基于GEO-SLOPE软件的煤矿密集区典型危岩形成机理分析

贵州省凯里市龙场镇渔洞村岔河组老山新村同一位置先后2次发生崩塌灾害,崩塌堆积体灾害导致5人死亡,掩埋6栋房屋,转移安置21户79人。本文针对其高陡斜坡为缓倾坡内上硬下软型,下卧软层薄,采空区距离陡崖面较远的具体特征,通过geo-slope分析软件,结合现场测绘实际情况,建立地质模型并对其进行数值模拟分析,分析其形成机理。     

“采空区”控制型高斜坡变形破坏研究

煤矿开采导致的矿山地质灾害发生特征在贵州山区具有相似性。基于贵州省纳雍县中岭高斜坡的坡体特征及变形机制分析,建立了中岭高边坡演化机制概念模型,其演化过程分为2个阶段：即压缩倾倒变形阶段和采空区沉陷-倾倒-拉裂阶段。采用数值分析方法对中岭边坡煤矿上方的观察节点位移进行开采过程中的全过程模拟,节点运动规律对崩塌发生位置和范围能做出很好的解释。陡～极陡坡体下部矿层遭受回踩后,易形成采空区控制型崩塌。陡坡段存在软岩夹层时,坡面会因差异风化而出现凹岩腔,从而在坡面上出现局部倒悬坡,受采空区影响区岩体结构面向上贯通,造成倒悬体成为危岩体。     

地下采煤引起的黄土裂隙化物理模型试验研究

煤矿采空区的黄土边坡裂隙化严重,为研究地下采煤对黄土边坡裂隙化的影响,通过分级撤去缩尺模型底部支撑力来模拟开采过程,利用布里渊光纤应变测试仪监测各阶段中坡体的应变,结合其位移变化,分析黄土斜坡在地下采空条件下裂隙产生的位置、形态、斜坡体内部应力变化及黄土斜坡裂隙化规律。结果表明:地下采煤不仅导致黄土斜坡产生剪切裂缝还会产生拉张裂缝,产生裂缝的类型与采空塌陷的位置有关;地下采煤导致黄土斜坡产生的裂缝将切割斜坡,被切割的块体临空面较原始斜坡变陡,坡内应力状态发生变化,同时坡体完整性变差,天然强度降低;裂隙分布规律与采空塌陷边界基本一致;地下采煤引起的黄土裂隙化会改变坡体内应力重分布,重分布应力会产生次级裂缝,进一步破坏坡体。     

兰州高阶地斜坡稳定性分析和防治对策——以伏龙坪为例

以黄河南岸Ⅳ级阶地伏龙坪段前缘高陡斜坡为例,在分析坡体结构和灾害点分布特点的基础上,利用FLAC 3D有限差分方法对坡体稳定性进行了定量评价,结果显示,伏龙坪段大部分坡体在自然条件下处于稳定性较差状态,在降水和地震等条件下,发生崩塌、滑坡的可能性很大.根据兰州城市建设用地的现状,提出了在统一规划的基础上,按照轻重缓急的原则对不稳定斜坡进行工程治理,根据边坡高度和坡体结构,选择坡体挡墙或抗滑桩支挡,坡体根据相对高度采用一级或分级的锚索格构加固,辅以截排水工程,在实践中取得良好的效果.在进行城市区斜坡坡体整治时要注意与周边环境的协调性,同时进行坡体绿化,提高城市绿地,达到消除灾害隐患、保障当地经济社会发展.     

贵州省印江县岩口堰塞湖形成机制研究

印江岩口堰塞湖是岩口滑坡地质灾害发生后形成的,通过对岩口堰塞湖的形成地质条件的分析,了解其形成影响因素以及形成机制认为:印江县岩口堰塞湖所处峡谷两岸碳酸盐岩形成高陡凌空的陡壁,由上硬下软的岩性组合与斜穿峡谷的斜向结构面(断层面)的不利组合,以及堰塞湖坝址原左岸坡脚砂石采场对坡脚的破坏是形成印江岩口滑坡而堵塞印江河形成堰塞湖的主要原因。堰塞湖的形成机制可以概括为:高陡斜坡坡体变形—滑坡启动沿断层面滑动—滑坡堆积体阻断印江河—河流水位快速上升—堰塞湖形成。     

静水压力对采动斜坡破坏模式影响的研究

以贵州省黔东南苗族侗族自治州凯里市湾水镇山体为例崩塌,采用数值分析方法,研究采动斜坡在采空条件下受不同静水压力对坡体破坏模式的影响。结果表明:静水压力的大小对采动斜坡破坏模式影响较大,当静水压力等于或低于104 m,山体形成滑移式崩塌;高于104 m时,形成倾倒式崩塌。     

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。     

三峡库区缓倾角软弱基座型斜坡破坏过程及防治措施研究

以三峡库区某崩塌危岩体为例,通过工程地质分析方法对红层区近水平厚层~巨厚层状的软弱基座型斜坡崩塌破坏演化过程进行了研究.研究认为:受长江河谷侵蚀下切作用,斜坡原始地应力环境发生改变,发生垂直于河谷方向的卸荷回弹变形,逐步发展演化形成卸荷裂隙;受特殊的"上硬下软"岩性控制,下伏相对软弱岩层受上覆硬岩重力压致作用,产生不均匀压缩蠕变,向临空方向塑流挤出,致使上部硬岩产生倾倒变形,直至加剧卸荷裂隙扩展,甚至形成新的拉张裂隙,加剧了崩塌危岩体的发展演化,导致了崩塌的产生.结合灾害特征提出了以"固硬束软"、"上下兼顾"为原则的防治工程措施.     

基于CF-AHP法的风险斜坡识别方法研究

针对地质灾害隐患识别水平还不够高,灾害发生在“台账外”的问题,风险斜坡识别已成为新时代区域地质灾害调查的主要目标。本文基于贵州省最新地质灾害样本数据库,通过加权确定系数法（CF）分析滑坡及崩塌的影响因子的敏感性,划分出4个危险性值域。结合专家经验,各因子影响权重排序依次为人类工程活动、斜坡结构、坡度、地下水特征、坡形、坡高。再利用层次分析法（AHP）获得7项影响因子的权重大小,形成了快速有效的斜坡危险性打分体系。利用历史典型点进行验证与修正并结合新增地质灾害案例,9处典型历史灾害点原始斜坡危险性与灾害的规模及灾情大小呈线性关系,满足斜坡演变趋势,4处典型风险斜坡中滑坡范围线均位于风险范围线内,变形破坏特征与指标敏感性和权重较为一致,判别结果与实际情况基本相符。通过此方法,最终完成了全省88个县域内78622个斜坡单元的风险斜坡识别,共计查出风险斜坡18196处,将其及时纳入管控对象并提出防治建议,最大限度避免突发性地质灾害发生而造成人民生命财产损失。     

漳县红沟泥石流的发育特征及形成条件分析

受地震影响,漳县境内沟谷两侧斜坡体岩土体结构发生松动,造成沟谷内斜坡崩塌、滑坡等地质灾害稳定性极度降低,加之近年来漳县降雨量明显加大,在强降雨等条件影响下,沟谷内滑坡、滑塌大量发育,物源剧增,存在严重的泥石流灾害隐患。本文着重分析了彰显红沟泥石流的发育特征及形成条件,为该泥石流灾害的防治、预警和治理提供依据。     

江坪河水电站高陡边坡落石运动分析及防护措施

针对江坪河水电站厂房后边坡陡岩临空面倾角接近垂直、节理裂隙发育,可能发生崩塌落石灾害以至于威胁河谷部位地表厂房安全问题,在进行地质勘察的基础上,选取典型剖面建立落石运动分析模型,采用经验计算法定量分析落石运动特征,并以基于概率的运动学原理对落石进行数值仿真,探讨落石的落点分布、弹跳高度、运动速度及动能分布问题.计算结果表明,陡岩发生崩塌落石对电站厂房安全威胁巨大,需采取必要的落石防护措施.     

路基高陡边坡稳定性有限元分析

利用有限元数值分析方法对长白山区路基高陡边坡岩体崩塌、落石的稳定性进行了研究 ,在分析路基高陡边坡岩体应力分布基础上 ,提出了由于边坡岩体软弱岩层在上覆硬岩的压力作用下产生蠕变 ,从而很大程度上影响整个边坡稳定性的结论 ,为以后的高陡边坡工程设计与施工提供参考依据     

近距离煤层重复采动对坡体稳定性的影响

为研究近距离多煤层重复开采对坡体稳定性的影响,以岔角滩煤矿二采区为研究背景,选取具有明显特征的V号坡体为研究对象,建立力学模型,在天然坡体稳定系数计算公式的基础上,修正给出了采动坡体的稳定系数计算公式。此外,结合数值模拟方法计算分析C19,C20煤层依次开采和一次性开采等厚煤层情况下对地表坡体稳定性的影响。结果表明,天然状态下处于稳定的地表坡体在受到C19,C20两层煤依次采动后,坡体稳定性系数分别为1. 03和0. 80.模拟开采等厚煤层结束后,覆岩破坏发育高度约为120 m,地表浅处松散层发生局部破坏;在C19煤层回采结束后,覆岩塑性破坏区发育高度约为80 m,未波及地表,坡体仍处于稳定状态;在C20煤层回采结束后,覆岩塑性破坏区发育高度为150 m,地表松散层和基岩风化带整体破坏,坡体稳定性差。当开采单一煤层时,覆岩裂缝发育最大高度为35～40倍采高,对坡体的影响相对较小。近距离两层煤依次开采后,加剧了覆岩破坏,使得坡体失稳。     

摩岗岭滑坡成因机理

摩岗岭滑坡位于泸定县境内的大渡河右岸一级支流磨西河口,为18世纪四川西部强震诱发的巨型地震高位滑坡.研究揭示,该滑坡发育于高烈度区的康定杂岩中,河谷走向与区域最大主应力方向垂直,河谷下切过程中斜坡经历了强烈的浅表生卸荷回弹,形成高陡斜坡后,谷坡在河谷应力场(重力场)的长期作用下坡体浅表层沿与缓倾坡外的结构面、走向北北西的陡倾结构面(与坡面走向一致)分别发生滑移和拉裂,当河谷切穿得妥断裂后,断裂带塑性变形,牵动上部坡体表层发生压缩-剪胀错动变形;周期性强震的反复作用,滑移和拉裂成脉动式和累进性式发展,最终使上述两组结构面接近贯通状态,上下游北东和北向侧裂面的切割,为坡体大规模失稳奠定了基本条件.1786年强烈的地震、高位地形放大效应、背坡效应等因素叠加最终触发摩岗岭滑坡的发生.     

地下采煤区地质灾害发育空间特征及其成因

以太原市万柏林区为研究区,收集区内崩塌、滑坡、不稳定斜坡和地面塌陷四种地质灾害分布信息,选取数字地貌因子、地下采煤区范围、地质构造与岩性、植被覆盖度和土地利用信息为地质灾害发育特征因子,基于Arc GIS空间分析功能,分析了研究区地质灾害的发育空间特征及其成因。结果表明:研究区内地质灾害在地貌特征上主要发育于1 000～1 300 m高程位、5°～15°坡度区间,东北向分布最多,西北向分布最少;灾害点距地质构造越远,受其控制越弱,灾害点空间走向上呈带状分布,与地质构造走向呈现较强吻合度,而中厚层具泥化夹层软硬相间砂页岩夹煤层岩组是地质灾害的高发育区;植被密集区是研究区内地质灾害高发区;地下采煤区范围内地质灾害发育数量占到研究区总灾害点数量的一半。因此,地下采煤扰动影响是研究区内地质灾害发育的主要成因,但地质灾害发育同时受东西向线状地质构造控制。     

地震后效应平推式滑坡形成演化特征

平推式滑坡在四川盆地红层地区广泛分布,常发育在岩层倾角小于10°的近水平岩层斜坡区,大量案例调查中发现,部分平推式滑坡的演化过程表现出显著的地震后效应.通过对2个典型案例的分析总结认为,除了5种必备的平推式滑坡形成条件外,地震后效应下平推式滑坡发育特征还具备一些特殊性:多发育在低山地貌区高陡斜坡地震放大效应较为强烈的部位;岩性组合多为中厚层~厚层砂岩夹薄层泥岩;坡体内部均发育一组规模较大且走向与坡面近于平行的陡倾结构面;强震后形成与坡面近于平行的张拉裂缝仍具有储水条件.同时,此类平推式滑坡震前都存在轻微的变形迹象,其演化过程受到地震强烈干预,地震在坡体内部产生垂直竖向张拉裂缝,并对层间薄层软岩产生强烈剪切作用,极大地加快其泥化进程,在震后几年内促成斜坡具备暴雨作用下的启动条件.     

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。     

芦山Ms 6.1级地震山地灾害异常区灾害成生机制

探讨2022年6月1日四川省芦山Ms 6.1级地震次生灾害的发育特点及不同活动性断层地震次生灾害的发育规律。通过地表调查并借助无人机、机载雷达等手段对次生地质灾害集中发育区进行实地调查,发现灾害异常区位于宝兴县东河两岸,表现为大量崩塌及少部分滑坡,灾害分布呈短椭圆形,以高位崩塌为主,滑坡发育于斜坡上部的残坡积发育部位。由于背坡效应和斜坡结构的耦合作用,致使此次地震造成的次生灾害集中发育在宝兴县东河一带。     

复杂地形条件下高面板堆石坝的应力变形特性

运用三维非线性有限元法对某复杂地形条件下高面板堆石坝的应力变形进行预测,重点分析了高陡岸坡和起伏突变的地形边界对分期施工的高面板坝应力变形特性的影响.结果表明:高陡岸坡边界对大坝堆石体的应力变形影响不明显,但对面板应力变形和周边缝的变位影响较大,尤其是高陡斜坡时,对面板有明显的向河床方向的束窄作用,导致该处附近面板呈现较大拉应力区和周边缝基本都呈拉开状态;起伏突变的地形对大坝堆石体的应力变形很不利,应进行相应的技术处理.     

贵州碎屑岩分布区崩塌地质灾害发育特征及孕灾条件分析

碎屑岩分布区地质灾害以滑坡为主,而崩塌地质灾害往往容易被忽视。通过对碎屑岩崩塌孕育条件的分析,可以更好地指导碎屑岩分布区崩塌的防治工作。本文以云贵山崩塌为例,运用地面调查、遥感、数值模拟等技术手段,分析其地质灾害特征、运动特征及孕育条件。采用归纳分析的方法对碎屑岩崩塌孕灾条件进行了总结。结论显示,云贵山崩塌为小型崩塌,破坏模式多为倾倒式,影响范围112 m以内;陡峭的地形、硬岩夹软弱夹层组合、近水平斜坡结构、差异性风化是云贵山崩塌的主要孕育条件;碎屑岩崩塌孕灾条件中地形地貌、特殊岩性组合及软硬岩接触面的揭露情况对碎屑岩崩塌孕育的影响较大。