白龙江干流典型滑移-倾倒型滑坡的特征及形成机制

探讨中陡倾角顺层岩质斜坡发生倾倒变形的特征、发育条件及形成机制。白龙江干流受区域构造环境条件的影响,纵向河谷发育,河谷两岸志留系白龙江群的砂质板岩、千枚岩等较发育,尤其在甘肃的舟曲、武都一带以软质、薄层状的绢英、碳质千枚岩为主。这些干流段岸坡稳定性较差,尤其是顺层岸坡段滑坡较发育,且多以滑移-弯曲(溃曲)、滑移-拉裂模式为特征。通过对白龙江干流水泊峡水电站的Ⅶ#滑坡、碧口水电站库区的青崖岭滑坡与孟家干沟滑坡的现场调查、分析,揭示了在陡顺倾层状岩质斜坡中还发育一种特殊的倾倒变形破坏模式,即滑移-倾倒模式。该类变形多发育在临空条件好、坡度40°以上由软硬相间或软硬互层状、岩层倾角一般在65°以上的高陡层状岩质斜坡中,是在斜坡应力场或遭受水、地震等作用下,坡脚首先发生初始倾倒变形,同时上部岩体发生滑移-倾倒,最终岩层发生连续弯曲变形、根部折断,折断面贯通而形成滑坡。     

黄河上游茨哈峡水电站4#倾倒体稳定性研究

库岸岩质高边坡的稳定性对水电站施工期和运行期的安全至关重要。首先,从降雨入渗和库水位变化两方面分析了地下水对岩质高边坡稳定性影响的机理。在此基础上,以茨哈峡水电站4#倾倒体为例,剖析了边坡的工程地质特征,运用离散化的有限元方法分析该边坡在降雨入渗、库水位上升和库水位骤降条件下的变形破坏特征,综合评价其稳定性。研究表明,库水位骤降使得岩体内部产生较大的动水压力,对边坡的稳定性影响很大;4#倾倒体受反倾结构面的影响,在水荷载作用下的变形模式为上部倾倒、下部滑移的组合形式,其失稳模式为牵引式倾倒破坏。该研究对实际工程的建设具有参考价值。     

四川宝珠寺水库滑坡地质灾害及典型滑坡特征分析

四川省宝珠寺水库自蓄水以来,由于库水反复升降与暴雨的联合作用,库区沿岸发生了较大面积的滑坡地质灾害,库区许多交通等基础设施、迁建集镇和移民房屋遭到破坏.作者根据库区环境地质条件和滑坡特征调查资料,以金洞和左坝两个典型滑坡为例,对库区沿岸滑坡分布特征、滑坡类型及其形成条件及形成机制、滑坡的活动特征作了详细分析,同时对库岸的地质环境及稳定程度进行了分区和评价.研究结果表明,宝珠寺水库沿岸古堆积体在天然条件下的极限稳定状态过渡到库水作用下新的稳定状态过程中库岸变形滑动明显;堆积体坡度陡结构松、库水反复涨落作用及修路等开挖是重要原因;按照稳定、较稳定、较不稳定及不稳定划分,目前该水库岸坡多数为较稳定和较不稳定状态.     

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。     

水电工程库水响应下滑坡时空演化特征分析

伴随西部地区水电工程的蓬勃建设,水电站建成投运改变了岸坡原始的地质条件,库水位变化引起岸坡内动水压力与静水压力的变化,从而影响岸坡的稳定性。以往水库蓄水对岸坡作用往往通过野外地质调查及相应的工程地质分析进行,缺乏蓄水前与蓄水后的定量对比分析。本文采用多源信息观测手段,分析大渡河流域黄草坪变形体蓄水前、初蓄期及正常运行期各阶段斜坡变形破坏特征,研究成果表明：（1）黄草坪变形体为一处砂页岩倾倒变形体,并将变形体区域分为强变形Ⅰ区、弱变形Ⅱ、Ⅲ区;（2）黄草坪变形体于2015年10月水库蓄水后开始变形,Ⅰ区变形显著,每年汛期加剧变形,而汛期后监测点曲线变形速率减小,且库水位下降的历时曲线与变形曲线的波峰基本对应,但由于地下水相对库水下降滞后性,变形曲线的波峰相对汛期库水位下降的历时曲线有所延后。（3）黄草坪变形体的形成可概括为①岩体卸荷—倾倒变形发展阶段;②垂直层面的张裂隙扩展阶段;③蓄水过程坡前水位抬升,局部裂隙贯通破坏阶段;④水库运行过程中坡体宏观变形破坏阶段。本文研究成果可对类似水电工程地质灾害防治具有指导意义。     

成都五家坟滑坡变形破坏特征和复活机制分析

五家坟"8.8"滑坡是长历时、强降雨诱发复活的中型滑坡,滑坡直接威胁到下方丹景镇张家沟村安置小区45户195人。分析表明:该滑坡为缓倾角-中厚层-岩质-顺层滑坡。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。该滑坡是在龙泉山背斜地层构造、地形地貌、人类活动和降雨激发等多因素条件共同作用下古滑坡复活。前期降雨是本次滑坡复活的主要诱发原因,本次滑坡的发生与最大降雨出现时间在时序上具有明显滞后性。复活模式为古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,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。     

三峡库区卧沙溪滑坡变形影响因素分析

卧沙溪滑坡是三峡库区变形严重的典型滑坡之一.基于近年来该滑坡GPS位移监测成果、库区降雨和库区水位变化等相关资料,通过分析滑坡位移、变形速率和宏观裂缝监测数据,研究滑坡变形特征及滑坡影响因素.研究结果表明:该滑坡近几年累积位移时间曲线于每年的4~6月期间呈周期性、阶跃性特征;库水位下降和库水位浸泡是引起卧沙溪滑坡位移变形的主要影响因素,降雨加剧滑坡变形;按照滑坡机理分类,该滑坡属于动水压力型与浸泡软化型的复合型滑坡.     

皖南某高速公路四号边坡变形机理及稳定性分析

皖南某高速路高边坡地质条件复杂,从坡中部至坡顶处均出现明显的倾倒变形迹象,并在边坡左侧发生过垮塌.通过对该边坡的地层岩性、岩体结构和边坡开挖等因素的分析研究,阐述了其变形机理,揭示了其弯曲-倾倒和滑移复合的变形破坏模式.这一变形机理的产生是由于原始地形较陡和坡体强烈卸荷,在开挖的触发下引起上部陡倾岩体向坡外弯曲变形,沿顺坡向结构面滑移拉裂.采用二维有限元数值模拟,分析了这类边坡在开挖过程中的应力和变形的特征及其变化规律,以验证上述的破坏机理模型.     

考虑渗透系数空间变异性的降雨作用下边坡大变形破坏特征

合理评估降雨作用下边坡破坏特征是滑坡灾害防控及预警的重要前提.为了揭示土体渗透系数空间变异性对降雨作用下边坡大变形破坏特征的影响规律,综合利用极限平衡方法计算效率高和物质点法可模拟边坡大变形的优势,提出了随机极限平衡-物质点耦合分析方法(RLE-MPM),并开发了MATLAB-HYDRUS-Anura 3D这3个软件的接口实现程序.首先,利用HYDRUS模拟边坡降雨入渗过程,得到每个土层单元的含水率及孔隙水压力分布特征;其次,采用局部抗剪强度法更新每个物质点的等效抗剪强度及重度;最后,利用随机物质点法(RMPM)进行降雨作用下边坡大变形破坏概率计算、破坏模式识别及大变形破坏特征评估.研究结果表明：RLE-MPM方法可模拟日本Tokai-Hokuriku降雨型滑坡水-力耦合过程,模拟得到的滑坡最终堆积形态与现场调查结果基本一致.相较于RMPM,RLE-MPM方法计算边坡失效概率的效率更高,并且能够有效识别降雨作用下3种边坡破坏模式,即完全破坏模式、剪切带破坏模式、渐进式破坏模式.此外,降雨历时对非均质边坡大变形破坏模式及其特征均具有重要的影响.     

降雨-库水耦合作用对滑坡变形演化的影响研究——以白家包滑坡为例

三峡水库在2003年6月蓄水后,大量滑坡产生了复活变形.库区滑坡的复活变形受到每年水位升降和汛期降雨的影响,为研究库区滑坡在降雨-库水的耦合作用下滑坡的变形演化特征,选取了三峡库区典型的白家包滑坡为案例,通过分析其自2006年至2018年间的监测数据,研究了滑坡在时间和空间上的演化过程;基于领域粗糙集理论,对滑坡变形演化的影响因子进行了计算和判识;最后运用数值模拟对滑坡在不同工况条件下的稳定性进行了计算分析.结果表明:白家包滑坡的累计位移呈现出十分典型的周期性和阶跃性,阶跃时段为每年的6～8月;在空间上滑坡变形强度从右侧到左侧逐渐减弱,从前部至后缘逐渐减小,呈典型的牵引式变形特征;滑坡对当月降雨量最为敏感,其次对当月水位下降速率较为敏感,降雨和库水位对滑坡的影响效应均在一个月以内;在库水位以1.2 m/d下降到145 m时,叠加降雨后为最危险工况,滑坡处于欠稳定状态,存在失稳下滑风险,研究结果可为同类型滑坡的防治提供一定的参考依据.     

基于图幅调查的六盘山镇滑坡易发性研究

调查研究区域孕灾地质环境背景,是分析地质灾害时空分布规律与成灾模式,完成地质灾害易发性区划评价,提出地质灾害综合防治对策建议的重要依据。基于实地调查和GIS技术,分析了六盘山镇幅内工程地质岩组、坡度、坡向、地形起伏度、断裂构造、河流与公路7个因素与滑坡分布的关系,应用滑坡点分布频数这一指标来衡量每个因素中各个级别对滑坡的影响程度;然后运用层次分析法来确定触发滑坡控制参数的权重大小。在GIS环境下对这些参数进行综合分析,通过分析结果将研究区按易发程度分为高易发区,占12.43%;中易发区,占20.14%;低易发区,占42.98%;非易发区,占24.46%。此外,结果还表明：(1)大的地貌单元和格局较明显地控制着滑坡的分布,不同地貌单元内的滑坡类型、发育程度和分布特征等都有差异性,滑坡一般沿地貌边界带密集分布发育,尤其是沿断裂呈线状展布;(2)工程地质岩组对滑坡的影响作用最大,尤其在软弱的泥岩岩组易滑地层区域内,在不同工程地质岩组区间内滑坡面积的多寡与滑坡分布密度相关性不大;(3)区域地质构造不仅控制着区域地层的展布,也控制着区域滑坡的发育,不同断裂也凸显出一定的差异性。     

三峡库区大坡滑坡成因机制分析及稳定性评价

大坡滑坡是三峡库区典型的非涉水覆盖层滑坡,于2017年6月17日发生变形破坏,造成前缘道路中断和多户房屋墙体开裂。为避免后部及前缘区域邻近滑坡群被激活而加剧变形,通过野外地质调查、钻孔勘探、现场监测、室内试验和模型计算,从地质因素和环境因素两方面分析了滑坡的成因机制及触发因素,并考虑人为活动和极端降雨在内的两种工况进行了稳定性评价。结果表明：大坡滑坡属于浅层多级滑面顺层岩质滑坡,该滑坡变形的外因主要是持续性降雨/强降雨和人类活动,库水位升降影响甚微。在水蚀作用下,薄层堆积体下砂岩、砂质页岩及炭质页岩层面的强度弱化是该滑坡变形的主要内因。稳定性计算结果也表明,人类活动促进了滑坡的形成和发育,极端降雨显著降低了滑坡稳定性,在此基础上提出了“抗滑桩板墙+截排水工程”工程治理方案。相关结论对于库区非涉水滑坡的形成机理分析及工程治理具有一定的参考价值。     

永登县苦水镇潜在地质灾害时空分布特征及易发性与危险性分区评价

以永登县苦水镇为研究对象,充分利用已有资料和野外实地勘察对苦水镇地质灾害的类型、地质条件、发育特征、时空分布规律等进行系统分析。明确了滑坡和不稳定斜坡均为土质斜坡,主要沿东侧黄土丘陵区第一斜坡带成带状分布,具有明显的雨季效应。基于苦水镇地质背景条件,以斜坡作为基本评价单元,分别选取滑坡和不稳定斜坡各自的指标评价因子对其易发性进行分区和评价,进而以易发性分析结果对危险性进行分区评价。结果表明：苦水镇地质灾害易发性可划分为高、中、低及非易发4个分区,面积分别为0.16km2、0.01km2、0.03km2、1.37km2;地质灾害危险性可划分为高、中、低及极低危险4个分区,面积分别为0.118km2、0.035km2、0.031km2、1.386km2。易发性与危险性分区结果与野外实地调查情况相吻合,能够较好地反映区内地质灾害发育的总体特征,这对苦水镇地质危害的预测预警具有一定的指导意义,为甘肃省城镇地区滑坡地质灾害评价和防治提供借鉴。     

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：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;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。归结了滑坡堆积层孕灾机理。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。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。     

马岭镇垮山老滑坡存在性分析

马岭镇垮山滑坡位于四川省雅安市名山区,受"4·20"芦山地震的影响,该滑坡发生变形。由滑坡区的地形地貌特征推测该滑坡可能为老滑坡,为查明滑坡目前发育的多处变形破坏是否为该老滑坡局部复活形成,通过工程地质测绘、勘探、试验以及详细调查,查明了滑坡变形均为浅表变形,未见深层滑动的迹象,因此判断其不是老滑坡,研究结果为类似老滑坡灾害的判定以及工程治理提供了参考依据。     

三峡库区水位变动下推移式滑坡监测变形分析

三峡水库蓄水诱发了多处推移式滑坡变形加剧,为了加强对该类滑坡在三峡水库水位调节下变形特征的认识和灾害的预防,以三峡库区典型推移式滑坡——云阳凉水井滑坡地质条件和变形特征为例,制定监测方案;通过对滑坡地表位移、地表裂缝、深部位移、地表水位、降雨量及宏观巡查等方面的监测,分析监测指标的变化规律及相互关系,研究降雨及库水位升降对滑坡变形影响,分析了降雨、库水位变化时滑坡体变形和变形速度的规律;结合条块自身稳定系数变化量,揭示了推移式滑坡在降雨和库水位两种不同作用机制下的变形规律：降雨对后部变形影响大,库水对前部变形影响大,水位越高影响越强烈;降水时动水压力对滑体变形影响较大;同时受降雨和降水作用时滑体变形最大。其变形规律为该类滑坡防灾减灾提供了科学依据。     

木鱼包滑坡变形与库水位相关性定量化分析

为研究库水位高程、降雨量对三峡木鱼包滑坡变形的影响,分别从定性与定量的角度分析了位移数据与库水位高程数据、降雨量数据之间的相关性。通过对长期监测数据的定性分析,认为水位高程是影响木鱼包滑坡变形的主要因素,并根据滑坡变形速率的大小将变形过程划分为3个阶段;对多年月监测数据的计算得出滑坡的位移量数据与2个月前的水位高程数据之间的斯皮尔曼相关系数的均值最大,为0.409(中等正相关),而与任意时期的降雨量数据之间的相关系数几乎小于0.2;日监测数据的计算得出滞后期为40 d时滑坡变形数据与库水位高程数据之间的相关系数的均值最大,为0.622(强正相关)。综上可知木鱼包滑坡变形对库水位变动的响应较为明显,并且在时间上存在约40 d的滞后期,而降雨量对木鱼包滑坡变形的影响并不明显。本文所取得结论与其他学者对木鱼包滑坡的认识基本一致,说明相关性的定量计算能够在滑坡变形影响因素方面的研究提供一定的科学依据。     

三峡库区二道河滑坡变形机制研究

受三峡水库蓄水影响,二道河滑坡出现了变形加剧现象。通过监测数据分析和蓄水过程中滑坡渗流及稳定性数值模拟,分析了滑坡的变形演化过程及变形机制。结果表明:二道河滑坡从开始变形到三峡水库不同阶段蓄水的过程中,经历了由推移式转化为牵引式、由悬浮减重型转化为动水压力滞后型的过程,滑坡变形的地质力学模式为蠕滑—拉裂型。对滑坡变形机制转化的分析可供类似滑坡的分析研究参考。     

渗透作用下滑坡-抗滑桩变形特征分析

基于Drucker-Prager模型,以马家沟滑坡为分析对象,从水平抗力、位移的角度出发,利用有限元分析软件ABAQUS对库水位波动时渗透力作用下滑坡发育过程中滑坡-抗滑桩不同位置处的变形规律进行了研究。研究表明：库水位波动时,抗滑桩土体水平抗力及位移随渗透力的增大而增大;0～60d,滑坡变形过程经历瞬间加卸荷变形、应力调整变形、应力稳步增长变形三个变形过程;0.5d～40d滑坡位移速率持续降低,滑坡处于减速蠕变阶段;40d～100d滑坡位移速率趋于稳定,滑坡处于等速蠕变阶段。滑坡位移速率趋于稳定时,土体的变形处于缓慢持续的状态,体现出马家沟滑坡的蠕滑特性;抗滑桩桩前、桩后水平抗力及位移呈现时间效应。