无泥型软弱层带饱水前后强度特性现场试验

针对以粗粒土为代表的软弱层带在水电、铁路等交通领域对边坡及洞室围岩稳定性的控制,结合某水电工程坝区,分别对岩块岩屑型和岩屑夹泥型两种软弱夹层,在考虑一定围压作用下进行了天然含水状态和饱水状态的现场直剪试验.结果显示,剪应力-剪切位移曲线饱水前、后均呈现出微弱的峰值,整体均表现为塑性破坏特征,饱水前、后发生屈服前的剪切位移分别为5 mm和10 mm以内.在强度参数上,两类夹层饱水前、后峰值强度内摩擦系数降低幅度一般在8%～10%,残余强度一般降低5%以内.表明以粗粒土为代表的软弱层带由于细粒(＜0.075 mm)物质少,细粒起不到包裹粗颗粒而作为润滑作用,同时因围压效应,饱水对其强度参数的影响有限,因此不同含水状态对该类软弱层带内摩擦角和内聚力均无显著影响,其强度参数主要还是取决于夹层本身的颗粒成分.     

基于垂直条分法改进计算式的库岸滑坡滑速分析

在潘家铮山地滑坡垂直条分法滑速计算式的基础上,考虑库水阻力及受水作用后底摩擦系数减小的影响,推导出适合库岸滑坡滑速分析的垂直条分法改进计算式。利用该式,分析了鹅公带古滑坡失稳工况下的滑动结果,并比较了两种算法的差异。结果表明,鹅公带古滑坡蓄水失稳滑动后的最大水平滑速约8 m/s,两种算法的结果有一定差异。垂直条分法改进计算式考虑了库岸滑坡滑动过程中受库水作用的影响,计算结果更符合实际,能提高库岸滑坡滑速计算精度。     

金龙山地区斜坡滑动优势面分析

据优势面分析原理和方法,对金龙山地区斜坡各种结构面所作的优势面分析结果显示:浅层强风化岩体中顺坡向剪切裂隙,是控制浅层顺层滑坡发生发展的滑动优势面;深层弱风化岩体中粘土岩风化软弱夹层、斜坡上段拉张裂隙与斜坡下段顺坡向剪切裂隙三者相组合,是控制深层顺层滑坡发生的滑动优势面。当地受滑动优势面控制的滑坡变形破坏模式有:浅层为蠕滑—拉裂,深层为滑移—弯曲。     

泾阳南塬多序次黄土滑坡特征参数与成因

泾阳南塬黄土滑坡表现出典型的多序次破坏特征,已造成了严重的土地资源损失及经济林地破坏。以泾阳南塬多序次黄土滑坡为研究对象,根据现场调查结果对黄土滑坡的多序次特征参数进行统计分析发现,随滑动序次的增加,滑坡表现出体积递减、滑距缩短、剪出口升高以及后缘两侧易滑等特征。进一步通过剪切试验及数值仿真实验,对滑坡的多序次成因机制进行了初步探讨,结果表明:灌溉导致地下水位持续上升是研究区黄土滑坡形成的主要原因,其力学机制可概括为土体在排水条件下,因孔压激增引发不完全排水行为,从而发生的静态剪缩破坏;前序次滑坡的形成改变了斜坡原有的结构形态,为后序次滑坡的孕育和发展提供了良好的滑动条件,主要表现在堵水促滑、凸坡促滑以及液化分异三方面影响。     

浅论拱溃型顺层岩质滑坡

近年来才开展研究的拱溃型顺层岩质滑坡,是一类独特的滑坡。它的滑动方向总是沿层面顺坡下滑,这属推动式滑坡。滑坡所在的斜坡岩层倾向与斜坡坡向大体一致;坡脚处岩层逐层拱起,并开裂脱层,发展成抗滑段,其与沿岩层层面发育的主滑段相贯通,由此呈现崩溃与滑动。滑坡经历蠕滑→滑动→剧滑三个阶段。     

软岩区低强度地震诱发大规模滑坡的机理——以重庆小南海地震滑坡为例

为研究低强度地震在软岩区诱发大规模滑坡的动力学机理,通过现场调查采样,采用单轴动循环荷载试验及离散元数值模拟分析方法,对岩体强度的动力衰减问题﹑孤立突出地形的动力响应以及滑坡形成机理研究。结果表明:1."龟裂状"泥岩的动力响应极为敏感,极易崩解裂离成碎裂岩块;2.高陡孤立状软质岩山体的动力放大效应十分强烈,山体内部最大水平及竖向加速度分别为-4.2~7.8 m/s~2及-17.0~9.0 m/s~2,远高于基岩的0~1.5 m/s~2;3.经过碎裂化处理的模型2,模拟结果与实际一致;4."龟裂状"泥岩的震动崩解碎裂,导致山体剪切滑移形式由泥岩层面控制的平面摩擦型,转变为受泥岩振动碎裂带控制的转动摩擦滑动(甚至滚动摩擦)。受此机理控制,剪切面摩阻力急剧降低,剪切位移发生突变,山体迅速崩解破坏。这种特殊的成因机理,称之为孤立山体底部"龟裂状"泥岩层的"动力触变崩解"效应。     

土质滑坡滑带土取样方法的新尝试

土质滑坡勘查中,滑带土的取样工作极其重要。能否高质量地采取滑带土样,关系到室内试验的准确性,而试验结果又是滑坡稳定性评价和滑坡治理工程设计的重要依据,试验结果稍有偏差,就可能对滑坡稳定性作出不同的结论,计算出滑坡推力也相差很大。所以,高质量采集滑带土样是做好试验的前提条件,是正确勘察、评价滑坡的重要环节。 由于土质滑坡活动的特殊性,滑带土厚度一般很薄,根所我们对数十个滑坡的调查统计,滑带土厚度大多在几毫米到几厘米,正在活动或者活动时间不久的滑坡,其滑带土大部份为软塑状的粘土、粉质粘土,受滑动碾磨,颗粒很细。滑带土厚度薄、力学性质软弱的特点使取样工作难度极大。 按照常规取样方法,从钻孔中取样试验几乎不大可能,一是钻孔口径的限制使取出的样品数量不够,常规钻孔的口径在100mm上下,不能满足剪切试验土样的数量要求;二是受钻进方法的制约,如果用回转干钻,钻头摩擦生热常常使岩心固结失水,取出的岩心已经干硬,加之岩心之间的相对同心转动,滑带土常常被破坏,失去了实验意义。如果用大口径冲击钻进,能相对较好地保存岩心的原始状态,但这种钻进方法又常常受地层制约,遇到块碎石土时难以钻进。 根据实践经验,在探坑和浅井中对滑动面的揭露比较直观,勘探效果比钻孔理想,这种     

内蒙古乌拉特前旗白云常合山金矿田付谷渠—北召沟韧性剪切带特征及其对金矿的控制作用

付谷渠一北召沟韧性剪切带位于太古界乌拉山群与元古界色尔腾群接触部,剪切带总体表现为北盘向南西移动,南盘向北东移动,上盘相对向上,下盘相对向下位移,属多期改造的韧性伸展、逆冲推覆、左行右行走滑剪切带,形成于20亿年及其以前,相当于早元古时期发生的变形。韧性剪切带形成后,又经历了漫长而复杂的地史演化。矿田内的几个矿段均位于剪切带中,其分布与剪切带强度有明显的依存关系,韧剪带不仅是控岩、导矿构造,而且是金的成矿机制,为金的活化、迁移、富集提供有利的通道、空间及物化环境。     

新近系红层软岩流变特性试验研究

流变是控制岩体稳定的主要因素之一。流变试验结果显示,新近系红层软岩蠕变和松弛曲线具有明显的三阶段变化特征。对比研究新近系粉砂质泥岩和泥质粉砂岩的流变结果,得出粉砂质泥岩较泥质粉砂岩强度低,蠕变量大,达到稳定需要的时间长。经过模型辨识,认为红层软岩流变符合伯格斯模型（Burgers model）。利用改进后的麦夸托（Marquardt）算法求取了红层软岩的流变参数。结果显示,反映岩石流变特性的两个主要指标弹性模量和黏滞系数远低于硬岩的同类指标,充分说明新近系红层软岩具有显著的流变性。获取的流变参数可用于伯格斯模型计算。     

车辆碾压对沙质草原表土物理力学性质的影响

通过野外现场调查、载荷试验、轻型圆锥动力触探、车辆碾压原状草地观测试验及室内试验方法,对呼伦贝尔沙质草原不同碾压程度表层沙土物理力学性质及变形和剪切破坏特征进行研究。结果表明:碾压使上软下硬高压缩性的原状表层沙土因应力集中产生振动密实沉降、塑性变形,直接破坏表土层原状结构。碾压程度越大,沙土密实度越高、抗剪强度越大、承载力越高。碾压形成上硬下软土层,因强度不足发生整体剪切破坏,塑性变形区的沙土在重复荷载作用下产生振动蠕变及砂土液化,使土层强度、稳定性显著降低。车辆碾压可直接或间接破坏沙质草原表层沙土,加剧土层破口形成及扩大,加速草原沙漠化。     

浅层蠕动型黄土滑坡机理

浅层蠕动型黄土滑坡通常呈面状发育于相对平缓的沟谷两侧,沿黄土-基岩接触面产生周期性低速蠕动,对附近的工厂、道路和管道等设施造成严重破坏。研究这类滑坡的形成机理对其防灾减灾工作具有重要的指导意义。因此本文以甘肃省天水市罗玉沟流域的一个典型浅层蠕动型黄土滑坡为例展开研究。取滑带泥岩样进行直剪和直剪蠕变试验,以试验数据为基本参数,利用VB编程的二维滑坡运动模型模拟该滑坡的演化过程,并分析了滑坡在运动过程中及河流侵蚀下的稳定性。结果表明,泥岩应力-应变曲线呈弱硬化型,破坏后强度不发生衰减,且其长期强度(φ_∞=10.3°、c_∞=12.8 k Pa)明显低于直剪试验强度(φ_f=11.9°、c_f=40.9 k Pa),有利于滑坡发生蠕动;滑坡演化过程中后缘滑体逐渐向前缘蠕动,滑体稳定系数随之提高,但河流侧蚀又会明显降低其稳定性,导致周期性蠕动下滑;本文采用的二维滑坡运动有限差分模型可较好的模拟这类滑坡的演化过程,可为滑距预测提供依据。     

三峡库区的新构造应力场及其对库岸滑坡滑动优势方向的影响*

新构造应力场在研究区域边坡稳定性及地表水土流失等方面具有重要作用。该文用地貌学方法——Scheidegger法,研究了三峡库区的新构造应力场及其与库岸滑坡滑动的优势方向问题。库岸滑坡发育的优势方向主要与新构造应力场的Maxl剪切带密切相关。     

佛山市顺德区飞鹅山Ⅲ号滑坡形成机理与防治技术

采用工程地质钻探、物探、地质测绘及室内试验等技术方法探讨飞鹅山Ⅲ号滑坡形成机理与防治技术。结果表明：1）滑坡体主要岩性为泥质粉砂岩,飞鹅山滑坡属于新形成的深层中型牵引式滑坡,在平面上呈圈椅状。2）滑坡属于双层滑面滑坡,主滑面以中型深层滑坡为主,主滑体上部发育中型中厚层滑坡。3）滑坡产生的原因为：①泥质粉砂岩倾向与坡向基本一致,且岩层倾角为中等倾角;②人工开挖使坡脚形成高陡临空面,抗滑力大为降低;③雨水沿层面及节理裂隙入渗至坡体深部,大大增加岩土体容重,同时泥质粉砂岩遇水软化,抗剪强度显著降低。4）结合该滑坡区地质环境条件,采用坡面削坡+锚杆（索）+格构梁+双排预应力锚拉抗滑桩+三维网植草绿化+截排水+毛石挡墙的综合治理方法进行防治,监测结果显示该滑坡变形及位移已得到有效控制,整治效果良好。     

灌溉诱发突发性黄土滑坡机理研究

系统揭示黑方台突发性黄土滑坡物理力学机理,对滑坡防治具有重要的作用。自上世纪六十年代年黑方台常年的农业灌溉诱发了大量20~40 m厚的饱和突发性黄土滑坡。本研究在野外调查的基础上,通过分析滑坡的变形破坏特征,针对分布范围广、危害性较大的突发性黄土滑坡,利用室内GDS三轴试验和模型试验,分析研究了饱和黄土的应力应变特性及突发性黄土滑坡的力学机制。三轴试验结果表明,当围压小于300 kPa时,饱和黄土可产生完全液化,并处于流塑状态;当围压大于300 kPa时,饱和黄土仅产生部分液化,仍具有一定的抗剪强度。饱和黄土的应力—应变模式均表现为强烈的应变软化—剪缩型,并具有一定的稳态特性。模型试验表明突发性黄土滑坡的变形破坏过程可大致分为底部浸水饱和—毛细水上升—持续蠕动变形—突发性破坏4个阶段。斜坡发生突发性破坏时,孔隙水压力激增,但总应力仍大于孔隙水压力,黄土滑坡发生部分液化,饱和黄土仍具有一定的强度,为突发性黄土滑坡发生提供了应力和能量积累的力学条件。研究从有效应力原理的角度阐述了突发性黄土滑坡的力学机理,可以为滑坡的防治治理提供一定的理论依据。     

金龙山地区滑坡研究

金龙山地区位于四川省雅砻江二滩水电站库首左岸。区内海拔1000—2700米;重点研究区海拔<1730米,面积近1.3平方公里。本区滑坡顺层发育,以蠕滑方式为主,成条成群分布,新老俱全,厚度各异(巨厚—表层),规模不一。控制坡体蠕滑和滑动的主要是层面(或似层面)、层间错动带和中缓倾角裂隙。据滑坡活动状况的不同,将全区分为三个滑坡区:Ⅰ区是多级古滑坡区(方量约200万立方米);Ⅱ区是蠕滑区(方量约2000万立方米);Ⅲ区是浅-表层残坡积层滑坡区。     

蒋家沟泥石流堆积体的抗剪强度试验

泥石流堆积体的抗剪强度指标包括内擦角φ和凝聚力C。φ、C值是泥石流防治工程设计中的重要参数,影响着防治工程建筑物的投资费用和运行安全性。目前国内外对泥石流堆积体抗剪强度试验的文献尚不多见。因此在泥石流防治工程设计中,多沿引水工等有关资料或凭经验采用。为了进一步探讨泥石流堆积物的抗剪强度指标,1985年夏,在泥石流暴发频率较高的云南东川蒋家沟,进行了泥石流堆积体的抗剪强度试验。     

单排微型桩加固碎石土滑坡物理模型试验

微型桩因其自身优势被广泛使用,但有关其抗滑机理的理论研究相对较少.首先对模型桩的力学特性进了标定试验,获得其弹塑性工作阶段的弹性模量,分别为0.69×104 MPa和0.04×104 MPa;再通过不同桩间距下单排微型桩加固碎石土滑坡室内模型试验,研究微型桩抗滑机理.试验结果表明:不同桩间距下单排微型桩桩后土压力主要集中在滑面以上1/3桩身范围内;桩间距较小,土拱效应越明显,微型桩抗滑失效的最大临界弯矩越大,微型桩能承受的滑坡推力越大,抗滑效果越好.     

红粘土土质边坡乔木根-土复合体剪切试验

为研究雨林乔木类树种的根系存在对红粘土土质边坡的加固效果,并从根系形态、几何特征方面研究其加固机理,选取海南热带雨林地区常见的四类直根系乔木树种进行现场大型剪切试验和根系实地统计,获取不同深度下根-土复合体的剪应力与位移关系曲线,并取相应的原状土进行室内直剪试验,将现场剪切试验条件下测得的根-土复合体抗剪强度与室内素土抗剪强度进行比对,计算出不同根-土复合体土体抗剪强度增长率,最终得出在现场原位条件下,四类树种根系中小叶榄仁根-土复合体抗剪强度的增长率最大,其次是重阳木根系和凤凰木根系,非洲楝根系最差;对于四类树种来说都存在一个最优根土面积比,使得根系能最大限度地发挥自身提高土体抗剪强度的作用。     

干湿循环作用下加砂对红土抗剪强度及微结构特性的影响

本文通过直剪试验、干湿循环试验和数理统计分析相结合的方法,研究干湿循环条件下,加砂比例变化对云南红土抗剪强度及微结构特性的影响,为云南红土在实际工程中的应用提供参考。结果表明:(1)当干湿循环次数一定时,随加砂比例的增大,红土内摩擦角非线性增加,黏聚力非线性减小;抗剪强度呈减小-增大-减小的波动变化趋势,且在加砂比例约10%左右存在极大值。(2)当加砂比例分别为0、5%、10%和15%时,随干湿循环次数的增加,红土内摩擦角降幅依次为22.8%、30.9%、19.9%、32.6%;黏聚力降幅依次为26.6%、29.2%、17.3%、37.7%;抗剪强度降幅依次为:23.6%、25.6%、18.7%、28.2%。红土颗粒数量降幅依次为35.7%、28.1%、22.7%、20%;孔隙率增幅依次为40.4%、36.5%、28.9%、23.6%;孔隙面积增幅依次为50.8%、42.9%、35.5%、30.7%。(3)干湿循环与加砂会改变红土微结构,其中定向度与定向分维数两个微结构参数与红土黏聚力的变化关系较为紧密;平均圆形度、孔隙面积、孔隙率等微结构参数对内摩擦角的影响较为显著。这些微结构参数与红土黏聚力和内摩擦角均为负相关,相关系数最高为-0.972,最低为-0.928。干湿循环、加砂比例对红土微结构及抗剪强度有显著影响。     

三峡水库消落带土壤团聚体微结构变化特征

三峡水库落差30 m的反季节水文节律使消落带的地形、植被和土壤发生了巨大变化,特别是土壤团聚体微结构对干湿交替作用极为敏感。为了明确三峡水库消落带水位周期性涨落对土壤团聚体微结构的影响,采集消落带145～155 m、155～165 m、165～175 m的表层土壤,以未淹水高程180 m的土壤为对照,采用同步辐射显微CT及图像处理技术,对土壤团聚体微结构变化特征进行分析。结果表明:(1)团聚体孔隙度随水位高程的降低而显著降低,与180 m的孔隙度相比,165～175 m、155～165 m和145～155 m的孔隙度依次降低了21.80%、47.68%和59.58%;孔隙数量和孔隙节点数量随水位高程的降低显著减少,最大降幅分别为56.64%和91.18%;孔隙分形维数随水位高程降低而降低,欧拉值则随水位高程的降低而增大;(2)团聚体孔隙度以100μm的通气孔隙度为主,随着水位高程的降低,通气孔隙度逐渐降低,而30μm的贮存孔隙度和30～100μm的毛管孔隙度先增加后降低;(3)团聚体孔隙形状以瘦长型孔隙为主,随着水位高程的降低,瘦长型孔隙占孔隙度的百分比显著降低,而规则孔隙和不规则孔隙占孔隙度的百分比显著增加。三峡水库消落带水位周期性涨落对团聚体孔隙数量、大小分布、形状特征等影响显著,团聚体孔隙特征参数随水位高程的变化,主要受淹水时间、淹水深度和干湿交替等因素的影响。研究结果可为三峡水库消落带土壤抗蚀能力及岸坡稳定性评价提供依据。