强震条件下巨型滑坡滑带碎裂机制物理模拟研究

汶川地震诱发了大光包滑坡,其特征独特倍受关注.通过野外调查、勘探测试和室内试验等对该滑坡滑带的岩体碎裂特征进行分析,结合振动台模拟试验还原滑带岩体地震中裂化情形,对强震巨型滑坡滑带碎裂机制做了一定程度的理论分析和试验验证,得出滑带岩体损伤碎裂化是内因外因综合作用的结果,为地震荷载诱发岩体内部缺陷动态演化的累进过程.模拟试验效果较好,生动再现损伤过程,揭示地震致滑带岩体碎裂机制,相比单一的理论分析更为有效.     

双煤层采动岩体裂隙分形特征实验研究

以离石—军渡高速公路师婆沟隧道下伏同德煤矿采空区为地质原型,利用相似材料模拟实验模拟双煤层采动岩体裂隙的发育过程,运用分形几何理论研究采空区冒落带、裂隙带的岩体裂隙分形特征。实验结果表明:在下层煤工作面推进距离相同情况下,采空区冒落带分形维数大于裂隙带分形维数;随着下层煤工作面推进距离的增大,双煤层采动岩体裂隙分形维数经历了从小到大再到小并稳定的变化过程;当下层煤开采结束且上覆岩层移动基本稳定之后,双煤层采空区冒落带、裂隙带的岩体裂隙分形维数分别为1.066 3,0.999 5,冒落带分形维数是裂隙带分形维数的1.067倍。研究成果为高速公路下伏双煤层采空区地基稳定性评价及采空区充填注浆设计提供科学依据。     

美姑河火洛村溃散型滑坡的成因动力学机理研究

以火洛村古滑坡为研究对象,调查研究区地质构造和地形环境条件,查明滑坡山体的破坏现象和岩体结构,分析滑坡发育特征,建立山体地质结构模型,采用数值计算反演滑坡山体破坏的成因,探讨溃屈的诱导因素及临界动力强度。结论如下:滑坡于晚更新世中晚期形成,具有溃散性高速远程碎屑流的特点;斜坡底部软弱带及陡倾节理控制山体结构及滑坡发育特征,其对地震动力的响应显著;溃屈临界地震加速度为0.3 g。     

岩溶地基灌浆质量评价的声波全波列测井技术

在理论分析和数值模拟研究的基础上,将声波全波列测井技术应用到湖南吉首—茶洞高速某悬索桥塔基岩体灌浆质量检查中,利用声波图像,对钻孔附近发育的节理裂隙、破碎带和水泥砂浆充填情况进行分析。研究结果表明:结合地质条件,利用全波列测井信号属性参数的特征可以较好地表征裂隙岩体的充填效果;灌浆时水泥浆液在外压下主要沿连通性较好、延伸较远的裂隙向孔外岩体渗透;没有连通的裂隙则被忽略,或在灌浆压力下作用下劈裂而部分充填,形成不同的充填效果,呈现出不同的声波波场特征;声波全波列测井可以检查钻孔的孔壁及其附近岩体灌浆情况,不仅分辨率高,而且探测深度远远超过常规滑行波的探测深度,声波全波列测井技术应用于岩体灌浆质量评价是可行的。     

周口店车厂地区“胛痕”特征及成因分析

车厂地区房山复试岩体发育多组节理,多以胛痕的形式出现.调查统计显示车厂地区发育三组节理,分别为近南北向张节理、近东西向剪节理、北西南东向剪节理.胛痕为肉红色,呈梗状凸起,沿节理走向发育,沿裂隙面绿泥石化发育.该文旨在研究其节理伴生现象“胛痕”的特征及成因:房山岩体发育各种构造裂隙,均被富舍挥发份、石英和长石的晚期残余岩浆所充填和胶结,形成钾长石、压扁石英以及云母的富集,发生硅化,后期差异风化作用形成多条梗状凸起,即“胛采”.     

古水水电站争岗堆积体滑坡复活条件分析

针对古水水电站争岗堆积体目前处于稳定状态,在降雨、地震等不利条件下可能发生滑坡以至于威胁下游洞室群出口安全的问题,在地质勘查的基础上,选取典型剖面进行地质特性分析,并建立合理的颗粒离散元模型,进行不同工况量变条件下的滑坡复活数值模拟。结果表明:滑面倾角急剧增大和断层发育处容易产生裂隙,且影响着滑坡启滑位置;滑面平均作用3 m水头时堆积体出现蠕滑,5 m水头时三期滑坡复活;当地震强度达到0.3g时,一级平台堆积体开始滑动,形成三期滑坡。     

青海省都兰县清泉沟铜多金属矿床地质特征及找矿标志

清泉沟铜多金属矿区内矿化带发育,铜矿体均赋存与矿化带中并受其控制,矿化蚀变带、矿(化)体分布在中元古代小庙组地层与二叠纪花岗闪长岩接触部位,受断裂构造和岩体控制,矿化类型为热液型,分矽卡岩型和构造热液沿裂隙充填型两种。由此可见,该矿床的形成从区域成矿条件及控矿地质因素等方面与构造条件、岩浆岩条件及围岩地层中有利岩性组合条件密切相关,并控制着矿床形成的矿化作用。同时指出了地层岩性、断裂构造、地球物理特征等找矿标志。     

震裂斜坡软岩崩塌成因机制与稳定性评价

"5.12"汶川地震触发了大量地质灾害,同时形成了大量震裂松动岩体,这些岩体除受控于自身节理裂隙和结构面,还受控于地震裂缝.极震区软岩崩塌十分发育,震裂斜坡岩体损伤大,借助西部交通科技项目和国家自然科学基金展开了对软岩崩塌的研究.基于对区域工程地质条件和震裂软岩裂隙和结构面组合的调查,阐述了崩塌危岩体的变形特征,进而采...     

利用地震资料预测储层裂隙发育带

裂隙发育带是油气运移的基本通道之一。利用地震资料预测储层裂隙发育带可以应用以下 3种技术 :①叠后三维地震数据相干体分析技术 ;②叠后三维地震数据体构造属性分析技术 ;③叠前三维地震数据体的AVO及AVA分析技术。实践表明 ,利用多波多分量资料、叠前的AVO或AVA资料预测裂隙发育带效果会更好。尽管利用叠后资料研究裂隙发育带有较大的难度 ,但在资料信噪比较高的前提下 ,充分利用包含着丰富地质信息的三维数据体 ,可以得到令人满意的效果     

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。     

非完整型沉陷式滑坡成因分析

滑坡一般是指由于自然因素而引起坡体变形或滑动的自然斜坡,在云南山区是一种常见的地质灾害。滑坡按受力状态分为牵引式和推移式,都具有明显的后缘和前缘,剪出口位置都有较大的错位和裂缝。通过一处于(原始地貌为上陡—中缓—下陡)斜坡洼地地带,剪出口无明显错位和裂缝的滑坡发育、发展、发生过程的工程实例,分析了产生此类非完整型沉陷式滑坡的主要原因为地质条件、生态环境、工程建设、人类活动和植被位置等因素。     

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。     

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。     

持续强降雨对有限土体土压力的影响规律

以安徽繁昌某小区南侧大型滑坡为研究对象,该滑坡在持续强降雨作用下复滑,导致原有挡土墙破坏,运用野外地质调查、工程地质勘察、数值模拟及物理模型试验等方法,研究了暴雨对滑体土压力的影响规律、滑体在暴雨作用下的破坏机制,查明了滑坡的稳定性,以及不同工况下墙后土压力的分布规律。调查研究结果表明：该滑坡在天然状态下处于稳定~欠稳定状态;在暴雨状态下处于欠稳定~不稳定状态,在持续强降雨状态下处于不稳定状态,自墙顶至土岩接触面,墙后土压力分布呈先增大后减小再增大的趋势;持续强降雨作用下,土压力相较于天然状态显著增大,斜坡塑性区逐渐发展,直至形成贯通滑面,斜坡水平位移陡增,发生滑动破坏;在稳定状态下,抗剪强度参数的变化对墙后土压力及滑坡稳定性并无影响,当土体抗剪强度参数小于某一临界值时,土压力随着抗剪强度参数减小呈非线性增长。     

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。     

隧道-滑坡体系应力变形机理模型试验研究

随着中国中西部地区的基础建设快速发展,大量的道路需要穿越地质条件复杂的区域;在这些地区分布着大量的滑坡,有时不得不面对隧道穿越滑坡的情况,形成隧道-滑坡体系。隧道-滑坡体系的受力和变形特征极为复杂,成为了中西部地区隧道工程中的最主要难点之一。重庆巫奉高速公路的杨家湾隧道就是典型的案例,以重庆杨家湾隧道滑坡为原型,通过室内模型试验,分析研究了杨家湾隧道-滑坡体系的变形机理;并通过FLAC3D有限元计算软件验证了模型试验得出的规律,得出以下结论:(1)隧道在滑坡体中的受力类似于简支梁结构,隧道中间位置的变形最大;然后随着向两侧的延伸,变形逐渐减小。(2)隧道与滑带之间的间距是影响隧道受力的关键因素之一,同等条件下,隧道距离滑带越近,其受到的压力越大。     

溪洛渡库区河口滑坡变形特征和形成机制

溪洛渡库区河口滑坡位于金沙江下游溪洛渡水电站东南岸坡上,永善县城至大兴集镇、莲峰镇公路横穿滑坡。滑坡一旦失稳将切断两个镇的生命线,甚至对库区形成危害。论文在现场地质测绘、勘察和数值模拟的基础上,对河口滑坡的变形特征和形成机制进行了研究。研究表明:河口滑坡是一个大型深层岩质滑坡;变形特征上可分为强变形区、弱变形区和松弛区;破坏模式上可分为前缘倾倒破坏模式和中后部滑移破坏模式;滑坡整体变形模式为倾倒-滑移-拉裂-剪断模式。滑坡主要影响因素有库水作用、地质构造、卸荷作用;河口滑坡若继续在库水作用和卸荷作用的影响下将继续变形。     

贵州发耳煤矿尖山营滑坡特征及成因机制

高陡边坡地形条件进行煤层开采,极易引发地质灾害问题,给地质环境造成很大的破坏。以贵州发耳煤矿三采区的尖山营边坡为研究对象,查明了采空区分布情况及斜坡裂缝体系发育规律,结合该矿区地形地貌特征,分析该滑坡特征及影响因素,总结开采沉陷诱发山体滑坡的成因机制。结果表明:煤层开采后,上覆岩层发生应力重分布,采空区边界形成拉应力集中区;上覆岩层产生以沉降为主的弯曲变形,而在坡肩和坡脚部位产生较明显水平向外位移;变形过程中先在采空区后边界部位产生裂缝,回采煤柱后,裂缝贯通,形成潜在滑面,该滑坡变形机制为塌落沉陷-拉裂-蠕滑。     

大型堆积层滑坡侵蚀弹塑性有限元分析

以大型堆积层滑坡侵蚀-帕隆藏布滑坡侵蚀为研究对象，在分析了帕隆藏布滑坡侵蚀的地质条件、变形破坏特征后建立了地质模型，用现场调查、室内试验、反演计算等方法，选取了有限元计算的滑床、滑坡侵蚀体、滑带土的参数，进行有限元分析计算，结果表明，帕隆藏布滑坡侵蚀滑坡面上产生了主应力、剪应力的集中、分异现象，说明帕隆藏布滑坡侵蚀处于不稳定状态，如果有暴雨、地震和洪水等触发因素，还会导致其再次滑动。     

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。