块裂反倾巨厚层状岩质边坡变形破坏颗粒流模拟及稳定性分析

为了研究块裂反倾巨厚层状岩质边坡破坏机制及稳定性,基于PFC2D平行黏结模型和持续增加重力加速度方法,研究边坡破坏模式、应力-变形及能量耗散演化,并用临界重力加速度量化研究其稳定性。研究结果表明:边坡破坏模式主要有滑移、倾倒和溃屈破坏3类且随岩层倾角增大而逐渐转变;随岩块两相邻边长比l/h增大,边坡越倾向于发生倾倒破坏;滑移和倾倒破坏模式从坡脚向上坡体应力逐步达到峰值并峰后跌落,具有渐进破坏特征。而溃屈破坏模式坡体各部位应力呈"捆绑"型波动性塑性流动状态,具有大面积剧烈整体性破坏特征;随着岩层倾角(45°,60°,75°)增大,边坡临界重力加速度先减小再增大,稳定性在60°时最弱。边坡稳定性随岩块增大而增强,并主要受层间裂隙间距控制。     

顺层边坡溃曲变形形成条件及其与层面倾角的关系

溃曲变形是顺层边坡中的一种重要破坏形式,其形成机制较为复杂,隐蔽性较高.为研究顺层溃曲滑坡的发育规律及岩层屈曲影响因子,运用数理统计的分析方法,总结50个溃曲边坡实例,提取出坡长因子、坡高因子、岩层倾角因子、单层厚度因子以及岩性因子,对影响因子进行特征曲线、层面倾角贡献率分析.结果表明:①溃曲滑坡多发育于软硬互层及含软弱夹层的顺层边坡中,滑坡规模较大,巨型滑坡居多,占溃曲滑坡数量的51.6％,发生屈曲变形的主要为硬质岩层,砂岩占比最多,为45.2％,滑动面为柔性岩层,泥岩占比最多,为48.3％;②边坡屈曲变形的岩层倾角多为20°～50°,此倾角区间溃曲滑坡数量占74％,单层厚度为薄层的占62.5％;③岩层倾角在20°～30°、40°～60°时,发生溃曲变形的贡献率程度最高,占溃曲滑坡坡高的81.3％,占溃曲滑坡坡长的82.6％,占溃曲滑坡体积的75.7％,占溃曲滑坡数量的68％,是溃曲滑坡发育的主要倾角区间.所得分析结论可为溃曲滑坡的形成判据及危险度评价提供一定参考依据.     

考虑不同拉压特性的边坡岩体结构稳定性位移判据

岩体顺层边坡破坏主要表现为剪切滑动和溃屈破坏等形式,而溃屈破坏常具有以板或梁的形式发生屈曲破坏的特征,其是否发生屈曲破坏与岩体力学性态有很大的关系。在已有研究成果的基础上,针对岩体拉压特性不同的特点,探讨了顺层边坡岩体结构的屈曲稳定性态,并对岩     

板裂介质理论在牟珠洞滑坡机理分析中的应用

牟珠洞滑坡是困扰重庆至北海高速公路运营的一大安全隐患，牟珠洞滑坡为顺层溃屈滑坡，曾出现多次滑坡，几经整治，但仍未根治。为了确保再次整治取得良好效果，结合能量耗散机理，采用板裂介质力学计算模型，确定了顺层滑坡发生弯曲破坏的力学判据，并对该滑坡进行应用分析。分析结果表明：该滑坡岩体破坏的具体形式为岩梁弯曲折断，其中复杂的地质构造及较发育的地下水是产生该滑坡的主要因素；此外，边坡浅层岩体风化导致岩体强度降低，边坡岩体出现蠕变性也是影响边坡稳定性的重要因素。     

层状边坡岩体结构的后屈曲稳定性态

针对层状边坡岩体结构的赋存特点和初始缺陷特性,应用初始后屈曲理论和突变理论探讨了边坡岩体结构的分岔性态和稳定性态,得出了岩体结构的分岔方程和分岔载荷计算公式,确定了边坡岩体后屈曲状态下溃屈破坏的上下限,建立了边坡岩体结构溃屈破坏的判据,并以雅砻江下游的霸王山边坡为例给出了工程实例.研究结果表明:边坡岩体结构在其分岔点的临界值是由其突变模型的分岔集确定的;初始后屈曲理论可揭示层状边坡岩体结构后屈曲平衡路径和平衡构形的稳定性;只有考虑了边坡岩体的实际缺陷,才可得出其溃屈破坏的阈值.     

对层状岩质状边坡不同层数溃屈失稳破坏的研究

溃屈破坏是顺层边坡的失稳主要形式之一。根据顺层边坡的地质背景及力学作用机制,将岩板视为二维受压板,分单层和多层岩体溃屈失稳情况分别进行考虑。考虑地下水和地震作用的影响,建立了相应的力学模型。运用能量法原理进行分析,推导出了临界坡长和溃屈失稳的判断公式。应用该理论对具体工程实例进行分析,分析结果与实际情况较为相符,证明了该理论的正确性。     

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。     

顺层斜坡溃屈变形物理模拟及影响因素敏感性分析

利用物理模拟方法再现顺层斜坡溃屈破坏过程,分析了发生溃屈型斜坡的临界坡长与弯曲隆起高度的主要影响因素,并运用优势分析方法论述了各单因素影响的主次关系。分析的结果说明:岩层的单层厚度、滑移面的内摩擦角和内聚力、坡角和岩体的弹性模量是影响顺层斜坡溃屈失稳的主要因素,其影响程度的大小顺序依次为岩层的单层厚度、滑移面的内聚力及内摩擦角、坡角和岩体的弹性模量。     

深埋垂直板裂结构岩体中洞室失稳破坏机制

采用RFPA数值模拟软件对深埋垂直板裂结构岩体中洞室围岩失稳破坏过程进行了模拟,研究了在不同侧压力系数条件下板裂围岩的失稳破坏特点,并与完整岩体中相同条件下的洞室的失稳破坏情况进行了对比.研究结果表明,侧压力系数对深埋垂直板裂结构洞室围岩的破坏形式具有重要影响,边墙岩柱的溃屈失稳破坏发生在侧压力系数小于1的情况;当侧压力系数大于1时,破坏集中发生在拱顶和隧道底部,边墙岩柱不发生溃屈破坏.指出梁板理论应用于板裂结构岩体洞室稳定性评价的局限性.在深埋情况下,洞室围岩的破坏以应力控制为主,结构面的影响居于次要地位.     

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。     

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。     

天山公路K964+080～K964+125段滑坡形成条件、形成机制研究

天山公路是贯穿新疆天山南北的重要的交通要道,也是重要的国防战略通道。根据天山公路K964 080- K964 125段地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、新构造运动及地震等区域地质状况和该段滑坡的基本特征,分析了该公路段滑坡的形成机理。天山公路4#滑坡为片岩组成的岩质滑坡,位于铁力买提达坂断裂和哈尔克山主断裂之间。陡倾的片岩在自重、构造等作用因素下产生卸荷,上部片岩向临空方向作悬臂梁弯曲,逐渐向坡内发展,形成弯曲-拉裂变形。滑坡坡体前缘公路的开挖,靠近临空面位置的变形体首先蠕滑或滑塌,后面的坡体形成临空或失去阻滑力而蠕滑,这样从前缘开始逐渐“追溯”,倾向坡外的拉裂面贯通后,形成蠕滑-拉裂滑坡。     

芙蓉山体崩塌灾害及形成机理分析

芙蓉山西侧白岩山体连续发生两次大型山体崩塌灾害，给国家和人民造成了巨大的损失。灾害发生后，笔者深入现场，调查取证，从当地的地质环境着手，通过对地形地貌、地质结构条件、气象条件、地震以及人类采矿影响等５个方面分析论证，准确地分析了灾害形成的机理，为这一事件的正确处理提供了科学依据。     

太长高速公路范家岭滑坡特征及成因研究

在野外勘查的基础上,阐述了范家岭滑坡的地质环境条件和滑坡特征,对滑坡的成因进行了分析研究,基于分析研究结果,指出范家岭滑坡的发生与岩性、地形地貌、地质构造、地震、降雨和人类活动有关,现状条件下该滑坡的稳定性总体上较差,建议对滑坡采取地表排水、刷方减载和抗滑桩工程进行治理。该研究成果可为范家岭滑坡的防治提供依据。     

基于Geo-Slope的土质滑坡稳定性分析

滑坡的稳定性受降雨、地震等因素影响较大,在各种稳定性分析方法下的安全系数有一定的差别.以芦山地震震区某土质滑坡为例,通过现场的工程地质勘查,分析了该滑坡的基本特征.在Geo-Studio的Slop/W模块中建立模型,分析该滑坡在天然、暴雨、地震3种工况下的稳定性,采用摩根斯坦—普瑞斯法、毕肖普法、简布法与一般方法计算安全系数.     

某砖厂附近山体滑坡成因机制分析及稳定性评价

滑坡位于四川成都龙泉驿区,因修建厂房开挖山体形成陡坡,在暴雨作用下,表层松动岩体沿下覆泥岩顶面产生整体高位滑坡,威胁下方厂房及工人生命安全。通过现场地质调查表明,滑坡边界条件及坡体地裂缝展布受早期构造结构面控制,通过地质力学分析该滑坡侧缘、底面边界分别受两组剪性结构面、一组张性结构面和层面控制。滑坡表面宏观变形迹象明显,通过野外定性判断和计算分析表明滑坡天然工况下处于欠稳定状态,暴雨、地震工况处于不稳定状态,提出清除表层松动岩体辅以地表截排水的治理建议。采用的地表变形迹象与结构面地质力学配套分析方法,对于确定类似岩石滑坡边界条件、成因机制分析和稳定性评价具有借鉴意义。     

某库岸滑坡稳定分析及治理措施研究

从地质条件出发,详细分析了滑坡的成因,以大型的岩土工程数值分析软件(ADINA)为研究手段,建立有限元计算模型,用强度折减的方法分析了滑坡体在初始工况、蓄水工况、暴雨工况、水位骤降工况和地震工况下的稳定情况,根据滑坡的失稳情况,在综合考虑的基础上,提出了削坡减载和地表排水相结合的治理措施,计算结果表明,治理措施是可行的,研究结果对设计和施工具有较大的参考价值.     

基于模糊数学和Geo-Studio的滑坡稳定性综合评价

在滑坡的稳定性评价中一般均存在不确定因素,如力学参数的选取、滑坡影响因素以及主断面的选择等,通常单一方法很难综合考虑这些因素。本文在对三峡库区某滑坡体地质及工程地质条件系统分析基础上,采用模糊数学综合评价对其稳定性进行了分析,考虑模糊数学方法中的隶属函数以及权重确定具有主观性特点,是一种半定量-定性评价。因此,采用Geo-Studio数值模拟软件对其进行稳定性定量分析。综合研究结果表明:采用模糊数学方法评价且根据最大隶属度原则,得出该滑坡处于欠稳定状态;数值模拟表明该滑坡在天然状况下稳定性系数最大,处于欠稳定状态,降雨和地震状况下的稳定性系数均会降低。两种方法得到的结果具有一致性,并与现场勘查的工程实际相吻合,表明这两种评价方法的综合运用更加合理可行。     

高烈度地区滑坡治理工程效果对比研究——以巴郎村滑坡为例

西南地区地质条件复杂,受地质灾害影响最为强烈,加上近年来极端气候现象与地震频发,地质灾害防治工作面临着更多复杂因素作用下的难题。以高烈度地区发育的巴郎村滑坡为例,在现场详细调查的基础上,对其破坏迹象与变形机理进行了深入分析,计算了不同工况条件下的稳定性系数。在此基础上,针对高烈度地区滑坡治理工程优化设计开展了进一步研究,利用数值模拟方法对两套治理方案进行了耦合分析与计算,从合位移与剪应力分布两个方面,对比分析了抗滑桩与挡土墙支挡效果,证实在高烈度地区抗滑桩工程具有更好的支护效果。该研究成果对高烈度地区滑坡灾害的防治工作具有一定指导意义。