水位骤降条件下含砂层堆积体边坡稳定性分析

砂土遇水湿化后,其强度呈现出一定幅度的降低,这对含砂层堆积体边坡稳定性非常不利。本文以我国西南某库区堆积体边坡为例,对砂层在水位骤降条件下对边坡稳定性的影响进行了深入研究。该堆积体在纵向上可划分为三层(第①层、第②层、第③层),其中第②层和第③层堆积体中含砂量较大,表现出明显的河流相堆积体的特征。在此基础上,采用有限元数值模拟的方法(FEM)对该堆积体边坡在蓄水和水位骤降条件下的孔隙水压力特征进行模拟,而后,采用极限平衡法(LEM)、考虑非饱和土的基质吸力,对边坡在水位骤降条件下的稳定性进行分析。最后,对比含砂层堆积体边坡模型和不含砂层堆积体边坡模型,对砂层在水位骤降条件下对边坡稳定性的影响做了较为深入的分析和探讨。     

卢家湾大桥堆积体滑坡稳定性分析及处治措施研究

堆积体边坡普遍结构松散,稳定性差,多处于基本稳定或者临界滑动状态,在降雨、地震、施工开挖扰动等条件下,边坡极易因变形过大而失稳。以大永高速卢家湾大桥堆积体滑坡为例,通过地质调绘结合勘探成果,在掌握地层岩性、地质构造及水文地质条件等地质背景基础上,用传递系数法和刚体极限平衡法分析了卢家湾大桥滑坡堆积体的稳定性,并提出抗滑桩+锚杆的支护治理方案。利用有限元软件对加固后的边坡进行数值模拟,结果表明:边坡为复合型边坡,长时间强降雨水下渗至地下,地形上受工程建设开挖形成的临空面影响,导致了该边坡的失稳;经过计算,综合治理后坡体稳定性系数为1.2;滑坡监测数据表明,治理后坡体位移迅速收敛并趋于稳定,表明滑坡治理方案有效。工程研究成果可为今后类似工程提供参考。     

汶马高速公路千枚岩堆积体岩块定向性试验研究

汶川－马尔康高速公路（简称汶马高速）沿线发育大量的千枚岩堆积体,施工开挖形成的千枚岩堆积体边坡的稳定性显著影响着该公路施工及运营安全。以往对千枚岩堆积体的研究多将其视为均质碎块石土边坡,较少关注其特有的结构特征——千枚岩岩块的定向性,导致工程实践中边坡的失稳破坏。千枚岩为片理构造的变质岩,岩块具有显著的扁平化特征,沿坡运动后以一定的方向性停积。野外调研表明,堆积体中扁平状岩块的倾向与边坡坡面倾向相近,将此称之为岩块定向性,并认为该定向性是影响堆积体边坡稳定性的重要因素。以汶马高速千枚岩堆积体为研究对象,设计物理模型试验研究千枚岩堆积体岩块定向性特征及其影响因素。在此基础上开展考虑岩块定向特征的堆积体大型直接剪切试验,探索岩块定向性对千枚岩堆积体边坡稳定性的影响。结果表明,坡度及堆积体中细颗粒含量对岩块定向性有显著影响,坡度为20°～30°时,定向性最明显,且随细颗粒的含量增大而增大;边坡稳定性分析时的潜在滑面抗剪强度由于岩块定向性而显著降低。     

连续降雨下不同砾石含量工程堆积体土壤侵蚀

为探究砾石对工程堆积体土壤侵蚀的影响与其作用机制,通过室内模拟降雨研究了连续降雨下不同砾石含量的重壤质堆积体水蚀过程。结果表明:①堆积体砾石含量增加,坡面产流历时延长,产流率线性减小,土壤剥蚀率降低;②连续降雨下,堆积体所含砾石主要通过对坡面产流历时、坡面产流率、砾石覆盖率的多重影响发挥减沙作用,主成分回归方程可表达多个变量与平均土壤剥蚀率的关系;③一定砾石含量下,堆积体坡面砾石覆盖率随表土的剥离而增大,导致土壤剥蚀率呈指数函数递减趋势,并与累积土壤侵蚀总量存在较好的函数关系。工程堆积体所含砾石对土壤侵蚀程度的削减可为生产建设项目下垫面水土保持治理提供重要参考。     

松散堆积体隧道围岩变形破坏细观特征研究

隧道穿越复杂松散堆积体地层时,如何确保隧道施工过程的安全是工程人员普遍关心的课题。依托云南省罗打拉隧道,基于Monte Carlo随机原理,结合数字图像处理技术,建立了考虑接触面单元及抗拉强度的堆积体地层隧道开挖细观结构模型,并探讨了隧道开挖引起的堆积体围岩变形、破坏过程以及失稳机制,并在现场进行应用验证。研究结果表明,构建的堆积体地层隧道开挖细观结构模型可有效反映隧道开挖过程中围岩的破坏过程,围岩位移等值线呈波动性与非对称性分布;围岩破坏以剪切破坏为主,局部存在拉裂?剪切复合破坏,且破坏区由边缘块石尖端向深层逐步扩展,形成包裹块石的剪切楔形区及拉剪松动圈,在施工扰动下易发生局部失稳。针对堆积体地层破坏特征,提出了围岩注浆加固措施,地层加固后土石颗粒间胶结良好,开挖轮廓周边形成有效的注浆加固圈,开挖支护过程围岩变形可控,支护结构稳定,效果良好,可为后续类似松散堆积体地层隧道的设计、施工提供新思路。     

岷江上游叠溪混杂堆积体的沉积特征及其成因分析

青藏高原东缘岷江上游叠溪河谷段在地质历史时期发生了一次大规模滑坡堵江事件,形成一个特大型堰塞湖。堰塞湖形成后在晚更新世晚期(约27 ka B.P.)发生了溃决,并在坝体下游形成长约5 km的天然混杂堆积体,判断其为叠溪古滑坡堰塞湖溃决后形成的溃坝堆积。该套溃坝堆积体具有叠瓦构造、孔洞构造、块状构造、杂基构造、支撑—叠置构造及韵律互层构造。从上游至下游,溃坝堆积体的出露厚度逐渐变薄,砾石碎屑成分表现出由粗变细的变化趋势。溃坝堆积体是由高流态灾难性洪流及常态流和河流态两种机制形成,相应地具有两大类沉积相:巨砾层相及砾石层相和砂层相,依据溃坝堆积的地貌结构和沉积相特征可以推断叠溪古滑坡堰塞湖至少发生过一次极其罕见的灾难性溃决洪水事件。     

基抗开挖涌砂处理

1工程概况及工程地质情况在下部为含砂土地基中开挖基坑时，如果周围降水效果不好，极易从桩间发生涌水涌砂现象。如果基坑周围某处缺少支护桩，就会使该处涌水涌砂更加严重。长春某厂子午胎车间箱形基础基坑开挖便是如此。该基础基坑防护灌注桩和降水井点的布置见图1。目2Fig．21．2、68－6ap钢管（多根）33一木方；4一护桩；5一承台；7一钻孔；9一建筑基础；10一厂房；11一地基土；12一淤泥；13一砂层基坑从左至右。开挖深度逐渐增大，右侧坑边开挖到砂层后，发生严重涌水涌砂现象。图1中A处缺少一根防护桩，该处涌水涌砂现象尤为严重。…     

松散堆积体工程边坡变形机理分析及支护对策研究

合理选择开挖坡比、正确认识变形破坏机理是影响松散堆积体边坡稳定性和施工安全的前提, 本文研究了西南地区某松散堆积体工程边坡的结构特征, 根据地形条件确定了合理的开挖坡比, 采用二维有限元研究了开挖边坡的变形机理并根据模拟结果确定潜在滑动面, 在此基础上, 提出支护对策。研究结果表明, 边坡由厚度达70m 的坡洪积、泥石流块碎石堆积体组成, 斜坡下部缓中部稍陡, 开挖平台位于缓坡部位, 根据地形条件结合坡体结构特征确定边坡开挖坡比为1: 0. 75; 数值模拟结果表明, 边坡变形开挖面附近及坡顶拉应力和坡体下部最大剪应力控制, 坡顶部位将首先产生拉张裂隙, 开挖边坡内部产生从坡脚部位向上发展的剪切变形, 滑面一旦与坡顶拉裂缝贯通, 边坡将产生整体失稳; 边坡采用锚拉桩、锚索框架、锚杆框架、排水相结合的综合治理措施进行支护。     

某大型堆积体边坡成因机制分析及治理措施研究

针对我国西南地区水电工程建设中经常遇到的堆积体边坡问题,以堆积体边坡的岩体结构特征及工程地质、环境条件为基础,结合现场踏勘在地表、平硐中看到的地质现象和钻孔岩芯资料,详细地分析了堆积体边坡的成因机制和演化过程,并恢复出其形成的概化地质模型。结果显示,堆积体边坡整体为崩塌堆积物,但在形成过程中堆积体一区中上部发生了较大方量的局部破坏,导致了堆积体一、二区地貌和内部结构的差异。对堆积体边坡的稳定性进行了宏观定性评价和详细计算分析,结果表明堆积体整体趋于稳定,但覆盖层浅、中部存在局部稳定性较差的区域。为保证工程的后期正常运营,在综合考虑工程、环境、经济等方面因素的基础上,对堆积体一区采取压脚的处理方式,二区采取削坡减载加挡土墙的处理方式。分析计算成果为工程设计提供了必需的指导和合理的依据,同时也可为类似工程的分析提供参考     

某滑坡体变形监测及稳定性分析

叙述了某滑坡堆积体在开挖过程中,因坡脚开挖和降雨而引起的两次变形失稳的发展过程及变形机理分析,并对剩余堆积体的长期稳定性及治理效果进行了评价。     

闽江福州河段环境工程地质问题的评价研究

江河环境工程地质问题是环境工程地质学研究的重要课题。江河沿岸环境地质条件是影响和决定沿江城市环境质量的重要背景 ;是控制和影响沿江河岸城市的环境容量和质量的重要因素。本文以闽江下游福州河段为例 ,概要评述了闽江福州河段的水动力条件和流水地质作用类型、强度等状况 ;分析研究了该河段的流水地质作用和地貌环境变化动态及其与沿江河岸人类各种工程建设活动的互相作用的特征和规律。对促进和提高沿江河岸人地系统和谐协调平衡发展水平 ,正确规划、预测和评价沿江河岸各类工程建设发展的经济和社会效益及其前景 ,都具有重要意义.     

岷江上游槽谷曲流段大型古滑坡成因与复活性分析——以松潘县元坝子古滑坡为例

岷江上游靠近分水岭部位的槽谷曲流河段,由于地壳抬升缓慢,河谷宽、岸坡缓,降雨量相对偏少,通常被认为发生大型滑坡的可能性较小。但通过笔者近年来的调查发现,在岷江上游红桥关至西宁关的槽谷曲流段两岸大型滑坡密集发育,且大多具有地震滑坡的特征,同时个别滑坡受后期江水冲刷、工程开挖等因素影响复活。文章选取其中较为典型的元坝子滑坡为例进行解剖,元坝子滑坡位于岷江曲流凹岸,长780 m,宽480 m,体积293×104 m3。通过地质分析、测年鉴定和数值模拟,认为该滑坡是历史地震引发的大型岩质古滑坡,其发展经历了斜坡裂缝、地震滑坡、河流下切和前缘复活等阶段。稳定性计算结果显示,目前滑坡整体天然工况下稳定性好,极端暴雨工况下欠稳定,受江水冲刷、降雨、融雪等因素影响,出现局部变形复活。建议应加强滑坡变形监测,避免整体滑动造成堵江、威胁成兰铁路安全。     

川西高原岷江上游河流阶地初步研究

基于岷江上游干流阶地地貌的野外观察和阶地沉积物的ESR年代测定,结合前人阶地测年数据,阐述了岷江上游干流晚第四纪阶地的形成过程和河谷下切历史,探讨了阶地演化对岷山和龙门山构造带隆升的响应过程。      

亚热带中小型山溪性河流—宽陆架系统“源—汇”过程

中小型山溪性河流易受极端事件和人类活动影响,且对环境变化响应敏感,在大陆边缘物质循环过程中发挥着十分重要的作用,但学术界对它们的重视程度不够。以闽江—东海陆架系统为例,通过资料收集、遥感解译、样品采集与分析等方法,系统研究了亚热带中小型山溪性河流—宽陆架系统的“源—汇”过程。研究结果表明,人类活动引起的土地利用变化使得闽江入海径流量和泥沙通量在波动中略有增加,但水库的建设显著减少了入海泥沙通量,并且减弱了水沙通量的季节差异,河流入海泥沙通量变化对流域人类活动敏感且响应迅速;河口水体环境、悬浮体浓度、沉积物粒度组成及陆源有机碳埋藏的空间分布格局均显示,闽江入海泥沙主要分布在闽江河口附近海域,其中粗颗粒泥沙在水动力的作用下主要堆积在河口水下三角洲平原及前缘,细颗粒泥沙主要堆积在水下三角洲前缘斜坡及前三角洲附近海域,仅有少量细颗粒泥沙沿岸向外输运并沿途沉积,与大河流—宽陆架系统及中小型山溪性河流—窄陆架系统显著不同。河口人类活动及极端事件通过改变沉积物组成、环境动力、入海泥沙通量等方式对河流—陆架系统的“源—汇”过程产生显著影响。在当前流域来沙量锐减、河口地区海砂开采等人类活动强度增大的情况下,有必要加强相关研究。     

都江堰水利系统的地球科学思想

岷江中游的都江堰水利系统为256BC战国时代蜀郡太守李冰主持修建,经长期发展完善,至今仍发挥着巨大的作用,为世界上使用历史最长的古老水利系统.该水利系统利用岷江由上游山区进入中游平原的自然条件,根据河流地质作用的原理,因地制宜,因势利导,修建了分流、泄洪、治沙和引水等工程,达到了灌溉、防洪和通航的目的.而且,设置了相应的监测设施,确立了维护制度,营造了我国西部地区最大的水田农业生态区,与岷江上游山地森林生态区组成森林-水田农业生态系统.     

中国北部边疆第四系地下水研究

在中国北部边疆西起天山东端的北山，东至大兴安岭北段的４２００ｋｍ地域内，气候干旱少雨，水资源贫乏，第四系地下水是主要供水源之一。本文首次比较系统地研究了该区第四纪堆积物的分布和地下水的赋存规律。文中依据不同地貌单元、地层岩性及气候条件诸因素将本区第四系地下水划分为枝状沟谷砂砾石层孔隙水、河谷冲积平原砂砾石层孔隙水两种主要类型，并着重对有重要供水意义的河谷冲积平原砂砾石层孔隙水的分布、埋藏条件、富水性及水化学特征进行了论述。     

华北地台东南部二叠纪岩相古地理

二叠纪早期，华北地台的陆表海不断向南退缩，从而在华北地台东南部开始了陆相三角洲的聚煤作用。伴随着三角洲体系的进积增生，含煤系数和煤层厚度由西北向东南同步增大，聚煤盆地和富煤带依次向东南迁移，含煤层位依次抬高，在淮河流域形成了二叠纪的富煤区。在秦岭纬向古构造的影响下，本区二叠纪岩相古地理的分区、分带及煤盆地的迁移展布，具有南北向变异、东西向延展的特点。晚二叠世由于南部的秦岭－北淮阳海槽脉动式抬升，导致海水沿确山海峡和肥东海峡向三角洲回流，三角洲的朵叶受到破坏，海湾泻湖和泥炭沼泽发育，沉积厂晚二叠世特有的淮南含煤组及用应的富煤带。     

滇东田坝黔西土城晚二叠世煤系上段沉积相及含煤性

晚二叠世煤系上段相当于长兴阶,是浅水三角洲复合体破坏阶段沉积。本区可分为上三角洲平原、上下三角洲过渡带、下三角洲平原三大相区及发育在三角洲体系外侧的坝湾体系。西部以河流作用为主,东部具河流和潮汐作用双重特征。形成于上下三角洲过渡带的煤层最具工业价值,其次是上三角洲平原,其它沉积类型的煤层一般不具工业价值。     

西南某水电站供肩槽高边坡稳定性的二维有限元分析

采用数值模拟方法研究和论证我国西南某水电站拱肩槽高边坡的稳定性。重点对左岸拱肩槽边坡在自然状态下和施工开挖过程中以及开挖后的应力、应变场特征和演化规律进行了二维有限元分析，并据此对边坡的稳定性进行分析与评价，为设计和施工提供了科学依据。     

中国科学院西部行动计划(二期)项目布局与初步进展

中国科学院于2000—2005年成功实施中国科学院西部行动计划（一期），于“十一五”期间继续实施西部行动计划（二期）。在继续深化和扩展西部原有5个典型区域（北方草地、黄土高原、黑河流域、塔里木河流域、岷江上游）生态建设试验示范研究的基础上，新增西南喀斯特、三峡库区和三江源区等3个试区的生态建设试验示范研究；开展黑河流域遥感?地面观测同步试验与综合模拟平台建设、青藏铁路冻土路基稳定性与沙害防治等研究工作；开展太阳能等特色资源开发及其他服务于西部大开发的高技术研究与产业化等方面的工作。该计划已按实施方案陆续展开，启动实施11个项目，在试验示范区/点的选定、设施建设、观测、试验、研究与示范等方面的进展顺利，取得一批阶段性成果。 