等数据,分析了库水作用下该类滑坡的变形特征和机理.研究结果表明:在库水位上升过程中,滑坡发生了两次明显变形.第一次变形时,中后部首先产生拉张裂缝,随后前部出现压应力集中和隆起现象,为典型推移式滑动.两次变形均经历了从初始变形到加速变形最后减速并停止的过程,累计位移呈典型的“阶跃状”特征.结合孔压和土压数据分析,滑坡变形主要受库水入渗产生的浮托力影响.滑体材料固结压密和衰减蠕变,以及下滑后势能损失是滑坡变形逐渐停止的主要原因.     

顺层牵引式路堑滑坡综合整治方案

通过对粤北山区龙怀高速公路K167公路路堑滑坡成因机理进行分析,得出该滑坡是基于区域地质构造揉皱挤压、滑体岩体破碎、滑带土全风化炭质页岩泥化、滑床强-中风化炭质页岩隔水层、路堑开挖坡脚等因素造成的滑塌。分析滑坡现状、结合地质资料、参照深孔位移监测数据确定滑体最大厚度为20 m、滑坡形态呈近似弧形及滑面位置等。在此基础上,采用GEO-Studio边坡稳定性模块SLOPE/W极限平衡法进行稳定性计算;并采用适当卸载+抗滑桩+锚索框架梁辅以排水措施治理该滑坡。通过2个雨季的考验,变形趋稳,证明该处置措施可行有效。     

甘肃天水泥岩压缩蠕变特性试验及模型研究

甘肃天水地区黄土-岩质滑坡和岩质滑坡分布面积较广,数量较多,且滑面多处于泥岩中。为了进一步探究软岩的蠕变特性,了解滑坡变形破坏的本质,采用YSJ—01—00岩石三轴压缩蠕变试验仪对天然状态下的甘肃天水泥岩进行了分级加载条件下的三轴压缩蠕变试验,得到了泥岩的蠕变全过程曲线、不同应力水平下的应变-时间曲线和长期强度。通过对其蠕变特性进行分析,提出了一种改进的西原模型和模型的破坏判据,并利用改进的西原模型对泥岩压缩蠕变曲线进行拟合,获得了泥岩的蠕变参数,推导出蠕变破坏的时间。分析结果表明,改进的西原模型能够较好地描述泥岩的蠕变规律,特别是加速蠕变阶段,这有利于滑坡临滑预报的研究,对甘肃地区黄土-岩质滑坡、岩质滑坡和其他软岩研究等具有重要的科研意义和工程意义。     

水热变化对季节冻土区牵引式滑坡变形的作用机制——以2020年8月11日西和县大型滑坡为例

季节冻融作用诱发滑坡的机制一直缺少定量化的研究结果，这源于缺少相应的理论模型。为了重构滑坡的变形过程并分析其变形机制，首次基于热力学理论，建立了季节冻土水分、温度和变形相互耦合的数值模型，阐述了水分变化对变形的作用机制。该模型的优点是能够体现冻土边坡中冻融作用引发的水分迁移过程和水分不均匀分布状况，并从水分对土体强度影响的角度来分析边坡稳定性。以2020年8月11日甘肃陇南市白冯村发生的大型滑坡为例，利用该数值模型计算了该滑坡处置前后边坡的水热和变形过程，并对其变形机制和稳定性进行了分析。结果表明，冷季水分向冻结锋面迁移并冻结成冰，暖季活动层内冻土融化导致液态水含量增加，从而使冰透镜体所在位置变成了潜在滑移面。在外部荷载（暴雨等）作用下滑体会沿着该滑移面产生滑动，这便是季节冻土区边坡中的水分迁移过程及其对滑体滑动的作用机制。此外，案例分析表明，滑坡处理前边坡最大垂直变形和最大水平变形分别为72.41 cm和68.57 cm。设置抗滑桩后，边坡达到稳定状态时的最大垂直变形和最大水平变形分别为2.60 cm 和2.72 cm，稳定性显著提升。而且，滞水层高度的提升导致边坡垂直和水平变形0?位移线分别升高了2.05 m和2.03 m，这使得潜在滑体体积减小，从而有利于边坡稳定。然而，抗滑桩仅从力学方面提升了边坡稳定性，但是潜在滑移面仍然存在，在外部外荷载作用下，滑坡可能会复活。