重庆市渝北区地质灾害调查及其特征分析

重庆市渝北区属于地质灾害高发地区,其滑坡、崩塌、不稳定斜坡时有发生。笔者通过对重庆市渝北区地质灾害对已有资料的收集整理,在对地质灾害类型分类及特征描述的基础上,归纳出当前渝北区地质灾害的问题,并提出科学的建议。     

桑干河堰塞湖

1989年10月18日大同—阳高地震时，造成局部崩塌。崩塌现象主要为基岩崩塌和黄土崩塌。桑干河岸从西册田一东册田一带由玄武岩组成，形成平原上的一条峡谷，在堡村至东     

降雨诱发山区公路边坡危岩崩塌机理研究

危岩崩塌是危害山区公路安全的主要地质灾害类型之一.以2018年汛期暴雨诱发的北京市房山区军红路塔柱状危岩崩塌为例,基于现场调查、工程地质分析、岩石物理力学实验、数值模拟等方法,从孕灾地质背景、岩体物理力学性质、降雨触发因素等方面分析了崩塌成因,利用UDEC软件模拟了地下水渗流、岩体强度软化对斜坡变形的影响.调查研究结果表明,军红路崩塌为发生在反倾斜坡中的塔柱状危岩崩塌.边坡上部塔柱状危岩由玄武岩被深大裂缝切割形成孤立的塔柱状危岩,下伏含大量黏土矿物的凝灰岩在长期风化作用下形成陡坡,构成灾害易发的靴状地貌.临崩的短时强降雨入渗在斜坡中形成地下水渗流,渗透压力导致岩体结构调整、斜坡变形,基座岩体在充分饱和、岩体强度降低的作用下,最终发生压裂破坏诱发危岩整体下座,冲击铲刮下部岩体并沿路堤下方斜坡运动,堆积在沟底.     

门源M6.9地震诱发地质灾害特征研究

2022年1月8日发生的门源M6.9地震诱发了崩塌、滑坡、砂土液化、地裂缝等多种同震地质灾害。通过对门源M6.9地震地质灾害进行现场调查,得出了地质灾害的分布特征和各类型地质灾害的主要特点,分析了地震地质灾害不发育的原因,并对地震地质灾害的长期效应进行了分析预测。研究结果表明：门源地震诱发地质灾害主要分布在震中附近;崩塌、落石总体规模较小,滑坡多为岩质滑坡,且以冰碛物和表层岩土体的溜滑为主。受表层土体冻结和孔隙水压力消散的影响,饱和砂土液化沿较窄的地裂缝呈串珠状分布,喷出物多为粉细砂。地震形成了4条左旋左阶斜列的地表破裂带,并在极震区内形成了大量的地裂缝。断层破碎带对地震动的阻隔作用、覆盖层薄、地表土冻结可能是造成本次地震地质灾害总体不发育的主要原因;地震产生的大量地裂缝导致斜坡和堆积体的稳定性减弱,在耦合集中降雨、冻融作用等因素后可能诱发滑坡灾害,松散堆积于沟床处的崩滑物作为物源,可能会增加地震影响区泥石流灾害的风险。     

基于Logistic回归模型的黄土斜坡地震稳定性快速评判方法

黄土地震滑坡是陇西地区黄土丘陵地区的主要地质灾害之一,快速评价黄土斜坡的地震稳定性是陇西地区工程建设规划选址以及地震应急救援的需求。在野外调查及遥感解译获取坡高H、坡角α及估计烈度值I的基础上,运用逻辑回归分析方法,拟合得到研究区黄土斜坡地震稳定性的快速评价经验公式,经回判、判别校验及实例判别应用证明,该经验公式适用于快速评估陇西地区内黄土斜坡的地震稳定性。该文提出的方法对黄土地区城市建设规划和地震应急救援有重要的应用价值。     

西吉县西南山区典型黄土地震滑坡高密度电法物探解译分析

本文运用高密度电法对宁夏西吉县西南山区典型的黄土地震滑坡进行了探测,并结合钻探资料进行验证分析,目的是查明滑坡区域的地层结构、黄土厚度、基岩埋深、富水地段以及空间展布等特征.结果表明:电阻率参数能够很好的反应研究区的地层分布特征,表层疏松干燥的黄土为高阻反映,随着埋深增加,含水量较大的黄土呈现出低阻反映,在黄土与泥岩接触带饱水区呈现低阻反映;滥泥河流域典型的黄土梁斜坡具有阳坡黄土沉积薄、富水层薄、基岩埋深浅的特征,而在阴坡则表现出黄土沉积厚、富水层厚、基岩埋深大的特征.探测结果可有效的应用于黄土地震滑坡的勘察,为进一步开展黄土地震滑坡的成因机理和防治研究提供参考数据.     

甘肃定西公路建设中的工程地质问题分析

定西市处于祁—吕—贺兰山字型构造与河西构造两大地质构造体系的复合部位，滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害与不良地质发育。依据地质调查、新建公路的规划勘察等资料，系统分析气象水文、地形地貌、地质构造与公路建设中的若干工程地质问题。分析发现：特殊的地理位置和地质环境决定了不同的气象水文与地貌类型。按气候特征将定西地区划分为渭河以北的黄土丘陵沟壑区和以南的高寒阴湿区，前者频繁发生滑坡、崩塌、黄土陷穴等地质问题，后者主要发生泥石流，同时广泛分布滑坡、崩塌等，湿陷性黄土、疏松砂岩、软岩破碎与大变形等特殊岩土与不良地质问题影响严重制约着公路走廊带选择、路线方案的地质安全和构筑物布置与施工。针对上述公路沿线的工程地质问题，深入探讨工程地质问题的分布规律与发育特征，并给出了调查分析与防治措施，为区域内工程施工与防灾减灾提供依据与理论支撑。     

黄土地区不同类型滑坡的特征及影响因素

在对黄土地区现场考察的基础上,按黄土斜坡的结构特点对其进行了类型划分,阐述了各种类型黄土滑坡的主要特征,初步分析了影响黄土斜坡失稳的主要因素。     

2012年新疆新源—和静M_S6.6地震极震区地质灾害特征研究

通过叙述2012年6月30日新源—和静MS6.6地震极震区内地震崩塌、滑坡、地裂缝和碎石流4种地震地质灾害规模、分布特征,结合震前极震区内地质灾害分布类型和特征,将震前与震后的地质灾害特征进行对比分析,认为虽然此次地震极震区烈度仅为Ⅷ度,但发生的地震裂缝与地震崩塌等地震地质灾害具有独特性,应与该地区的地貌、地层岩性有关。     

兰州新区潜在地震地质灾害预测分析

以地处青藏高原东北缘的第五个国家级新区——兰州新区为研究对象,研究兰州新区区域地震构造环境以及秦王川盆地构造特征,结合秦王川盆地区及其周缘黄土丘陵区地貌特点、地层特征,从致灾因子的角度研究总结了秦王川盆地区及黄土丘陵区内潜在的地震地质灾害。研究结果表明:秦王川盆地区潜在地震地质灾害有粉土震陷、砂土液化、地震滑坡等;黄土丘陵区潜在地震地质灾害有黄土震陷、地基失效、地震滑坡、地震崩塌等;基于断裂活动性研究,秦王川盆地内发生地震地表断错的可能性不大。最后,建议政府尽快组织实施兰州新区地震小区划工作。     

宝兰客专天水市王家墩滑坡地震稳定性分析

天水市秦安县王家墩滑坡为宝兰客专沿线巨型古滑坡群,宝兰客运专线秦安隧道穿其而过。以王家墩滑坡为研究对象,围绕工程中静、动力抗滑稳定性问题,通过室内试验、现场调查对影响王家墩古滑坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析评价,在此基础上通过有限元动力分析,对王家墩古滑坡在地震载荷下的动力响应进行分析,明确地震荷载作用下,王家墩古滑坡失稳影响因素、地震荷载与滑坡失稳破坏间的关系。采用动力有限元法和强度折减法相结合的方法,开展动力抗滑稳定性分析方法研究;采用位移突变的方法来确定边坡动力失稳及动力安全系数,分析结果表明：地震作用时的水平推力对王家墩古滑坡的稳定性有很大影响,表现为上部坡体的整体滑移和隧道入口段黄土堆积层局部失稳滑塌;在天然状态下坡体处于稳定状态,在遭遇未来该区域中强地震作用时,该斜坡会发生失稳,黄土斜坡的整体滑动最容易出现在第三阶坡体,沿着塑性应变最大的滑移面整体滑移;给出了坡体动力稳定性安全系数F_s=0.92。     

非饱和黄土微观结构与黄土滑坡

原状黄土属于非饱和黄土,对非饱和黄土的微观结构研究对于研究黄土地区边坡的稳定性具有重要意义。通过研究区黄土的SEM图像的微观结构分析和利用Janbu法对典型黄土滑坡进行边坡稳定性的计算分析,认为该地区黄土的内部微观结构以架空结构和镶嵌结构为主,在大颗粒上附着的胶结物较少;随着深度的增加,土体上覆压力增大,土体具有明显的挤压变形现象;黄土体在天然状态下处于极限稳定状态,随着含水量增加,边坡稳定性下降,达到饱和状态时,处于不稳定状态;随着黄土地区经济的快速发展,人类水事活动和工程性经济活动广泛开展,人为因素逐渐成为诱发滑坡发生的主导因素。     

基于振动台试验的纯黄土边坡动力响应研究

黄土地区地震岩土灾害严重,本文以兰州新区一纯黄土边坡为原型,开展了大型振动台模型试验,研究纯黄土边坡在地震荷载作用下的动力响应规律与破坏机制。结果表明:与其他岩性或土性的边坡一样,纯黄土边坡表层加速度放大效应明显,在坡肩附近达到最大,呈现出高程效应即随高程的增加放大效应增强,同时放大效应也会随地震烈度的增加而增强,当烈度达到600 gal时,坡肩处放大系数最大为2.06;边坡表层土压力远小于与其同一高程的内部土压力,表层变化规律基本一致且随地震动的增加数值相差不大,在临空面上,坡脚附近土压力为最大,其值在0.7~0.75 kPa;随地震烈度的增加,边坡表面裂纹逐步由细小短裂缝演变为横向贯穿的深裂缝,在坡肩附近尤为显著,试验中,最大沉降约10 cm,坡肩最大水平位移为5~8 cm,模型边坡最终发生拉裂滑移式破坏。该研究结果可为纯黄土边坡在地震荷载作用下的稳定性研究提供一定参考。     

黄土边坡“三维最危险滑裂面”的高效搜索和稳定性评价

本文介绍了作者所开发的一套实用型黄土坡体“三维最危险滑裂面”搜索和稳定性评价软件系统的核心思想,即采用Monte Carlo随机搜索法与遗传算法相结合的优化方法,高效生成一系列接近（或包含）“最危险滑裂面”的三维滑裂面,并以Hungr法所确定的稳定性系数最小为筛选依据,搜索确定任意形态黄土坡体的“三维最危险滑裂面”,进而基于已知的“三维最危险滑裂面”,进一步考虑各种可能的参数变化,进行严密的稳定性分析和评价。     

地震作用下含暗穴高边坡黄土路基稳定性分析

黄土暗穴是一种黄土高原地区发育的特殊的不良地质现象,已经成为我国黄土地区公路破坏的主要原因之一。黄土具有极高的动力易损性,在深入研究黄土暗穴发育特点的基础上,采用有限元法对其在地震力作用下的致塌机理进行了数值模拟,得出了无暗穴、拱形暗穴和三角形暗穴3种类型高边坡黄土路基在地震荷载作用下的动力响应规律,分析了暗穴对高边坡黄土路基的地震动放大效应。结果表明:黄土暗穴的存在具有地震动放大效应,在相同洞径和埋深条件下,拱形暗穴比三角形暗穴对高边坡黄土路基的水平加速度峰值的放大效果更为明显,尤其在坡肩和洞顶放大更为显著,说明黄土暗穴的存在对高边坡黄土路基存在不利影响,易在地震作用下发生坍塌破坏。     

黄土斜坡动力响应特征分析

斜坡动力响应特征与斜坡形态密切相关,若入射地震波主频接近斜坡卓越频率就会放大斜坡动力响应,甚至造成斜坡失稳。汶川地震对远离震中的黄土地区造成了较为严重的破坏,局部场地震害和地震动放大效应显著。选取汶川地震典型黄土斜坡场地,利用地形台阵流动观测和数值模拟计算相结合的方法,系统开展强震动作用下黄土斜坡场地动力响应特征研究。结果表明:坡顶卓越频率最小,其PGA放大系数甚至达到坡底的1.98,这种现象可能与斜坡高差和入射波波长之比密切相关,比值0.2时坡顶放大效应达到最大。随斜坡坡度增加,放大效应增强,坡顶反应谱卓越周期放大系数可达5,说明斜坡地形对强震地面运动有显著影响。数值计算结果与实际强震观测基本吻合,其结果对黄土地区建设工程抗震设防具有重要的科学与实际意义。     

How hydrological factors initiate instability in a model sandy slope

Knowledge of the mechanisms of rain‐induced shallow landslides can improve the prediction of their occurrence and mitigate subsequent sediment disasters. Here, we examine an artificial slope's subsurface hydrology and propose a new slope stability analysis that includes seepage force and the down‐slope transfer of excess shear forces. We measured pore water pressure and volumetric water content immediately prior to a shallow landslide on an artificial sandy slope of 32°: The direction of the subsurface flow shifted from downward to parallel to the slope in the deepest part of the landslide mass, and this shift coincided with the start of soil displacement. A slope stability analysis that was restricted to individual segments of the landslide mass could not explain the initiation of the landslide; however, inclusion of the transfer of excess shear forces from up‐slope to down‐slope segments improved drastically the predictability. The improved stability analysis revealed that an unstable zone expanded down‐slope with an increase in soil water content, showing that the down‐slope soil initially supported the unstable up‐slope soil; destabilization of this down‐slope soil was the eventual trigger of total slope collapse. Initially, the effect of apparent soil cohesion was the most important factor promoting slope stability, but seepage force became the most important factor promoting slope instability closer to the landslide occurrence. These findings indicate that seepage forces, controlled by changes in direction and magnitude of saturated and unsaturated subsurface flows, may be the main cause of shallow landslides in sandy slopes. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

1920年海原地震滑坡密集区的地震动场地效应研究

地震动作为引起地震灾害的原动力,常常通过造成建筑物倒塌、山体滑坡等形式引起大量人员伤亡和财产损失。1920年海原8½级地震,在震中距80 km远的西吉—静宁交界的黄土丘陵区引发了大量的山体滑坡,并造成重大人员伤亡和财产损失。在分析海原地震高烈度区滑坡分布特征的基础上,通过场地调查和数值计算等方法,研究典型滑坡密集场地的地质条件及地震反应特征。研究表明起伏地形和黄土厚度不均等因素造成丘陵山体两侧地震反应的差异,从而导致地震滑坡在斜坡土体较厚的一侧成群连片发育。海原地震造成的滑坡密集区的地形地貌、岩土性质、土层结构等条件决定了该地区地震动随局部场地条件变化非常迅速,地层场地效应和地形场地效应联合作用加剧了斜坡地表的地震动放大作用,增加了触发地震滑坡的动力。     

考虑非饱和土与结构特征的黄土湿陷性讨论

首先从黄土的结构特征认识出发探讨了黄土湿陷性的内在因素;其次通过试验数据分析找出对黄土湿陷性影响最大的因素,并进而研究了黄土湿陷发生的作用机制。由此从内因和外因两方面较好地阐述了黄土湿陷性的实质及其发生机制。     

Temporal variation of stable isotopes in a precipitation–groundwater system: implications for determining the mechanism of groundwater recharge in high mountain–hills of the Loess Plateau,China

The groundwater in shallow loess aquifers in high mountain–hills in the western Loess Plateau in China is almost the sole water resource for local residents. However, the question about how the loess groundwater naturally circulates in these high mountain–hills, characterized by low precipitation and high potential evaporation, remains unclear. The objectives of this study are to evaluate the application of hydrogen and oxygen isotopes to (1) examine temporal variations of the isotopic composition of precipitation and shallow groundwater and (2) uncover the mechanism of groundwater recharge in high mountain–hills. Results from 2 years of monitoring data show a difference in the stable isotopes for groundwater and local precipitation between the winter and summer periods. Similar to precipitation, stable isotopes in groundwater are observed to be depleted in winter and enriched in summer, particularly in oxygen isotope. A prominent characteristic is that H and O isotopes of groundwater show a very clear response to strong precipitation in the rainy season in 2013. The results highlight that local precipitation is the likely recharge source for groundwater in shallow loess aquifers. Annual recharge from local precipitation maintains the groundwater resource in the shallower loess aquifer. The mechanisms governing shallow loess groundwater recharge in high mountain–hills were evaluated. In addition to possible vertical slow percolation of soil water through the unsaturated zone, rapid groundwater recharge mechanisms have been identified as temporal preferential infiltration through sinkholes, slip surface or landslide surface and through the interface of loess layer and palaeo‐soils. Most groundwater can be recharged after a heavy rainy season. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.