降雨条件下滚石斜坡失稳机理试验研究

为了探究滚石斜坡在降雨入渗条件下的失稳机理,通过模型试验分析不同降雨时长、不同坡度条件下,滚石斜坡的稳定性与含水率、孔隙水压力及土压力的映射关系,并结合模型试验推导滚石斜坡的稳定性计算方法.研究表明:随着降雨时长的增加,所有斜坡的含水率、孔隙水压力和土压力值均增加;55°斜坡比75°和35°斜坡更利于降雨入渗,其含水率、土压力和孔隙水压力均为最大,从而更易失稳滑动;降雨条件下,滚石斜坡的失稳破坏最先为岩土颗粒滚落,然后是局部滑动并不断扩大.结合模型试验,推导出适用于滚石斜坡降雨入渗条件的简布法稳定性计算公式.研究成果可用于西藏高原公路滚石斜坡的维修整治.     

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。     

青藏铁路多年冻土斜坡路基失稳变形特性

从力学相似性角度对处于最大融化深度时的冻土斜坡路基进行离心模型试验,获得冻土斜坡路基的失稳变形特性、影响因素及失稳原因。通过天然冻土斜坡的现场试验结果验证基于力学相似性的离心模型试验方案的合理性及试验结果的可靠性。试验结果表明:冻土斜坡路基发生失稳的根本原因是软弱带的抗剪强度不足,致使路基发生较大变形;冻土斜坡路基的变形主要集中在冻融交界面之上的浅层土体,变形骤变点在冻融交界面附近;滑裂面贯穿活动层后沿着冻融交界面;在本试验条件下,合理的路堤中心高度为4.0～5.0 m。     

斜坡堤加糙插砌条石护面的条石稳定厚度试验研究

通过试验,研究了斜坡堤坡度、相对水深、波坦、平面加糙率和加糙条石凸起高度等因素对条石稳定厚度的影响及条石失稳的机理。通过理论和试验结果分析,提出了计算斜坡堤加糙后插砌条石护面稳定厚度的公式。     

黄土高原区地质环境特征及灾害发育类型分析——以甘肃省环县为例

结合甘肃省环县地质灾害详细调查实例,总结了黄土高原区地质灾害的发育类型,分析了区域内地质环境特征及地质灾害成因。得出以下结论:区域内地形地貌条件复杂,新构造活动强烈,广大地区为黄土所覆盖,地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水和裂隙水;地质灾害点分布既具有普遍性又具有不均匀性,沿河谷两岸呈带状密集分布,中山区则分布较为稀疏;区域内地质灾害以滑坡、泥流、崩塌及不稳定斜坡为主,地形地貌、岩土体类型及地质构造是地质灾害形成的主要因素,地下水和植被是地质灾害形成的次要因素,降水、地震作用及人类工程活动是地质灾害形成的诱发因素;坡度对滑坡影响较为明显,20°~50°坡度区间内发生滑坡的数量较多,崩塌多发生于坡度大于70°的高陡斜坡上,泥流多发生在流域面积为0.1~5.0 km~2,沟谷坡度25°~45°,主沟纵坡比降10%~40%的沟谷内。     

冀中坳陷蠡县斜坡沙一下亚段碳酸盐岩滩坝沉积特征

冀中坳陷蠡县斜坡沙一下亚段发育薄层碳酸盐岩沉积,在岩心观察描述、镜下分析鉴定的基础上,结合测井、分析化验等资料,系统探讨了蠡县斜坡沙一下亚段碳酸盐岩沉积特征及沉积模式。研究表明:蠡县斜坡古近系沙一下亚段发育碳酸盐岩滩坝沉积,可以划分为颗粒滩和灰泥坪2种沉积微相,鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩、藻砂屑灰岩和泥晶灰岩是主要的岩石类型。研究区碳酸盐岩的发育,主要受相对湖平面升降、陆源碎屑供应程度和古地貌等因素的影响,高部位的高能环境主要发育颗粒滩沉积,低部位的低能环境发育灰泥坪沉积。在沉积特征和控制因素分析的基础上,建立了研究区碳酸盐岩滩坝沉积模式,为类似陆相含油气盆地的碳酸盐岩储层预测提供可借鉴的地质模型。     

鄂南延长组长3段致密储层特征及相对优质储层形成机理

通过岩石普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、物性测试以及X线衍射等分析,研究鄂南旬邑地区延长组长3段对油气富集有利的相对高效储层的发育规律和主控因素。研究结果表明:研究区长3段经历了中等强度的压实作用,大量的云母和塑性岩屑的存在以及方解石连晶式胶结导致了储层的致密化;绿泥石薄膜的发育有效地阻止了石英等碎屑颗粒的次生加大,并增强了颗粒的抗压实能力,保护了原生孔隙和喉道,自生高岭石发育的晶间孔对储层物性具有一定的改善,自生伊利石的发育对储层发育没有影响;近地表暴露时期大气淡水的淋滤作用是长石被溶蚀产生大量次生孔隙的主要原因;三角洲前缘水下分流河道和河口坝微相,较少的云母、塑性岩屑(其质量分数小于25%)和方解石(其质量分数小于6%)和相对较多的自生绿泥石以及古地貌斜坡带大气淡水淋滤的叠合是相对优质储层形成的重要条件。     

沉积物理模拟实验在确定重力流临界坡度中的应用

主要采用沉积物理模拟实验的方法,分别对不同成因重力流的启动临界坡度进行了探讨,并对重力流的滑动临界坡度进行了分析.不同成因重力流的启动临界坡度存在较大差异,斜坡梯度大致为6 m/km的斜坡带足以发生砂质碎屑流, 洪水型浊流所需要的坡度最小; 斜坡高差是影响沉积物再搬运重力流发育的重要条件, 因此再搬运重力流所需要的坡度最大;而重力流在坡度大于0.1°时即可以滑动.重力流的启动临界坡度是形成重力流的关键.并且结合实例,分析了松辽盆地南部重力流的沉积特征.     

波浪作用下斜坡堤护面块体的稳定问题

本文综合地论述斜坡堤护面块体稳定问题,对块体失稳力学图式,明确提出"法向跳脱"的假设;对确定块体稳定重量,提出一个综合关系式,包括斜坡坡度、波浪陡度和相对水深的影响;对块体稳定标准,提出将稳定系数和失稳率系数严格区分的论点,并建议采用正立方块体护面作为标准护面同其他块体护面比较.     

多因素影响下高地隙喷雾机稳定性模型试验

针对高地隙喷雾机复杂的作业环境,基于3D打印技术和比例模型相似性准则原理,建立了喷雾机作业车轮-地面载荷试验测试系统,以车轮离地为参考量,提出了针对喷雾机水平-斜坡路面下的稳定性评价指标,采用田口试验设计方法,以全工况下E,F级随机路面为噪声因子,选择水箱放置位置、车速、轮距、充液比和坡度5个影响因素作为控制因子,设计了5因素混合水平的田口试验方案,针对不同的失稳特性,选择不同的信噪比计算方法,确定喷雾机在水平-斜坡路面下的最大失稳试验条件.结果表明:利用田口方法预测到的斜坡路面下稳定性评价指标与实测值基本吻合,二者的线性回归决定系数大于0.91,NSE效率系数在0.85以上,预测值与实测值之间的平均相对误差在6.5%以内,进一步验证了所寻找的喷雾机失稳试验条件以及模型的正确性.     

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。     

汶马高速公路斜坡地质灾害分布规律及演化模式

通过现场调研和浅表生改造理论分析,总结汶马高速公路沿线斜坡地质灾害的发育分布规律及成因,探讨其形成演化模式。研究表明：沿线斜坡地质灾害在空间和时间上呈现出分段、集中、相关以及季节重复性的特征;坡度为30°～40°时,地质灾害最发育;海拔高度1.5～2 km是地质灾害数量最多的高程段;岩性决定了地质灾害的类型,滑坡与不稳定斜坡主要分布在土质斜坡,崩塌主要发育在板岩斜坡;沿断裂带,地质灾害呈带状分布。汶川—理县段的地质灾害演化为中倾角岩层深切模式,主要发育危岩和滑坡;理县—马尔康段地质灾害演化为陡倾角岩层深切模式,主要发育滑坡。     

花岗岩残积层滑坡形成机理降雨模拟研究

花岗岩残积土是一种特殊土,在强降雨条件下极易诱发地质灾害。以广东省龙川县贝岭地区群发性滑坡为背景,采用物理模拟手段探究了典型滑坡的形成机理,结果表明：滑坡发生的影响因素为降雨强度、岩土体物理力学性质、斜坡结构;降雨并未引起坡体内部土压力及孔隙水压力数值出现异常增减,说明坡体破坏仅限与坡表及坡脚局部的破坏,未有整体变形破坏趋势;斜坡变形破坏在坡表表现为降雨造成的坡面侵蚀,坡脚表现为临空面的垮塌及潜蚀现象,总体上表现出“逐级后退、依次破坏”破坏特征;滑坡的演化过程可划分为以下4个阶段：原始斜坡演化阶段、土壤颗粒运移阶段、坡表局部破坏阶段、整体失稳阶段。     

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。     

红层缓倾角土质滑坡发育环境、分布规律及影响因素研究*

红层在我国分布广泛,红层地层孕育大量的滑坡,其发育环境和形成机理独特。对红层缓倾角土质滑发育环境、分布规律及影响因素的研究有助于揭示滑坡的成因机理。以四川省南江县50个土质滑坡为研究对象,通过详细的现场调查和室内统计,对土质滑坡的发育、分布规律及影响因素进行了深入研究。研究结果表明:①从空间分布上看,土质滑坡分布主要沿河流、沟谷呈线状、带状分布,在南部山区零星分布,规模以小型滑坡为主;绝大部分为浅表层土质滑坡,滑坡有成群爆发的特点;②滑坡前缘高程集中分布在700~900 m范围内,坡度主要分布在20°~30°斜坡中,滑体厚度3~5 m,物质组成为粉质黏土或粉质黏土夹碎石。阶梯型斜坡上滑坡较发育,凹型、凸型、直线型斜坡上弱发育;③大部分土质滑坡沿着基岩和堆积层的交界面滑动,滑床岩性通过物理力学性质、水理性质和岩性组合三方面对滑坡产生影响。冲沟型和陡坎型临空面斜坡上滑坡最为发育;④降雨是诱发区内土质滑坡最主要的外界因素;⑤构造作用通过地形地貌间接对滑坡产生影响;"512"汶川地震使部分斜坡土体变松,产生裂缝,在降雨作用下,变形进一步加大,最后失稳。     

鸡尾山特大型岩质滑坡的物理模型试验

鸡尾山滑坡的失稳模式为斜倾厚层岩质滑坡视向滑动.为了研究这种独特的特大型岩质斜坡失稳模式,利用土工离心机,对1个包含4组结构面的地质力学模型进行物理模型试验.研究结果表明:随着离心机加速度的不断增大,后部块体首先失稳并推挤前缘关键块体,粘贴在滑块与基座之间的裂缝监测应变片从斜坡后缘到前缘相继发生破坏;当离心加速度达到80g(1g=9.8 m/s2)时,斜坡前缘关键块体发生位移突变,产生瞬时视向滑动破坏,引起整体滑坡;软弱夹层抗剪强度的降低和关键块体瞬时失稳是鸡尾山滑坡发生的主要原因,斜倾厚层岩质滑坡视向滑动具有“后部块体驱动-前缘关键块体失稳”的特征,斜坡的初始变形破坏是一个从稳定到失稳渐进发展的过程.     

斜坡桩基上拔极限承载力数值模拟研究

利用有限差分软件FLAC3D,开展了斜坡桩基上拔极限承载力研究。分析了斜坡桩基上拔极限承载力的变化规律及其影响因素;并与平地桩基进行对比。分析了斜坡的存在对承载力的影响,给出了斜坡影响度的概念。研究表明:影响度大小呈现一定规律:随临坡距的增加呈现减小趋势;随坡度的增大呈现增大趋势,随桩长的增大呈现先增大后减小的趋势。实际工况中可以通过增大桩长、增大临坡距、减小坡度来提高斜坡上桩基的上拔承载力。当临坡距大于2倍桩径或边坡坡度小于1∶1.5时,再通过增大临坡距或减小坡度来提高斜坡桩基的上拔承载力效果并不显著。     

某缓倾角膨胀土滑坡的成因机制及稳定性的分析

以成都凤凰山滑坡为地质原型,通过成因机制及数值模拟分析,再现了一个近水平层状的膨胀土斜坡的变形破坏过程.研究结果表明:膨胀土斜坡的失稳破坏主要受坡体内部发育的裂隙以及降雨入渗的影响,裂隙的发育使降雨入渗向坡体深部发展,并使土体的强度随降雨过程不断降低,而滑坡后缘裂隙的充水对坡体产生了较大的静水压力.在这两种因素的影响下,斜坡发生了类似于平推式滑坡的失稳破坏.     

凯里市龙场崩塌特征及处治对策研究

2013年2月18日,凯里市龙场镇渔洞村突发大型崩塌灾害,导致5人失踪,并堵塞渔洞河形成堰塞坝。次日8时许又发生二次崩塌。崩塌堆积体约30×104m3。龙场斜坡为缓倾坡内上硬下软型高陡斜坡,下卧软岩厚度仅13m并含可采煤层;上部硬岩为碳酸盐岩,岩溶化强烈。龙场崩塌主要受控于坡体结构及后缘隐蔽性深切溶蚀裂隙。初步分析认为山体内部持续大范围采煤是主要诱发因素,导致崩塌体高速坠覆失稳。建议对矿区内高陡斜坡开展专题调查,并量化分析采煤效应,以确定重点监控部位、采空区临界安全距离和合理采空率等,防范类似灾害发生。     

黄土斜坡变形失稳破坏特征的振动台模型试验

基于低含水率黄土纯土层、低坡角斜坡、1∶25相似比的振动台模型试验,研究了黄土斜坡在地震作用下的变形发生和失稳破坏过程及其加速度和应力响应特征,对典型黄土斜坡强震失稳机制进行了探讨.试验表明:黄土斜坡对输入地震波存在着明显的临空面放大效应以及垂直放大效应;在烈度为VII度的地震荷载作用下,斜坡模型在其坡顶前缘处发生了最初的张性裂缝,随着地震强度的增加,斜坡顶部的张性裂缝逐渐由前缘向后缘推进,最终形成一系列的永久性张性破坏;在烈度为IX度的地震作用下,模型顶部出现了明显的震陷,呈现出典型的震陷型滑坡的特点.