灰岩岸坡危岩体链式演化特征分析——以三峡库区羊叉河岸坡为例

【目的】以三峡库区羊叉河岸坡为例,分析灰岩岸坡危岩体链式演化特征。【方法】利用FLAC3D数值软件构建该处危岩体模型,对它的应力场进行分析。【结果】从危岩体岩腔的形成到最终形成临界岩腔的过程中,岩腔临空面的大主应力呈现拉应力状态,小主应力则处在压、拉应力转换的临界状态;危岩体的宏观链具有嵌套发育特征,始终表现为拉裂或者拉剪受力状态,并通过微观链的扩展,发育,贯通,最终出现失稳断裂。【结论】通过对危岩体受力过程进行数值模拟可知模拟结果与实际的链式发育情况相吻合,研究成果从危岩体发育角度探索岸坡地貌演化过程,对岸坡危岩体防治有积极指导意义。     

三峡水库泄水期间类土质岸坡渗流驱动压剪破坏机制研究

基于水库水位降落期间渗流驱动力对类土质岸坡的压剪作用,建立了类土质岸坡渗流驱动压剪力学模型,改进了水库水位降落期间渗流驱动力的计算方法,提出了渗流驱动压剪破坏判据。以三峡水库青石岸坡为例,渗流驱动压剪破坏机制可以解释青石岸坡水位降落期间的破坏现象。此外还探讨了水库水位降落速度、时间以及初始水位高度对渗流驱动力与岸坡稳定性的影响,并得出如下结论:渗流驱动力随水库水位降落速度的增加而非线性增大;渗流驱动力随初始水位高度增加呈现为线性降低的趋势;青石岸坡稳定系数不随水位降落速度、水位降落时间的变化而变化。
     

水库岸坡地质灾害研究现状与趋势

水库岸坡地质灾害防灾减灾是库区生态环境尤其是地质环境保护的重要科学问题,通过对国内外研究文献的查阅分析并结合多年在三峡库区的研究实践,将水库岸坡地质灾害研究现状概化为水库岸坡稳定性变化、破坏机制、库岸再造预测方法等3方面,系统梳理了每个方面的研究情况。结果发现国内外学者高度重视库水位降落对岸坡稳定性与变形破坏特性的影响机制研究,基于卡秋金法提出了多个库岸再造预测新方法,但在库水位多旋回变动对岸坡作用、库水位周期性浸泡劣化岩土物理力学特性、类土质岸坡等方面研究不多。指出了水库岸坡地质灾害进一步研究应予以高度重视的3个方向,即水库岸坡地质环境效应、类土质岸坡变形与破坏和库岸地质灾害治理新技术新方法。
     

拉剪型危岩发育过程的模型试验

拉张破坏和剪切破坏是拉剪型危岩发育的主要力学机理，基于平面应变假定，文通过室内模型试验对拉剪型危岩发育过程进行了试验研究，得到了该类危岩在荷载作用下的损伤断裂破坏是从陡崖脚部逐渐向陡崖顶部发育，危岩失稳破坏具有突发性，主控结构面在受荷初期表现为拉张破坏，当主控结构面端部扩展至距离危岩体底部一定距离后主控结构面的破坏型式表现为剪切破坏等结论，为深入进行危岩发育机理研究提供了重要的试验依据。     

降雨特性对滑坡孔隙水压力影响的试验研究

【目的】降雨条件是中国诱发滑坡灾害的根本原因,探讨滑坡体内孔隙水压力对降雨特性的响应关系是揭示滑坡成灾机制的关键环节。【方法】递增型降雨和中峰型降雨是重庆境内诱发滑坡灾害的主要降雨型式,据此采用模型试验方法分析滑坡体内孔隙水压力对降雨特性的响应问题。通过模型试验,得到了滑坡体内孔隙水压力随降雨历时的系列变化曲线。【结果】降雨作用下滑坡体内孔隙水压力的变化过程可分成缓变阶段、激增阶段和稳定阶段,且仅在激增阶段后期和稳定阶段时滑坡体才达到饱和状态;递增型降雨条件下各测点记录的孔隙水压力峰值点线斜率小于中峰型降雨条件下孔隙水压力峰值点线斜率,表明中峰型降雨更易使滑坡体达到饱和状态;滑坡表面的裂缝可显著影响降雨入渗特性,裂缝以下部分滑坡体更易发生变形和破坏;运用非饱和土力学理论对试验结果进行了科学解释。【结论】研究成果对于进一步研究降雨对滑坡稳定性的量化作用有积极意义。
     

缓倾角层状岩体边坡链式演化规律

砂岩-泥岩及灰岩-泥岩等软硬相间的缓倾角层状岩体边坡呈现多台阶倒梯形特征.运用地貌学方法揭示了缓倾角层状岩体边坡链式演化规律,包括危岩块从坡脚向坡顶逐渐形成、崩落演化的微观链和从边坡临空面逐渐向山体内部阶段性后退的宏观链,可分为仅有一个宏观链的简单模式和多个宏观链同时存在的复合嵌套模式.泥岩和砂岩、灰岩等软硬岩石之间的差异风化孕发了陡崖底部的岩腔,内部泥岩的应力风化加速了岩腔发育.岩腔是链式演化规律的源动力,将边坡链式演化机制分为岩腔形成机制、基座压裂破坏机制和危岩坠落机制.基于极限平衡理论建立了第一个微观链危岩体后部主控结构面顶端开裂与岩腔深度之间的量化关系.     

泥石流与公路路基相互作用的耦合数值仿真

泥石流是天山公路的主要地质灾害之一.基于泥石流损毁路段的调查,结合泥石流对公路路基的冲蚀以及泥石流体本身的运动特性,建立了新疆天山公路泥石流路基耦合数学方程和物理模型,通过数值仿真软件,对泥石流与防治结构之间的耦合作用进行仿真分析.结果表明:耦合作用受到泥石流规模的制约;路基最易破坏位置为泥石流直接冲击位置.     

山区沿河公路崩滑灾害危险性评价方法及应用——以横断山区美姑河流域公路崩滑灾害为例

出于山区沿河公路崩滑灾害防治决策的需要,针对山区沿河公路沿线区域崩滑灾害发育的特点,从崩滑灾害孕灾环境和致灾因子两方面对山区沿河公路崩滑灾害危险性进行了综合评价.以地理信息系统和遥感解译为手段,建立崩滑灾害编录和因素基础数据库、遴选评价指标;以历史崩滑灾害面积分布信息熵为基础,计算指标权重;并在统计量化指标崩滑信息指数的基础上,建立了山区沿河公路崩滑灾害危险性评价方法.将该方法用于美姑河省道公路沿线的崩滑灾害危险性评价,结果与研究区实际灾情比较吻合,可为山区沿河公路崩滑灾害减灾决策提供依据.     

卡尔曼滤波模型在危岩变形预测中的应用

危岩变形体的预测、预报是实施崩塌灾害防灾减灾的重要手段,着眼于卡尔曼滤波法的基本模型及其在变形监测数据处理中的特点,基于危岩变形体的状态向量,建立了危岩预测模型;通过三峡库区磨子岭危岩的监测数据进行了模型验证,算例计算结果表明:运用卡尔曼滤波法进行危岩位移预测,其平均误差值小于1 mm,预测效果有较好的可靠性.     

类土质岸坡渗流稳定性的修正传递系数法——以三峡库区凉水井滑坡为例

【目的】提出考虑渗流驱动力作用下的岸坡稳定的修正传递系数法。【方法】分析《重庆市地质灾害防治工程设计规范》( DB505029-2004 )(后简称《规范》)中三峡库区岸坡渗流驱动力计算方法的不足,建立类土质岸坡渗流驱动物理模型,提出岸坡渗流驱动力精细化计算方法,考虑渗流驱动力修正了类土质岸坡稳定性计算的传递系数法。【结果】三峡库区凉水井滑坡实例分析表明,《规范》中的方法和本文方法得到的稳定系数分别为 1.061 和 1.074 ,《规范》中的方法关于渗流驱动力计算过于保守。【结论】考虑渗流驱动力精细化计算方法对于大型、特大型岸坡稳定性计算具有实际工程意义。