不当钻探施工引发的滑坡变形加剧机理——以浙江松阳范山头滑坡为例

浙江省松阳县范山头滑坡是具有两层滑动带的中型土质滑坡,地质条件复杂,2010年初次发现之后,一直处于蠕动变形阶段。2018年7月开始对其采取虹吸排水工程治理。在治理施工过程中,钻探用水大量漏失,导致滑坡深部出现57~74 mm的累计变形量直至测斜孔剪断,滑坡地表裂缝最大宽度达到了17.5 mm。停止钻探,启动虹吸排水之后,滑坡裂缝停止扩大,深部位移量控制在了1 mm之内。本文基于此次实际抢险过程中的各项监测数据,分析蠕动型滑坡对地下水径流场变化的双向响应过程,并应用水力学和有效应力原理对这个响应过程进行机制分析。得出了在设计计算和工程实践中,必须充分考虑地下水径流渗透力,不可盲目忽略不计的结论,并再次验证排出滑坡体内的地下水是增强滑坡稳定性的快速有效手段之一。     

三峡库区白家包滑坡变形特征与影响因素分析

针对三峡库区阶跃型滑坡,以白家包滑坡为例,统计分析滑坡位移、变形速率和裂缝监测数据。显示滑坡在2007年6月之前为蠕动变形初期,受降雨和库水位等外界因素的作用,6月滑坡发生剧烈变形,之后一直保持约75°方向滑动。滑坡体中前部位移速率大于后缘,其变形具有牵引式特点。滑体上裂缝与变形位移具有一致性,位移量越大的区域裂缝越发育。将位移速率与降雨、库水位和地下水进行影响机制分析,建立滑坡变形与外界动态影响因素之间的响应关系。结果表明降雨量和库水位变化是引起滑坡季节性变形的主要因素,其中降雨强度、库水位下降及下降速率是导致滑坡位移速率波动大小的关键因子。     

汶川地震对陕南滑坡稳定性的影响

通过监测陕南四处典型滑坡的深层位移、表层裂缝变形、地下水动态、水温和气温,掌握滑坡体发生和发展。分析其变形量、地下水动态变化和地表水入渗情况,评价陕南滑坡在汶川地震后的稳定性,以验证治理工程效果,预测陕南滑坡的发展趋势。     

滑坡虹吸排水方法

排水是治理滑坡的有效方法。虹吸具有免动力实现水体的跨越输送和流动过程由液位变化自动调整等特性, 非常适合控制滑坡地下水位上升的需要。但最大虹吸扬程10m和间歇性排水可能产生虹吸管顶部空气积累, 制约了滑坡虹吸排水方法的推广应用。利用向下倾斜钻孔进入坡体深部, 保持地下水位控制点与孔口高差小于10m, 就可实现滑坡深层地下水的降排要求。通过控制虹吸排水管的直径, 使虹吸管内形成稳定弹状流就可以防止空气积累, 从而实现虹吸过程的持续有效。薄缝模型的能量法推导, 已经证明了虹吸管形成稳定弹状流的最大管径约为4mm, 长期静置模型验证了4mm直径的PA管完全可以形成完整的弹状流。虹吸排水工程实例证明, 选择4mm虹吸管, 可以实现滑坡深层排水且在间歇性虹吸过程中自动恢复虹吸。     

西气东输管道工程陕西岭湾村滑坡变形特征及成因机制分析CSCD

以西气东输管道余家坪镇岭湾村一处正在变形的黄土滑坡为研究对象,基于现场勘察、InSAR、GNSS监测和深部位移监测等,分析滑坡2017—2022年的变形特征及滑坡成因机制。研究表明:滑坡地下水位已达坡脚,滑坡前缘形成多处“土溜”,滑坡地表垂直潜蚀裂缝发育,后缘可见贯通的裂缝,滑坡内管道周边裂缝发育;InSAR数据显示滑坡一直缓慢变形,年变形量2.0~4.0 cm;GNSS变形及裂缝变形显示,2020年8月至今地表变形速率增大,变形明显,变形量在4~10 cm;深部变形监测数据变化量在0.05~1.36 mm,变化很小;降雨及土体含水率数据分析表明滑坡在暴雨后发生位移变形。综合分析监测数据表明,岭湾村滑坡属于降雨诱发的浅层滑坡;区域内的自然强降雨、人类工程经济活动作为滑坡的诱发因素,对滑坡的发生及发展作用明显。结合管道应变监测数据,目前西气东输管道遭受滑坡灾害的风险可控。     

秦巴山区富水公路滑坡监测分析及工程效果研究

滑坡的形成和发展往往与地表水和地下水活动相关,本文深入分析了秦巴山区十天高速某富水滑坡的成因机理,预测了公路开挖后滑坡的变形破坏模式并制定了相应的治理方案;通过施工期间监测资料分析及工程效果研究,验证了其变形破坏模式并总结了治理工程实施过程中滑坡各阶段变形特点。提出对于地下水来源丰富的大型覆盖层滑坡,其蠕变特性与黏性土的流变性及自身的应力状态有关,滑体中黏粒含量越高、塑性指数越大、含水量越高,土的流变性越强,滑坡蠕动变形越明显;该类滑坡仅采取支挡和地表排水措施难以有效控制其变形发展,需辅以泄水隧洞等地下排水工程,改变地下水渗流场,提高滑带有效应力,方可稳定滑坡;大型深层覆盖层滑坡即使采用抗滑桩等支挡工程进行预加固,随着开挖的加深,坡体应变能释放,将形成新的塑性区,滑面的发展遵循"渐进破坏"理论,逐步向下发展,治理工程需兼顾多层滑面的影响。     

秦巴山区富水公路滑坡监测分析及工程效果研究

滑坡的形成和发展往往与地表水和地下水活动相关,本文深入分析了秦巴山区十天高速某富水滑坡的成因机理,预测了公路开挖后滑坡的变形破坏模式并制定了相应的治理方案; 通过施工期间监测资料分析及工程效果研究,验证了其变形破坏模式并总结了治理工程实施过程中滑坡各阶段变形特点。提出对于地下水来源丰富的大型覆盖层滑坡,其蠕变特性与黏性土的流变性及自身的应力状态有关,滑体中黏粒含量越高、塑性指数越大、含水量越高,土的流变性越强,滑坡蠕动变形越明显; 该类滑坡仅采取支挡和地表排水措施难以有效控制其变形发展,需辅以泄水隧洞等地下排水工程,改变地下水渗流场,提高滑带有效应力,方可稳定滑坡; 大型深层覆盖层滑坡即使采用抗滑桩等支挡工程进行预加固,随着开挖的加深,坡体应变能释放,将形成新的塑性区,滑面的发展遵循渐进破坏理论,逐步向下发展,治理工程需兼顾多层滑面的影响。     

广元市柏林沟镇周家塝滑坡治理方案研究

本文通过现场调查、钻探、槽探对柏林沟镇周家塝滑坡灾害特征、诱发因素、稳定性进行了研究,进而提出治理措施。结果表明：该滑坡属小型推移式滑坡,滑坡后缘张裂隙变形强烈,前缘和两侧缘变形基本稳定,根据滑坡的危害对象,滑坡治理方案采用“埋入式抗滑桩、裂缝修复(填补)、路基设置挡土墙”的综合工程治理措施。     

试谈浅层富水土质滑坡虹吸排水治理建议——以贵州凯里几个滑坡隐患为例

大量事例表明,地下水是造成滑坡不稳定的重要原因,富含地下水浅层土质滑坡的滑体尤其滑带土的力学指标低下,滑体承受的地下水静水压力和动水压力较大,截排水工程成为该类滑坡治理的重要手段,传统的地下排水洞、水平排水孔和集水井抽水等滑坡体排水工程施工难度大、成本高,而"虹吸排水"法对滑坡治理排水,技术简单易行,经济绿色环保,针对富含地下水的浅层土质滑坡滑体,应优选采用地下水"虹吸排水"的治理技术,可望达到尽可能少投资,快速实现滑坡治理的目的。     

长江三峡水库区云阳县典型滑坡变形监测分析

采用2004年云阳县滑坡监测数据和降雨量资料,统计了滑坡与降雨的关系。并以杨柳磅滑坡、裂口山滑坡为例,对其深部位移、地表变形与降雨的关系进行了初步分析。云阳县位于三峡西段,为地质灾害多发区。该县每年5月进入雨季,降雨次数增多,降雨强度加大。2004年暴雨有9次,每次都使滑坡出现了异常。特别是6月和9月暴雨,造成了地表较大的宏观变形。变形出现最多的月份与暴雨出现频次最多的月份相一致。随着降雨强度加大,滑坡数明显增多。研究表明当降雨量大于10mm以上时,就有滑坡出现裂缝、错台及深部位移;当降雨量在50mm以上时,滑坡异常的情况增多,甚至出现土流;平缓的地层在暴雨后易形成极大的孔隙水压力而导致滑坡活动;同时,由于页岩、泥岩遇水后易泥化、软化,产生了顺层滑动;大暴雨后,丰富的地表水渗入地下,突然增大的地下水使结构松散的堆积体含水量增加、岩土强度指标降低,造成了局部变形。由于受地理环境等多方面因素的影响,滑坡体的规模与降雨强度大小没有明显的规律。根据宏观地质调查和钻探资料,裂口山滑坡、杨柳磅滑坡上部地层有超过15m厚的粉质粘土夹块石,下部地层有碎裂砂岩和泥岩。在降雨较大的情况下,水通过裂隙进入,使泥岩、粘土层变软,容易失稳。     

降雨作用下碎石土滑坡解体变形破坏机制研究

为了揭示碎石土滑坡的变形解体破坏机制,结合工程实例,通过资料搜集整理和分析、现场工程地质调查与勘探和室内外的物理力学试验,采用不平衡推力法、数理统计分析方法和三维弹塑性接触有限元算法,以及运用碎石土边坡地下水管网状排泄系统理论,分析降雨作用下碎石土滑坡的变形解体破坏过程,揭示了降雨作用下中深层碎石土滑坡变形解体破坏的主要机制和一般的力学机制。结果表明,一定强度的长时间连续降雨或强降雨是中深层碎石土滑坡发生失稳的主要触发因素;采用考虑降雨作用的弹塑性接触有限元算法,可以更好地反映该类型滑坡在降雨作用下所处的实际状态及滑坡的滑动过程,可以为该类型滑坡稳定性的准确评价和预测预报提供可资借鉴的方法。     

三峡库区树坪滑坡变形失稳机制分析

树坪滑坡自2003年三峡水库蓄水以来,就一直持续变形。为了对其稳定性及变形发展趋势进行评价和预测,有必要对其变形失稳机制进行深入研究。为此,采用现场地质调查和勘探的方法确定了滑坡的形态和性质;充分挖掘变形监测数据,详细分析了滑坡的变形特征。在此基础上,深入研究了变形失稳机制及影响因素,并对滑坡的稳定性进行了计算和预测。结果表明,滑坡区地形、岩性及地质构造等地质因素控制了树坪滑坡的形成和发展;库水位下降和大气降雨进一步激励了滑坡的变形。库水位下降,坡体内地下水位随之下降,但其速度远小于库水位下降速度,导致坡体内水力梯度和渗透力明显增大,从而使滑坡稳定性急剧下降,并且库水位下降速度越快,滑坡的位移速率也越大,是典型的水库下降型滑坡。在库水位下降过程中,若出现明显的降雨过程,更加剧了滑坡的变形,有产生大规模滑动的可能性,须采取防护治理措施。     

边坡虹吸排水管内空气积累原因及应对措施

坡体地下水位上升是诱发滑坡的重要因素,实时排出地下水是防治边坡地质灾害的有效手段。虹吸排水具有免动力和流动过程由液位变化自动控制的物理特性,可满足实时排出坡体地下水的需要,但虹吸管中空气积累会导致虹吸过程中断,制约了边坡虹吸排水技术的推广应用。溶解于水的空气因虹吸管内压力降低而释出是形成气泡的物理基础。实验结果表明,虹吸进水口水面以上垂直高度3.5 m以上就会出现大量气泡,经过虹吸顶点后,气泡发生强烈的兼并形成大气泡。当虹吸管的进出水口的水头差较大时,气泡间的水弹容易推动气泡从出水口排出。当虹吸管直径大于5 mm时,缓慢的虹吸流动,会发生管内气泡的积累,最终破坏虹吸过程;虹吸管的直径小于4 mm时,可以形成基本稳定的弹状流。因此,为保持边坡虹吸过程长期有效,经常性降雨并且坡体地下水丰富的地区可选用直径为5 mm的虹吸管,非经常性降雨的地区应选择小于等于4 mm的虹吸管。     

三峡库区张桓侯庙东侧滑坡动态监测成果分析与应用

三峡库区张桓侯庙东侧滑坡为一大型土质滑坡。为了掌握滑坡的变形状态,对滑坡实施应急动态监测,采用了地表位移、地表沉降、深部位移、地下水位、降雨量及泉流量监测等手段,确定了滑坡的变形范围、主滑方向、滑面深度等基本要素及内部、外部变形特征,通过对监测成果的综合分析将滑坡分为强变形区与弱变形区,确认滑坡性质总体上为推移式,右侧前缘具有牵引式的性质。判断滑坡在监测期间处于匀速变形阶段,降雨是影响滑坡稳定性的主要因素,起到了加速滑面形成的作用。利用监测成果修正了滑面形态,反演滑带参数。建议对滑坡的防治加强地表排水,切忌对强变形区前缘进行开挖。     

湘西陈溪峪滑坡变形机理及稳定性评价

浅层滑坡在我国广泛分布,但在区域范围内分布规律性较差,且具有突发性、隐蔽性和破坏性强等特点。湘西武陵山区地质条件复杂、降雨丰沛、人类工程活动强烈,突发性地质灾害频发,尤以降雨诱发的浅层滑坡为主。文章以湘西地区慈利县陈溪峪滑坡为例,开展了降雨量、基质吸力、地下水位和地表变形等的监测;结合滑坡的现场调查及监测成果,分析滑坡的形成条件和变形机理;在此基础上,考虑基质吸力对边坡稳定性的贡献,将强度折减有限元法推广到非饱和土边坡,计算得到了不同降雨工况下滑坡稳定性。结果表明:当强降雨降落到滑坡体上时,坡内基质吸力值均迅速减小,直至一定值后（9.5 kPa左右）不再变化;坡内地下水位受季节性降雨影响显著,短时强降雨引起地下水变化幅度不如长时间降雨对地下水位造成的影响大;陈溪峪滑坡的地质力学成因为蠕滑推移式土质滑坡,运动形式为沿基覆界面的浅层滑坡;短时强降雨是诱发滑坡变形的最关键因素。陈溪峪滑坡在持续降雨条件下的降雨量预警值约为280 mm,在短时强降雨条件下的降雨强度预警值约为240 mm/d。     

水库滑坡地下水动态响应规律及浸润线计算模型

库水和降雨直接导致水库滑坡地下水变动,是诱发滑坡的主要因素。已有研究大多是基于监测数据探讨库水与降雨对滑坡变形的影响,未能揭示水库滑坡地下水响应规律,地下水浸润线计算模型没有同时考虑降雨和库水的影响,且模型边界条件与水库滑坡实际情况差别较大。为了揭示大型水库滑坡地下水动态响应规律,需要构建更接近实际情况的地下水位浸润线计算模型。通过三峡水库石榴树包滑坡地下水动态监测,揭示了库水水位变化和降雨条件下滑坡地下水水位动态响应规律,其地下水渗流场近似层流,滑坡前缘和中部的地下水水位与库水位几乎同步,滑坡后部的地下水水位主要受降雨影响,日降雨30 mm会引发地下水水位明显变动。在周期性库水位变化和随机降雨耦合条件下,建立了滑坡地下水非稳定渗流微分方程,解算出水库滑坡地下水位浸润线计算模型,并采用实际监测结果进行了验证。应用计算模型分析了不同工况条件下的滑坡渗流场,并得出滑坡内距前缘水平距离145 m内,库水对地下水有影响;引发地下水变动的降雨和库水位变化阈值分别为0.03,0.1 m/d,且不同的条件组合下降雨和库水位对地下水水位影响存在一定差异。     

三峡库区巫山金鸡岭滑坡成因机制与变形特征

三峡库区新城区迁建多采用就地后靠方式,工程扰动叠加强降雨往往诱发滑坡失稳。基于重庆巫山江东小区金鸡岭滑坡,对其影响因素和成因机制进行探讨。工程扰动不仅是传统认为的后缘加载、前缘削脚作用,更重要的是坡体表层土方堆填阻断了滑坡体地表水泄流通道,使地表水向地下水转化。强降雨作用下滑坡体内地下水位明显升高,导致金鸡岭滑坡2018年8月1日前后发生较大变形。采取降水井抽排地下水等应急处置后,滑坡变形明显趋缓,可见工程扰动导致的地下水升高是该滑坡诱发的关键因素。数值模拟表明,工程扰动后稳定系数明显降低,对应堆填区渗流场变化明显,渗流加剧,孔隙水压力、水力梯度、总水头上升,结合达西定律与有效应力原理可知渗透力增加,抗剪强度削弱,诱发滑坡变形。     

三峡库区典型顺斜向岩质滑坡变形破坏特征及失稳机制分析

近年来,三峡库区城集镇开发区顺斜向岩质滑坡失稳破坏现象时有发生,研究顺斜向岩质滑坡的变形破坏特征及失稳机制对防治此类滑坡具有重要意义。本文以巫山县白杨湾滑坡为例,通过现场踏勘、钻探和多种监测手段,对这一典型顺斜向岩质滑坡的变形破坏特征及失稳机制进行了深入研究。此滑坡所处地层为巴东组第二段泥岩,岩体破碎,地下水较丰富。滑坡岩层向右边界倾斜,右边界受断层控制,断层面与岩层面相交切割形成楔形体顺斜向滑移。滑坡体积约320×104 m3,滑动方向与岩层倾向夹角60°。受坡脚开挖和坡体建筑荷载等人类工程活动的影响,滑坡于2019年7月开始出现显著变形,滑坡中部的位移速率达到2～5 mm/d。2019年9月中旬,滑坡前部设置应急抗滑桩后,滑坡变形开始减缓至0～0.5 mm/d。白杨湾滑坡对城集镇开发区金科城造成巨大威胁,建议采取“搬迁避让+工程治理+专业监测”的防治对策。本文的研究成果对指导三峡库区顺斜向岩质滑坡防治和人工开挖诱发滑坡的防治具有重要借鉴意义。