降雨条件下花岗岩残积土边坡失稳模式及预警阈值现场试验

降雨是诱发边坡失稳的主要因素,为探明不同降雨强度条件下花岗岩残积土边坡的失稳模式,通过75mm/h、125mm/h、150mm/h、175mm/h等4组不同降雨强度下边坡失稳现场试验,基于工程边坡原位监测试验采集的含水率-时间与位移-时间曲线研究了花岗岩残积土边坡渐进失稳破坏特征,并提出了降雨条件边坡失稳的持续时间与降雨量阈值。研究表明:降雨条件下花岗岩残积土边坡为渐进失效破坏,根据降雨强度斜坡失稳破坏可分为“浅层局部滑动”、“浅层整体滑动与崩塌”、“深层局部滑动”、“深层整体滑动”等四种模式,斜坡发生变形失稳的区域主要位于坡脚位置,坡中次之,坡顶最小。边坡深层滑动从显著变形到失稳破坏历时18~20min,而浅层滑动持续时间为25min~135min。土壤界限含水率可特征边坡失稳破坏过程,当斜坡土壤含水率上为42～45%时,斜坡开始出现开裂、蠕动变形等失稳征兆;当土壤含水率上升到47～50%时,坡面土体开始崩解并迅速发生滑坡、崩塌。     

基于弹性滑体的边坡失稳尖点突变模型研究

针对含软弱夹层边坡,其滑面介质的应变软化和水致弱化将对边坡稳定带来不利影响.本文通过分析边坡滑体变形及能量积聚对边坡稳定的影响,并根据土剪切变形发生的机理,提出了不同滑面介质位移与滑体高度的函数关系,推导了含软弱夹层边坡的修正力学模型和尖点突变模型.在构建边坡的尖点突变模型时,通过改变势函数积分的上下限把滑体对边坡稳定的影响考虑在内,推导了滑面在不同应变状态下与边坡失稳点对应滑体高度的关系式,分析了边坡出现滑体发生整体平面滑动失稳和滑体溃屈或弯折破坏失稳两种表现形式.通过突变分析发现,考虑滑体作用的边坡系统突发失稳必要条件为k≤2-3/m,对比简化滑体为刚体的突变分析大大缩小了判定边坡突变失稳的条件范围.本文模型是考虑滑体自身变形和能量积聚的初步尝试,为进一步研究边坡稳定奠定了基础.     

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。     

滑坡灾害重复治理前后的稳定性对比分析

向家坡滑坡是一个具有多层滑面的组合式滑坡,滑面由浅层滑面、中层滑面和深层滑面组成.针对该滑坡受到不良地质情况和大气降雨等因素的影响,经过3次治理后并未取得良好效果的情况,拟对该滑坡进行第4次治理.在密切监测滑坡滑移的情况下,采用ABAQUS非线性有限元程序对滑坡体前3次治理与第4次治理效果进行三维数值模拟计算对比分析,得出数值模拟结果与监测结果符合很好.     

飞凤山低中放固体废物处置场高边坡滑坡成因及整治措施

飞凤山低中放固体废物处置场滑坡属多层滑坡,2013—2014年历经数次整治,多次修建防滑工程后均未达到预期效果,2014年下半年再次发生局部变形,一旦已建抗滑工程的链式失效将直接危及处置场的安全运营,须进一步整治并达到根治的目的。为此,基于野外地质调查,并结合现场试验和钻探资料对滑坡的基本特征及成因机制进行分析,在此基础上提出综合整治措施。结果表明:滑坡具有三级滑动特点,分为浅层覆盖层滑坡和深层基岩滑坡,泥质页岩的富水性、层间错动形成破碎带最终形成深层滑面;前期勘察和设计对复杂的地质结构认识不足以及强降雨是滑坡的诱发因素;整治工程重点在固脚强腰,截排引流,深层阻滑和浅层抗滑相结合。该滑坡的成因机理和整治措施为类似滑坡险情出现时的应急处置和根治提供了可靠的借鉴经验。     

强降雨条件下浅层滑坡失稳的尖点突变机理

采用统计学的分析方法定量分析和归纳总结了浅层堆积物滑坡演化过程中坡体位移和降雨量之间的幂函数分布关系;结合向家坡滑坡工程实例,考虑浅层滑坡坡体位移与降雨量关系以及降雨对滑坡滑面介质的应变软化和水致弱化影响,采用非线性科学的有关理论,建立了强降雨条件下向家坡浅层滑坡失稳的尖点突变模型,并利用该模型分析了向家坡滑坡强降雨条件下浅层滑坡失稳的破坏机理.     

前缘反倾式锁固型滑坡变形破坏模式及失稳机理

了解滑坡的失稳机理和破坏模式是对其进行预防预报的前提。采用物理模型试验方法,以降雨为触发条件,进行多次模型试验,记录前缘反倾式锁固型边坡在不同坡面形态时的变形破坏现象,研究该类边坡的失稳机理及破坏模式。研究结果表明:前缘反倾式锁固型边坡为后缘推移式滑动破坏,该类边坡失稳始于边坡后缘,其破坏模式为开始降雨→雨水从坡面入渗,边坡土体强度降低→后缘土体发生沉降→前缘土体发生垮塌→坡体后缘持续下沉,推动边坡底部土体向前滑动-坡体前缘出现推挤隆升现象-边坡整体失稳破坏;前缘反倾式锁固型边坡发生整体失稳的根本原因是边坡前缘土体强度降低及垮塌,致其无法提供足够的抗滑力,边坡发生整体失稳。研究成果对此类滑坡的预防预报具有一定的指导意义。     

坡面形态和含水率对三维细砂边坡失稳影响的模型试验研究

受周围土体约束的空间效应,边坡破坏常呈现三维特征。采用模型试验对顶部压载下三维边坡的破坏机制和滑动面特征进行研究。试验考虑了坡面形态(平、凸、凹)和坡体初始含水率的影响,通过坡顶加载分力板,触发边坡模型失稳破坏。采用位移计和土压力盒分别记录坡顶位移和坡内土压力的变化。利用白砂层测量方法找到临界滑动面位置,获取滑面立体形态,分析了边坡破坏的产生、发展、失稳。试验结果表明:坡面形态对滑动特性影响很大,相同坡角下凹坡能承受最大的顶部荷载,平坡次之,凸坡最小。边坡均为浅层破坏,凹坡滑面深度最浅,平坡最大,破坏有明显的三维效应。含水率高的边坡承受的顶部荷载和滑面深度均小于含水率低的边坡。     

织金县垮坡组滑坡变形失稳原因分析

为研究垮坡组滑坡变形失稳原因及影响因素,结合已有的资料和地质调查资料分析,运用构造地质学、工程地质力学、无人机、物探等手段方法进行了研究。结果表明:从整个地质环境来看该斜坡体已经具备了滑坡的地质条件;连续几天的强降雨增加了滑坡体自重,极大降低了滑坡的稳定性,降雨是促使滑坡滑动的主要外在因素;在连续强降雨情况(达到饱水工况下)失稳,其变形破坏模式为压致-拉裂型。     

露天煤矿顺倾软岩复合边坡失稳机理

为研究露天煤矿顺倾软岩复合边坡失稳机理，采用3Dmine-Rhino-FLAC^3D耦合建模，分析了同时受到采场开挖卸载与排土场堆叠加载双重效应的顺倾软岩复合边坡的稳定性。研究结果表明：顺倾软岩复合边坡随采场开挖和排土场堆叠滑坡类型由推动式转为牵引式，滑坡模式由以第三系黏土层为底界面逐渐过渡到以弱层为底界面的切层-顺层滑动；顺倾软岩复合边坡稳定性系数与采场开挖和排土场堆叠近似呈负相关的线性关系。研究结论可为类似边坡的工程设计、治理及滑坡预测预报提供技术参考。     

千将坪滑坡中几个高速滑坡问题的探讨

千将坪滑坡是三峡一期蓄水后三峡库岸发生的最大体积滑坡,是典型的水库型岩质顺层高速滑坡.滑坡的地质结构、诱发过程与著名的瓦伊昂滑坡相似.其顺层主体连接缓倾角阻滑区的结构是孕育高速滑坡的典型结构.滑坡的主体运动方式是高速整体滑行运动,滑行过程中滑带有明显的液化现象.滑坡岩体的破碎情况对研究高速滑坡碎屑流启动部位有参考意义.     

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。     

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。     

甘肃省东乡县下坪山滑坡特征及稳定性评价

黄土滑坡是西北地区人居与城镇建设安全的重大隐患,正确认识黄土滑坡的发育特征和形成机理,对于开展滑坡灾害风险评价、预测预警、工程治理及防灾减灾等方面具有重要的战略意义?为了保障黄土脆弱地区生态保护和高质量发展,解决滑坡在实现乡村振兴战略过程中对规划和建设的影响,本文在对甘肃省东乡县陈家下坪山滑坡进行地质勘察和现场调查的基础上,通过地面调查、钻探和探槽等多种手段,结合区域环境详细研究滑坡发育的特征,阐明了地形地貌、地层岩性、坡体结构、水文地质、大气降水和人类活动对滑坡的影响。运用定性分析与定量计算相结合的方法,系统分析评价了下坪山滑坡在不同工况下的稳定性。结果表明,下坪山滑坡为老滑坡整体复活,属于中型黄土—泥岩滑坡,其运动特征为间隙性下错的牵引式低速滑动,降雨和人类工程活动是该滑坡稳定性的敏感因素;滑坡目前处于基本稳定状态,受裂缝大量发育的影响,局部有发生滑动的可能性,但未来环境变化会导致滑坡整体滑移失稳的可能性大;依据滑体原始冲沟为界将下坪山滑坡分为东西两块,西侧整体稳定性好于东侧,东西两处滑坡块体在遇暴雨或地震沿现有滑面发生再次滑动的可能性较大。在西北内陆暖湿化的大背景下,该区黄土老滑坡存在复活的风险,应进一步加强相关的监测工作。     

水平软弱夹层黄土滑坡形成机制及启动角度

人工坡脚开挖引发不少滑坡地质灾害，当含有水平软弱夹层时将会进一步加快坡体失稳。为了研究具有此类地层结构黄土边坡在坡脚开挖后变形破坏形成机制和失稳破坏启动角度，以山西省吕梁市临县“5?3”大型黄土滑坡为研究对象，采用现场调查、理论分析和数值模拟等手段展开研究。研究结果表明，实际滑坡主要由坡脚工程开挖导致关键阻滑块体缺失所引发，坡体沿近乎水平软弱卵石夹层滑动破坏；具有水平软弱夹层地层条件的黄土滑坡形成机制主要表现为：（1）水平软弱夹层应力集中，（2）牵引沉陷后缘拉裂，（3）裂缝滑面贯通失稳破坏。该类地层结构黄土边坡坡脚开挖失稳破坏启动角度介于35°~40°，数值模拟结果与实际滑坡案例结果一致。研究结论为类似地层结构黄土边坡的防治提供基础理论。     

高速公路桥墩处滑坡分析及治理方案研究

滑坡是山区道路桥梁工程常见的地质灾害,而滑坡体受自然和人为活动影响发生的蠕动变形将严重威胁到桥梁的结构安全和高速公路行车的安全。以安徽省某高速公路桥墩处滑坡为例,通过现场调查的研究手段,分析了滑坡的形成条件以及影响滑坡稳定性的主要因素。通过滑坡理论计算分析,论证了该滑坡的稳定性。根据滑坡的特点,提出"支挡防护+防排水"的综合治理措施,加固后坡体整体处于稳定状态,证明了加固方案取得了良好的工程效果。对类似滑坡工程治理有一定的参考价值。     

三峡工程库区淹锅沙坝滑坡体特征及稳定性分析

淹锅沙坝滑坡位于长江南岸,跨三峡工程坝51.30km,滑坡体上部为土夹碎块石松散堆积体,下部为基岩滑动形成的块裂体,经对滑坡体进行稳定性分析与计算表明,滑坡体目前状态是基本稳定的,在三峡水库蓄水后,滑坡体前部可能失稳,进而影响滑坡体后部的稳定性。     

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。     

嘉陵区双桂镇徐家沟滑坡成因机理分析及稳定性评价

徐家沟滑坡是堆积体沿基覆界面滑动的推移式滑坡,其形成演化机理：降雨入渗后缘拉张下错裂缝形成→滑面扩展与贯通→滑坡整体失稳破坏→滑坡停积,并对其稳定性进行评价。     

SBAS-InSAR技术在特大型滑坡形变监测中的应用——以西藏自治区庞村滑坡为例

针对西藏庞村滑坡2019年4月发现裂缝并持续增大,对附近村民及基础设施产生严重安全威胁,搜集2018 年 1 月 3 日至 2020年7 月 3 日的 75 景 Sentinel-1A 降轨数据,利用小基线集(small baseline subset-interferometric SAR, SBAS-InSAR)技术获取滑坡在该时间段内的地表形变信息;并在形变量较大区域内选取特征点,对形变量进行分析,最终将InSAR解译结果与地面调查以及GNSS(global navigation satellite system, GNSS)监测站结果进行对比,对解译结果的精度进行验证。结果表明：在所选时间段内,庞村滑坡最大形变速率为-38mm/y;滑坡体的形变存在明显的分界线,可将其分为三个不同的滑动区;2018年12月和2019年10月两个时间点,滑坡形变有明显的加速现象;与地面监测数据的精度验证表明：SBAS-InSAR解译结果与地面监测结果显示的滑坡形变时间和空间特征一致性,验证了利用Sentinel-1A数据采用SBAS-InSAR技术在特大型滑坡监测和治理中的有效性,为滑坡的治理提供了可靠的技术依据。