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。     

兰州黄河阶地演变过程对滑坡活动的控制效应

为探索特殊地质环境-河流阶地孕育滑坡的相关性, 更深入地认识这类河流岸坡的变形破坏过程, 在广泛分析区域工程地质资料的基础上, 从第四系地貌学与工程地质学相结合的角度, 研究了兰州市黄河河谷演化发育的阶段性特征和黄河阶地演化对滑坡的控制效应及其诱发模式.研究表明: (1)黄河河谷的演化对兰州地区滑坡发育的控制作用具有时间上的阶段性和空间上的分带性, 在河谷演化不同阶段滑坡有着不同的发育模式和形成机理; (2)阶地型滑坡主要诱发因素为新构造运动的强烈抬升、黄河强烈下切以及阶地形成期相对湿润的古气候.第三系泥岩地层间形成的软弱夹层可诱发大型黄土泥岩滑坡, 而黄土层内多发中小型崩滑.河谷演化期间, 滑坡的发生可能导致部分阶地的缺失.      

陕西禾草沟煤矿工业场地主厂房段古滑坡变形破坏特征及稳定性分析

工程建设引发禾草沟煤矿工业场地主厂房段古滑坡复活,通过野外调查和测量、钻探、探槽、变形监测、室内试验和数值计算,分析该古滑坡的复活原因及变形破坏特征;采用改进的数值计算法对古滑坡的稳定性进行分析,古滑坡在天然条件下处于稳定状态;对古滑坡复活采用"削头压脚"措施后,稳定性满足安全要求,这对古滑坡的治理设计提供了理论依据。同时,该措施能节约工程投资,缩短工期,具有良好的经济效益。     

某水电站坝前左岸古滑坡成因机制分析

古滑坡坐落于Ⅱ级阶地台面上,堆积物最大厚度可达50m余。利用FLAC^3D数值模拟得到的滑面在前缘位于基覆界面附近,与野外调查的结果一致。结合雅砻江河谷演化历史,从斜坡演化机制、边坡岩体的变形破坏模式,分析了古滑坡成因机制。研究表明：雅砻江快速下切使岸坡岩体浅表改造程度较为剧烈,不断增加的重力堆积静荷载与崩塌形成的瞬时冲击荷载加速了岩体的弯曲一拉裂变形进程,造成Ⅱ级阶地基座岩体发生突发性折断破坏．从而导致古滑坡失稳。     

甘肃舟曲南峪江顶崖古滑坡发育特征与复活机理

江顶崖古滑坡位于甘肃舟曲白龙江左岸,区内地形地貌和地质构造复杂,多高山峡谷且河流纵坡降大,晚第四纪以来强烈活动的坪定—化马断裂带从区内通过,造成地层岩性极为破碎,古滑坡发育,且复活特征明显。在遥感解译和现场调查的基础上,对江顶崖古滑坡的发育特征和复活机理进行分析,认为江顶崖古滑坡堆积体方量为41×106～49×106m3,为在地质历史上形成的巨型古滑坡,位于坪定—化马断裂带及其次级断裂形成的断裂带内。根据滑坡不同位置和坡体结构特征,将江顶崖古滑坡共划分为古滑坡崩塌区、滑坡岩体变形区、古滑坡堆积区等3个大区,以及4个古滑坡复活区等7个区域,坡体内断错陡坎和拉裂缝极为发育。江顶崖古滑坡的中部复活区是主要变形和破坏区,1991年和2018年的复活区均位于该区域内,2018年复活滑坡体体积为480×104～550×104m3,为缓慢滑动的牵引式滑坡。江顶崖古滑坡复活机理复杂,在断裂活动和地震作用下形成的破碎岩土体和斜坡结构特征为滑坡复活提供了内因,强降雨作用增加了坡体自重并弱化了岩土体的力学强度,在暴雨期形成的强烈河流侵蚀作用进一步切割坡脚,从而诱发滑坡的复活;因此,江顶崖古滑坡是在内外动力耦合作用下形成的典型古滑坡复活案例。目前江顶崖古滑坡区域内的4个滑坡复活区仍处于蠕滑状态,在强降雨和河流侵蚀等作用下极可能再次发生复活,并造成堵江和毁坏国道等灾害事件。     

川西鲜水河呷拉宗古滑坡发育特征与形成演化过程

青藏高原东缘是中国乃至全球地形陡度最大、内外动力作用最强烈、天气变化极端频繁的区域,复杂的地质演化过程导致该区成为古滑坡分布最集中和复活危害最大的地区。本文以川西鲜水河断裂带呷拉宗古滑坡为研究对象,在野外调查、钻探和物探、InSAR监测、室内试验及数值模拟分析的基础上,对呷拉宗古滑坡的发育特征、形成演化过程及复活因素进行了分析研究。结果表明,①呷拉宗古滑坡形成于距今约42～30ka的晚更新世晚期,体积达3150×10~4 m~3,属巨型古滑坡;②鲜水河断裂活动是呷拉宗古滑坡形成的主控因素,历史强震的震裂效应形成古滑坡的雏形,后续的断裂蠕滑作用进一步造成坡体开裂,加剧大气降水渗入,并对裂缝有扩展作用;③SBAS-InSAR监测及数值模拟结果显示,目前该滑坡整体稳定性较好,但在多个部位存在不同程度的裂缝、陡坎及坍塌,局部变形强烈,在强震和极端降雨条件下可能发生较大规模复活滑动。建议加强采取排水和抗滑等防护措施。     

川藏铁路交通廊道某大型古滑坡成因及失稳模式分析

川藏铁路沿线地形地貌复杂,构造活动强烈,地质灾害频发,其中古滑坡复活问题是威胁川藏铁路建设和运营的严重隐患之一。位于四川康定市的某古滑坡体,距原规划的川藏铁路大桥仅100 m,通过工程地质测绘和钻孔勘探,分析该古滑坡的发育特征与成因机制;并利用二维有限元软件,对古滑坡可能的失稳模式进行预测。结果显示:古滑坡边界清晰,滑坡体积约118万m ³,主要沿基覆界面滑动,局部变形破坏强烈;发育多级拉张裂缝;天然工况与降雨工况下处于稳定状态,地震工况下处于不稳定状态;潜在破坏部位为边坡中部碎石土堆积体后缘,滑动面即沿着碎石土与全风化岩体的接触面,一旦复活将严重威胁铁路大桥的运营与安全。     

基于离心机模型试验的甘肃江顶崖古滑坡复活机理研究

位于白龙江断裂带的甘肃舟曲江顶崖古滑坡规模巨大,受断裂活动、降雨入渗与河流侵蚀和人类工程活动等因素影响,多次发生复活-堵塞白龙江灾害事件,造成极大危害。为研究江顶崖古滑坡的复活机理,本文在野外地质调查的基础上,重点开展了滑体在含水率为10%、15%和20%条件下的离心机模型试验。研究表明:在滑体含水率为10%情况下,试验结束后仅在坡体中后部产生少量裂缝,但滑坡体整体还处于稳定状态; 而在滑体含水率为15%和20%情况下,滑坡均发生了破坏,在滑体含水率分别为15%、20%情况下坡体失稳所需离心加速度分别为100g和50g。试验测试分析表明,江顶崖古滑坡为推移式滑坡,其变形先从坡体中后部开始,坡体中后部产生裂缝,随后裂缝逐渐向前缘扩展,最终裂缝贯通造成滑坡滑动破坏。滑坡体的变形过程主要分为3个阶段: ①变形启动阶段(裂缝开始形成阶段); ②变形加速阶段(裂缝加速发展阶段); ③失稳阶段。通过离心模拟试验,结合野外调查分析,认为江顶崖古滑坡复活的因素主要受降雨和孔隙水压力的影响,是受前缘河流侵蚀牵引、降雨入渗造成滑坡中后部推移的耦合滑动。     

坡脚开挖诱发古滑坡复活的机制分析

黄土地区存在许多古滑坡体,由于滑后土体土质疏松,裂隙发育,在坡脚开挖作用下极易发生变形破坏,造成大量财产损失,同时也对开挖施工安全构成了极大的威胁,因此对坡脚开挖诱发古滑坡复活的失稳机制的研究十分迫切和必要。以延安市王窑村滑坡为例,通过室内试验分析了三轴应力环境下围压、含水量对土体变形破坏的影响,并运用数值模拟研究了开挖过程中最危险滑面上的应力及强度变化趋势,揭示了坡脚开挖诱发古滑坡复活的变形破坏机理。研究结果表明:坡脚开挖改变了坡体中下部的应力分布,抗滑段土方开挖减小了滑坡抗滑力,增大了下滑力,最终滑坡下滑力超过抗滑力,导致古滑坡复活。     

东南亚某水电站古滑坡复活机制研究

针对东南亚某水电站坝址区上游右岸古滑坡,通过钻探、地质调查及长期监测研究了滑坡地层特征、滑带特征及变形特征,并对古滑坡复活机制进行探究。结果表明:(1)坡脚卸载和强降雨是古滑坡复活的主要原因;(2)道路开挖导致应力场发生改变,滑坡沿浅表部第四系坡积物和板岩、砂岩接触面“复活”,向临空面产生蠕变变形;(3)古滑坡变形与降雨呈正相关,雨季高强度降雨期间位移与变形速率急速增大,旱季无降雨时滑坡基本处于稳定状态;(4)深部位移监测数据显示,古滑坡深部未见位移突变,降雨对深部位移基本无影响。     

三峡库区滑坡的时空分布特征与成因探讨

三峡库区地质灾害频繁发生,地质历史上大型滑坡广泛发育。近年库区滑坡灾害有逐年增加趋势。这些滑坡形成的堆积体成因复杂,不能单纯从传统的外动力或内动力作用来解释,给库区灾害的防治工程带来了很大困难。三峡库区大型古滑坡主要沿长江干流和支流的深切河谷两岸分布,与河流发育演化史密切相关。15万年以来,长江三峡地区经历了新构造期以来抬升速率最快的一次构造幕,山原期夷平面上升了100m,河流强烈下切,形成高陡岸坡,卸荷效应显著;同时,该时期三峡地区的气候受到青藏高原环境变化的影响,在间冰期可能存在相似的暖湿古气候环境,降水极为丰富。三峡库区的大型古滑坡在新构造快速抬升时期广泛发育,并且与暖湿多雨期相对应,表明库区滑坡的发育演化是新构造运动和气候变化内外动力耦合作用的结果。     

两河口水库区索依村滑坡形成机制及稳定性评价

索依村滑坡位于两河口水电站近坝库区,为一古滑坡。本文从斜坡地质结构分析人手,结合雅砻江河谷地貌演化,分析了滑坡的形成演化机制,进而评价了滑坡的稳定性。研究结果表明,滑坡发生于陡立板岩顺向层状结构斜坡中,其变形破坏模式为倾倒弯曲-拉裂型,形成于雅砻江Ⅲ级阶地形成以后至Ⅱ级阶地形成前的河谷快速下切期。是在河谷强烈下蚀作用及凹岸侧蚀作用下,斜坡岩体发生侧向卸荷,并在重力场作用下发生倾倒弯曲拉裂变形而形成。滑坡现状处于稳定状态,两河口水电站施工期导流围堰回水情况下,整体处于基本稳定状态,对水电工程施工安全不会带来重大影响。     

贵州省德江县香树坪滑坡特征及形成机制研究

香树坪滑坡位于贵州省铜仁地区德江县大坪村齐心组,为大型古滑坡。滑坡边界及前缘坡下发育多条拉陷槽,滑动方向为310～335。基于滑坡区工程地质条件和滑坡变形破坏特征,建立了滑坡形成机制概念模型:在河谷形成及演化过程中,香树坪斜坡以滑移-弯曲演化。滑坡前缘拉槽LC6#和LC3#依次形成,其卸荷和临空效应导致上部坡体进一步变形。滑坡坡脚区因上部坡体进一步滑移变形而应力集中,坡体稳定性整体降低。当坡脚区失稳时滑坡发生。数值分析很好地再现了滑坡演化过程及机理。研究成果可对西部山区类似类滑坡发育条件及识别研究提供参考。     

金沙江龙街段晚更新世以来的阶地发育与河谷地貌演化

河流阶地是研究现代河谷形成发育的重要地貌标志。通过野外考察,发现在元谋龙街附近金沙江发育了5级河流阶地,其中T1～T4以龙街组湖相沉积为基座,T5以基岩为基座。电子自旋共振测年结合前人研究结果表明T1、T2、T3、T4和T5分别形成于(18±1.7)ka、(23±1.4)ka、(26±2.4)ka、(29±1.4)ka和(78±12)ka,标志着晚更新世以来金沙江在该区进行了5次下切过程和1次强烈的加积过程。晚更新世以来由于滑坡堵江事件的扰动,河谷的发育形式以"下切—滑坡—堰塞—堆积—下切"过程为主。     

古滑坡复活问题研究进展与展望

古滑坡是斜坡长期复杂演化过程的产物,物质组成复杂、岩土力学性质特殊,具有极强的隐蔽性和扰动敏感性。随着人类工程活动不断加剧和极端天气频繁出现,国内外发生了大量古滑坡复活导致的交通、水电工程等重要设施毁坏和人员伤亡等灾难性事件,灾害风险日益严峻。通过梳理国内外古滑坡研究现状,总结了古滑坡区域发育规律及古滑坡判识研究、古滑坡体和古滑带的物理力学性质研究、古滑坡的复活机理研究、古滑坡复活过程及其模拟分析、古滑坡复活的早期识别研究等方面的主要进展。结合当前防灾减灾需求,提出古滑坡复活问题研究的3个关键科学问题是:(1)古滑坡自动化判识方法和准则;(2)基于新强度理论的古滑坡复活起滑机理;(3)古滑坡复活的早期识别模型和评价方法。破解这些关键科学问题,将为重大工程规划和防灾减灾提供新的理论和技术支撑。     

某水电站坝区崩塌体特征及影响因素分析

挽近期以来,伴随青藏高原的强烈隆升,中国西南地区河谷经历强烈、快速下切,形成西南地区所特有的高山峡谷地貌,在此过程中,河谷岸坡分别遭受垂向剥蚀与侧向卸荷作用,出现一系列浅表生结构面,将岸坡浅表部岩体切割成大小不等块体,在后期时效变形过程中以崩塌、滑坡形式失稳破坏。本文以崩塌体发育部位,堆积物岩性、块度大小、风化特征等研究为基础,结合岸坡河谷演化、构造演化历史分析,追溯形成崩塌的地形地貌、地层岩性、风化卸荷、岩体结构等河谷岸坡特征。通过上述分析,总结归纳产生崩塌的主控因素是地形地貌、岩性与岩体结构,在地形地貌适合、浅表生作用强烈的区域,岸坡岩体变形破坏也较强烈,崩塌堆积物也较发育。     

西藏樟木口岸古滑坡变形监测分析

樟木口岸古滑坡位于喜马拉雅山脉南麓,地形陡峻,构造运动强烈,地震活动频繁,雨量丰沛,基底为前震旦系达莱玛桥组黑云斜长片麻岩、片岩,上覆第四系残坡积、崩坡积物。本文采取地表裂缝监测、地表位移监测和深部位移监测3种方法,对古滑坡的变形特征与规律进行了较系统研究分析。监测结果表明两个古滑坡未发生变形,处于稳定状态,福利院古滑坡体中部发生复活,即消防队次级滑坡,目前该滑坡处于蠕动挤压阶段,变形呈缓慢增长趋势,降雨和人为开挖坡体是滑坡复活的诱发因素。     

甘肃南部坪定-化马断裂带锁儿头滑坡成因机制

甘南坪定-化马断裂是现今仍在活动的断裂,具左旋走滑性质。锁儿头滑坡沿坪定-化马断裂带发育,属典型的蠕滑型断裂带滑坡。野外调查及监测资料表明,锁儿头滑坡规模大,为巨型滑坡,其上发育多个次级小滑坡。滑坡体由断层破碎带、碎石土和堆积黄土组成。该滑坡变形强烈,拉张裂缝、剪张裂缝多见,目前处于蠕滑变形状态,是在内外动力耦合条件下形成的。活动断裂对滑坡的形成、发展起控制作用,而降雨则是滑坡复活的主要诱发因素。因此,对锁儿头滑坡成因机制的深入研究可为蠕滑型断裂带滑坡的预测防治提供理论依据。     

基于SBAS- InSAR技术的西藏雄巴古滑坡变形特征

大型古滑坡及其强变形和复活灾害日益频发,已造成重大灾害事件和严重损失.古滑坡的发育、变形影响因素多、机理复杂和识别难度大,本文采用SBAS-InSAR技术,结合遥感解译,获取了金沙江西岸雄巴村古滑坡2017年10月至2020年6月间的地表变形特征.研究表明,雄巴古滑坡方量巨大,可达2.6×108～6×108 m3,根据InSAR形变监测结果,滑坡前缘发育H1和H2等2个大型强变形区,变形级别分为4级:极强变形区(-132.1 mm/a≤VLOS＜-58.5 mm/a)、强变形区(-58.5 mm/a≤VLOS＜-20.3 mm/a)、中等变形区(-20.3 mm/a≤VLOS＜l.8 mm/a)和弱变形区(1.8 mm/a≤VLOS＜55.4 mm/a);其中H1变形区,最大累计变形量达203.8 mm,H2变形区变形量达302.1 mm.受金沙江河流侵蚀,特别是上游75 km的2018年10月和11月白格2次滑坡-堵江-溃坝-泥石流/洪水灾害链对雄巴古滑坡坡脚的侵蚀,加剧了雄巴古滑坡的变形,其中H1变形区的蠕滑速率是白格滑坡灾害链发生前的14～16倍,灾害链引起H2区发生变形,雄巴古滑坡整体呈现牵引式复活状态.基于SBAS-InSAR的形变监测结果得到了野外的验证,目前H1变形区前缘出现局部垮塌,滑体中横向和竖向裂缝发育,局部呈现拉张状态.雄巴古滑坡目前呈现持续变形中,部分地段为加速变形,雄巴古滑坡发生大规模复活将导致堰塞金沙江-溃坝-泥石流灾害链,应加强雄巴古滑坡的空—天—地一体化监测预警,为该区正在规划建设的重大工程和流域性地质安全风险提供技术支撑和科学依据.     

成兰铁路松潘隧道入口红花屯古滑坡发育特征与稳定性分析

成兰铁路地处南北地震带中段,在内外动力耦合作用下,铁路沿线发育一系列大型—巨型古滑坡及存在古滑坡复活现象,给铁路工程规划建设造成极大危害。野外调查表明,规划建设中的成兰铁路松潘隧道入口位于红花屯古滑坡的坡脚部位,在强降雨和人类工程活动等作用下,该古滑坡近年来已发生局部复活并对铁路和下方居民区造成重大威胁。本文在野外调查的基础上,对红花屯古滑坡开展了原位大型直剪试验和稳定性模拟分析。研究表明:天然工况下,组成红花屯滑坡的碎石土抗剪强度较高,与其碎石含量呈显著的相关性,随着含石量的增加,碎石土的粘聚力有降低趋势,而内摩擦角有升高趋势。基于FLAC~(3D)数值模拟结果表明,在天然状态下,红花屯古滑坡的总体稳定性较好,铁路开挖坡脚改变了坡体的局部应力状态,在强降雨作用下,雨水进一步弱化滑体力学强度,古滑坡体变形量变大;在滑坡采取抗滑桩、格构锚等治理后,滑坡变形得到了有效控制。该滑坡在干湿循环、地震和人类工程活动等作用下,有可能进一步发生失稳,影响铁路隧道安全和坡体下方居民区,应加强群测群防和稳定性监测。