贵州遵义某软硬互层岩质边坡崩塌破坏机制数值模拟研究

以遵义某软硬互层岩质边坡为例,采用离散元方法,研究了上硬下软类岩质边坡崩塌破坏发展过程。研究结果表明:边坡在暴雨工况下整体发生倾倒式崩塌破坏,在一定范围内,可分为上部的倾倒破坏区,中间的塑流拉裂式变形区和下部的平推式滑动区。暴雨是引发该类崩塌的主要因素,边坡后缘裂隙中的静水压力是崩塌主要的起动力。该类边坡的防治应从降低暴雨引发的裂隙水压力入手,采用排水和锚固的措施来防治崩塌灾害的发生。     

黄土滑坡类型及变形破坏机制

中国西北黄土高原地区滑坡灾害十分发育,按滑体岩土组成和滑面发育位置,黄土地区的滑坡可划分为黄土层内滑坡、黄土接触面滑坡、黄土-泥岩顺层滑坡、黄土-泥岩切层滑坡四种基本类型。在此基础上。本文对四类黄土滑坡的变形破坏机制进行了系统研究,主要包括滑移-拉裂型、滑移-压致-拉裂型、滑移—拉裂-剪断型三类,归纳总结了不同黄土滑坡对应的变形破坏机制。这些基本规律对黄土滑坡研究和防治、滑坡灾害预测有-定指导意义和实用价值。     

茨哈峡水电站4#倾倒体变形程度分级研究

针对茨哈峡水电站坝址区出现的倾倒变形破坏现象,本文通过阐述研究区左岸4#倾倒变形破坏的地质环境和特征,分析倾倒的成因以及形成机制。结合现场勘查研究区岩层倾角变化幅度、层内最大拉张量、岩体卸荷变形、岩体风化程度、岩体波速特征等指标,通过计算岩体完整性系数Kv对倾倒变形进行分类。结果表明:岩体倾倒变形现象主要出现在茨哈峡水电站坝址区左岸岸坡,砂岩板岩以及互层状岩层存在和中陡倾薄层反向斜坡是其发育的根本原因,卸荷和风化作用加速了岩体的倾倒过程,岩层厚度也对倾倒过程有影响。倾倒变形破坏类型包括卸荷拉裂破坏、弯曲倾倒破坏和崩塌破坏。将岩体倾倒程度划分为强烈倾倒区、中等倾倒区、弱倾倒区及微倾倒区,岩体倾倒程度等级划分能够为后期边坡治理开挖,水工建筑物的施工布置提供理论依据。     

九环公路(平武段)崩塌地质灾害特征与成因分析

通过对九环公路(平武段)沿线地质灾害实地调查与室内资料分析,总结了九环公路(平武段)崩塌地质灾害发育规律及特征,并对沿线崩塌破坏模式及形成原因进行探讨。九环公路(平武段)崩塌模式主要有悬空坠落破坏模式、拉张折断破坏模式、楔形破坏模式、弯折倾倒破坏模式、滑落破坏模式和弯折拉裂破坏模式。崩塌具有多发性和普遍性,以岩质崩塌居多,中小型为主,坡度60°以上的斜坡崩塌发育较多,占崩塌总数的57.6%,千枚岩、板岩和砂岩出露区域崩塌较发育,占崩塌总数的74%,目前有63处处于不稳定状态。崩塌的形成是地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体结构、构造面、降雨、地震、人为影响等多种因素长期共同作用的结果,但在某种特定条件作用下,往往由其中一种因素起决定性作用。研究成果可为九环公路崩塌灾害的治理与预防提供科学合理的依据,也可供类似山区公路崩塌灾害防治参考。     

危岩崩塌灾害物理演进理论框架与灾害爆发时间

【目的】构建危岩崩塌灾害物理演进理论框架，分析崩塌灾害爆发时间以进一步推进危岩崩塌减灾基础理论研究。【方法】基于危岩崩塌减灾科学问题的前期研究，遵循地貌过程发育理念及危岩周期荷载，并通过典型危岩崩塌事件爆发时间统计分析，探索危岩崩塌灾害物理演进基础理论研究新方向。【结果】1) 构建了危岩崩塌灾害物理演进理论框架，即危岩聚集体地质成因机制、危岩荷载计算理论、危岩破坏断裂力学、危岩破坏激振理论和危岩破坏起崩动力学。2) 分析结果显示约70%的危岩崩塌灾害事件爆发在夜间尤其是凌晨；危岩崩塌灾害爆发与雨季没有明显关联性，在雨季爆发的灾害事件仅占总数的56%。3) 地月固体引潮力可增强倾覆点在危岩体重心外侧的第1类倾倒式危岩的稳定性，天然状态下稳定系数可提高6.21%～11.03%，对倾覆点在危岩体重心内侧的第2类倾倒式危岩的稳定性有显著劣化作用，天然状态下稳定系数降低幅度可达到10.33%～21.52%。【结论】研究结果为进一步开展危岩崩塌灾害减灾基础理论研究指明了方向，并有助于提升灾害监测预警水平，也为深入开展地月日固体引潮力和昼夜温差冻胀力两种危岩周期荷载作用下危岩破坏机制的研究提供了科学借鉴。     

湖北省巴鹤公路K182+400～K183+090边坡危岩稳定性评价

危岩体是影响人类生命财产安全与工程活动的自然地质灾害之一,故对危岩体的勘察、稳定性评价与防治是地质灾害防治的研究难题.通过本次现场大量调查和综合分析,对巴鹤高速公路K182+400～K183+090段高边坡危岩的变形破坏类型、破坏特征、影响因素等进行研究,归纳出场区主要的变形破坏模式为:倾倒—拉裂、滑移—拉裂和坠落式3种模式.同时根据变形破坏特征对其进行稳定性分析、评价,最后对危岩区提出防治建议.     

贵州省拉裂式崩塌分布特征及稳定性分析

贵州省地处山区,是崩塌地质灾害的易发区及高发区。据贵州省88个县(市、区)重点地区重大地质灾害隐患详细调查数据统计,拉裂式崩塌占全省崩塌总数第二位。本文针对贵州省拉裂式崩塌的特点,从地理位置、地形地貌、地层岩性、地质构造、破坏过程、形成机理等方面总结其分布特征及发育情况,并结合贵州拉裂崩塌某一实例通过稳定性计算及数值建模两种方法分别对其稳定性进行了理论分析。     

李家峡层状岩体人工开挖边坡变形破坏模式研究

李家峡水电站坝址区层状岩体人工边坡,在开挖过程中多处出现变形坍塌现象.通过对人工边坡坡度、边坡类型、岩体结构与变形破坏类型等关系的分析,总结出了该工程人工边坡三大类六个亚类变形破坏模式:即顺向坡的平面滑动型,横向坡可产生双面滑动和单面旋转的楔体滑动型,逆向坡多属倾倒坍塌、倾倒滑移、倾倒拉裂等倾倒破坏类型,并对楔体滑动型提出了对称楔体、不对称楔体、定位楔体、随机楔体等概念和新认识,这为边坡工程的理论与实践提供了丰富的资料.     

西南地区典型弯曲倾倒式滑坡变形演化机理及防治研究

弯曲-拉裂(倾倒)变形是西南地区常见的边坡失稳的一种复杂的地质模式。通过实例研究,分析了这类边坡产生变形破坏的地质力学机制及其演化过程,然后采用离散单元法对开挖过程和最终稳定性进行模拟和分析,获得的坡体变形破坏特征、变形破坏范围与现场调查的坡体变形破坏特征基本一致,进一步验证了该类滑坡的演化机制。此外,以弯曲倾倒式滑坡概化模型为例,进行时空演化过程控制,主要从三方面进行研究:锚杆间距、锚杆嵌入角度和锚杆长度,提出弯曲倾倒式滑坡应用锚杆防治结构的优化设计方法,对类似的工程岩质边坡防治具有一定的参考价值。     

辛置镇黄土边坡变形破坏及其影响因素分析

辛置镇位于霍山西部,区内沟谷纵横,第四系黄土层为主要出露地层,本身具有不良地质特性,加上区内降水量多,为黄土边坡的变形破坏创造了条件,再加上人为切坡建房、修建道路等,加速了边坡变形破坏。通过调研和野外考察,发现辛置镇黄土边坡变形破坏可划分为坠落、倾倒等类型,分析了辛置镇黄土边坡变形破坏的成因,研究了其影响因素,提出了对应的防治建议。     

贵州万山区新屋场崩塌成因机制分析及风险评价

新屋场崩塌是多种因素综合作用下逐步发展形成的，其形成机制为压致拉裂式倾倒。通过对成灾机理的分析、不同暴雨频率下稳定性及危险区范围预测、不同暴雨频率下的易损性计算得出新屋场崩塌在20年一遇暴雨工况下其风险性为“中风险”;在50年一遇暴雨工况下其风险性为“高风险”。     

某水电站泄水边坡形成机制分析

以黄河上游拟建的茨哈峡水电站坝后泄水边坡为研究对象,通过野外地质调查、室内试验及数值模拟对其变形破坏特征及机制进行探究。研究结果表明:泄水边坡中上部发生卸荷拉裂破坏;坡体中部发生蠕动变形,表现为平硐内岩体的弯曲倾倒;坡体下部为弱风化岩体,有缓倾节理面发育。该边坡变形破坏机制为顺向层状边坡在自身重力作用、河流的下切作用、上覆岩体的崩塌、坡积物沿坡面的下滑力以及降雨作用下,产生向外的弯曲变形,随着外力作用的继续,岩体弯曲变形向深部和下部发展,坡体表层岩体发生倾倒变形破坏。     

穆坪镇马家危岩体破坏机制及治理措施研究

马家危岩体目前变形加剧,已严重威胁坡脚省道S210的畅通和居民安全,可能造成更严重的危害。根据危岩体结构特征和变形破坏迹象,分析了危岩体的2种破坏机制：拉裂—滑移式和拉裂—倾倒式。在此基础上,运用能量守恒定律和运动学规律研究危岩体失稳落石运动特征,落石运动到坡脚的最大弹跳高度为2.9 m,最大动能为1 289.54 k...     

九寨沟景区“8.8”震后崩塌灾害发育特征及影响因素

2017年8月8日四川省阿坝州九寨沟县发生里氏(Ms)7.0级地震,震中据九寨沟景区仅5 km,地震诱发大量崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害,严重威胁景区正常运营。通过对景区则查哇沟两岸8处重大崩塌灾害点深入调查,统计分析崩塌(危岩)规模、分布及变形破坏特征,并结合景区的地质环境,研究地形地貌、地质构造、岩性及地震对崩塌发育的影响。结果表明:该区多发育中、高位崩塌,低位较少;中、高位崩塌具有"归槽效应",形成的崩塌流呈面状破坏,危害性较大。研究结果对防治景区震后崩塌灾害有借鉴价值。     

汶川地震震中区崩塌发育规律

研究区为汶川地震的震中区,是研究地震崩塌最为典型的区域。通过详细的野外实地调查,结合遥感解译的成果,分析震中区崩塌灾害的空间分布特征以及影响崩塌灾害发育的重要因素,揭示了震中区崩塌灾害的发育规律。研究区内崩塌灾害在平面分布上,主要沿水系沟谷两岸呈线状分布,并且多位于断裂带的上盘;剖面分布上,崩塌的发生存在明显的背坡面效应和断层错动方向效应。斜坡坡形、坡向、坡高、坡度以及岩性是影响斜坡崩塌灾害发育的重要因素。区内崩塌失稳机制以滑移式和倾倒式为主。     

吕梁地区不同地层结构黄土边坡坡脚开挖效应

黄土高原地区崩滑流地质灾害较为严重,与人类工程活动如灌溉和开挖等相关,尤其是坡脚开挖最容易导致坡体失稳形成滑坡崩塌地质灾害。在吕梁地区崩滑灾害野外调查的基础上,将该地区黄土边坡按地层结构概化为四种类型即单一黄土型(Q_3)、黄土-古土壤型(Q_2-S)、黄土-古土壤互层型(Q_3-S-Q_2)和黄土-古土壤-红黏土型(Q_3-S-Q_2-N_2),基于FLAC~(3D)有限差分软件,模拟分析了不同地层结构类型黄土边坡坡脚开挖效应。分析结果表明:四种不同地层结构类型黄土边坡在开挖进尺L≤20 m时,开挖角度对边坡稳定系数的影响不大;开挖进尺L≥30 m时,边坡稳定系数随开挖角度的增大显著降低,且在开挖进尺大、开挖角度较陡时边坡浅层产生贯通的最大剪应变增量带形成浅层滑坡,其中具有多层古土壤结构(Ⅲ型)的黄土边坡稳定性最好;开挖角度较缓时边坡位移以竖向回弹为主,开挖角度较陡时边坡水平与竖向位移均较大;坡型坡高相同的条件下,坡脚开挖导致不同地层结构类型的边坡变形破坏的破坏面形态基本一致,滑体厚度存在一定差异但区别不大。研究结果对黄土地区边坡科学合理开挖和灾害防治具有一定的指导意义。     

三峡库区公路陡高边坡拉裂 滑塌型危岩破坏机制分析

[目的]探究公路陡高边坡危岩的失稳破坏机制,对确保公路交通交通安全具有重要意义.[方法]针对三峡库区公路陡高边坡中受2组结构面切割控制形成的危岩,分析了首先受控于近水平层状第一条主控结构面逐渐受拉扩展,扩展至一定程度沿陡倾卸荷裂隙面第二条主控结构面滑移变形破坏的拉裂-滑塌型危岩地质模型.考虑危岩块间的相互作用,通过转角判断相邻危岩块的荷载传递;基于断裂力学方法构建了危岩体在 自重与振动荷载作用下第一主控结构面拉断裂方程与破坏判别式,利用极限平衡理论构建了第二主控结构面在自重与振动荷载下的滑塌失稳判别式.通过对发生2007年11月20日三峡库区宜万铁路高阳寨隧道口 20 m外的拉裂-崩塌型危岩破坏,分析了被2组结构面切割面形成的3块近临空面附近的危岩位于国道318线K1405上方,在自重与工程振动荷载作用下危岩失稳破坏机制.[结果]经计算发现,针对水平状第一主控结构面,底部危岩块与中间危岩块层面间受压,不会拉裂,底部与中间危岩块联合与顶部第三危岩块层面间也不会拉裂破坏,3块危岩块联合一体后顶部层面会被拉裂扩展,导致陡倾的第二主控结构面滑塌失稳破坏坠落解体.[结论]计算结果与实际情况基本吻合,验证了含两条主控结构面的拉裂-滑塌型危岩的稳定性分析法的合理性,为危岩防治提供了重要的理论依据.     

近断层地震动与汶川地震灾区滑坡破坏特征分析

基于对都江堰、彭州、绵竹、绵阳、北川、青川、平武、江油等重灾区和极重灾区的30多个地震滑坡灾害点进行的滑坡灾害现场测绘、灾害信息数字影像采集、地震滑坡灾害评估工作,发现灾区滑坡破坏模式主要以崩塌破坏或者崩塌破坏诱发的崩滑式破坏,而纯粹滑动式破坏较少,同时灾区滑坡破坏特征与近断层地震动效应存在密切联系,近断层地震滑坡与远震滑坡在灾害机理与破坏形式上存在明显区别,有必要在今后研究工作中针对近断层地震动的大脉冲效应、SH波、崩塌破坏特征展开系统研究.     

碳酸盐岩地区危岩成因机制与变形破坏特征

通过对重庆市武隆县铁矿乡大佛岩危岩地质背景、基本特征的分析,归结出碳酸盐岩地区危岩的形成机制和变形破坏特征.分析表明:此类危岩大多为高位大型危岩,降雨、风化、溶蚀作用是危岩形成的重要外部条件,其结构特征决定其破坏模式,强降雨是其发生崩塌的关键因素,同时地震也可以在瞬间诱发危岩的崩塌、破坏.危岩带存在顺层滑塌的危险,比危岩单体有更强的破坏性,影响规模更大,危害范围更广.此类危岩在广大的碳酸盐岩分布区,特别是西南地区的城市规划或工程建设中具有较强的代表性,对此类危岩的成因机制和变形破坏特征的研究可以为预防、治理此类危岩灾害提供地质依据.     

成对节理对废弃黄土窑洞边坡稳定性的影响

节理在黄土地区普遍发育,一般成组成对出现,它的存在破坏了土体的整体性和连续性,形成的软弱面对黄土洞室和边坡的稳定性造成安全隐患。通过实地调查、数学统计等方法,对研究区节理分布特征和灾害类型进行系统研究,在此基础上将废弃黄土窑洞边坡变形破坏归纳为窑洞冒顶破坏和窑洞崩塌破坏2种模式。通过建立不同成对节理条件下的有限元模型,对废弃黄土窑洞边坡稳定性进行计算分析,结果表明：①成对节理远离拱顶且间距越大时,稳定性越低,同时发育X节理时的稳定性比垂直节理时更低;②成对节理对竖直位移的影响比对水平位移的影响大,而发育的X节理倾角越小时,窑洞更容易发生洞口局部崩塌及窑脸冒顶灾害;③Mises等效应力在窑腿、立壁和拱顶不规则处更为集中,成对节理远离拱顶和间距增大时节理两侧的围岩应力差距越小,且当成对X节理倾角时变小时,最大等效应力值增大,节理附近更容易发生破坏。