陡倾角反倾层状岩质边坡变形特征数值模拟验证

对于大量中、小型岩质边坡，因地质结构简单、边界条件清楚，且施工周期较短、经费有限，不可能也没有必要对其开展较大规模勘探工作。而物理模型试验则周期较长、费用较高。因此，数值模拟技术可以替代模型试验，成为这类边坡变形破坏分析的首选手段之一。论文利用离散单元方法(DEM)分析了某公路陡倾角反倾岩质边坡开挖变形破坏机制及其演变过程，验证了教科书上该类边坡的机理，并在此基础上提出了边坡防治工程建议。该方法加深了对边坡变形的认识，节约了工程周期及造价，应成为中、小型岩质边坡研究的辅助措施。     

楞古水电站碎裂岩质边坡变形破坏模式研究

碎裂结构岩质边坡是地质工程中遇到的一种最不稳定边坡,其原岩松弛,结构面普遍张开,围岩自稳能力差,碎裂结构岩体出露不连续,空间分布存在差异,导致边坡破坏边界不明显,变形破坏机制很难确定。本文以雅砻江楞古水电站碎裂结构岩质边坡为例,在地质环境调查和平硐勘测的基础上,系统研究了碎裂岩体结构特征,分析了控制边坡变形破坏的边界条件和变形破坏模式,并运用UDEC离散元程序模拟验证。研究结果表明:碎裂岩质边坡的变形破坏主要受自身结构及内部相对长大结构面控制,变形演化过程依循应力调整、时效变形和局部失稳3个阶段,变形破坏模式分为断层主控底滑型和裂隙切割破坏型。目前针对碎裂结构岩质边坡研究相对较少,缺乏大型工程实例支撑,该研究成果为水利工程中这类边坡的研究提供了参考。     

复杂岩质边坡的破坏类型及稳定性分析

复杂岩质边坡主要受结构面发育状态控制形成多种类型的变形破坏模式,与土质边坡迥异。本文以招商局漳州开发区11号山西段边坡为例,基于现场地质调查,对其主要节理面进行统计分析和变形模式评判,并对圆弧滑动破坏、楔形体破坏、平面滑动破坏及滚石破坏等各种破坏类型进行定量化评价,进而对边坡整体稳定性进行分析评价,为治理该复杂岩质边坡提出合理化建议,并总结形成复杂岩质边坡稳定性分析的评价思路和基本流程。     

地震作用下岩质边坡大型振动台试验研究进展

大型振动台试验方法可真实有效地模拟地震作用,是近年来研究边坡地震动响应特性的常用方法,被学者们广泛用于模拟研究各类支护结构加固的边坡工程中.通过综述学者们有关边坡大型振动台模型试验的相关文献,对其研究方法、研究对象及主要结论进行了分类评述.最后,通过分析目前岩质边坡大型振动台物理模拟试验研究中存在的问题,指明了今后的研究方向,为深入认识地震作用下岩质边坡的动力响应特性、变形破坏规律及支护结构与岩土体动力耦合作用机理奠定了基础,具有重要的理论意义和工程价值.      

岩质边坡位移监测资料分析方法

对目前常用的几种自然、工程岩质边坡位移监测资料分析方法回归分析法、时间序列分析方法、灰色理论分析方法、非线性动力学分析方法和位移时空综合分析方法进行了简要评述,从他们的基本原理、适用条件及优缺点等几个方面进行了对比研究,并指出了岩质边坡位移监测资料分析方法的发展趋势,强调岩体结构对岩质边坡变形和破坏的控制作用,指出基于岩体变形破坏机制的岩质边坡位移监测资料综合分析方法是未来的发展趋势.     

紧邻建筑物山体岩质顺向高边坡稳定性评价及治理方法研究

分析了目前岩质高边坡的特点及治理中遇到的困局,总结了定量评价岩质高边坡稳定性方法的优缺点,以某工程紧邻建筑物山体边坡为实例,采用强度折减法对边坡整体稳定性进行了评价,并研究了该山体岩质顺向高边坡的破坏机理和形式,因地制宜,坡顶支护结构选择了新型GSS2A主动防护网系统,坡底选择了护脚墙和圆拱形骨架圬工结构。实践证明,边坡支护设计中整体稳定性评价方法恰当,支护结构安全、经济、美观,便于施工,为类似边坡治理提供了借鉴。     

顺层岩质边坡失稳破坏临界长度的数值模拟分析

含有多层软弱夹层的顺层岩质边坡开挖时,边坡失稳破坏范围常常为一有限范围,即存在一个失稳破坏临界长度,该长度对边坡稳定性评价和支挡工程设计有着决定性的影响,而如何确定失稳破坏临界长度,目前在工程实践中尚无较为成熟的解决方案,常凭工程人员的经验确定。笔者在对淮口镇西环线K3+115～K3+215段顺层边坡进行详细调查研究基础上,通过数值模拟,对该含多层软弱夹层的顺层边坡的变形破坏过程、变形破坏范围进行了分析,并与已有变形特征进行了对比,证明采用数值模拟分析其变形破坏过程和失稳破坏临界长度是可行的。失稳破坏临界长度的确定为边坡后续的稳定性计算和支挡工程设计提供了依据,达到了预期目的。因此,笔者的分析方法对具有类似特点的顺层边坡具有借鉴价值。     

试论疏排水在红层地区滑坡治理中的重要作用

红层岩土工程地质特性已为工程界所重视。由于其具有遇水软化及低强度的特性，水活动对边坡变形破坏具有重要的促进作用。论文通过对红层岩土工程地质特征和物理力学性质的分析研究，介绍了红层边坡变形破坏特征，论述了地表渗水和地下水活动对红层边坡变形破坏及稳定性的影响。并且通过工程实例分析了疏排水在红层边坡、滑坡治理中的重要作用，提出进行有效的疏排水是对红层边坡、滑坡治理加固的重要手段。     

强震作用下陡倾顺层岩质边坡动力响应与破坏模式研究

以陡倾顺层岩质边坡为研究对象,采用振动台模型试验与FLAC^3D数值模拟方法,对强震作用下陡倾顺层岩质边坡的动力响应规律和变形破坏模式进行了研究。研究结果表明：陡倾顺层岩质边坡在坡表及坡内竖直方向的加速度响应均表现出高程放大效应,而水平方向上的加速度响应则表现为趋表效应;输入波类型对边坡模型加速度响应有显著影响,正弦波作用下的加速度响应明显强于天然地震波;加速度放大系数随地震波振幅的增大,呈现先增大后减小的变化规律;地震波加载持续时间对陡倾顺层岩质边坡加速度响应的影响较小。对模型试验和数值模拟中边坡变形破坏特征的分析,得到陡倾顺层岩质边坡在强震作用下的破坏模式为：地震诱发-坡表岩层出露处岩块松弛张裂-坡肩岩层处拉裂张开-坡面中部出现剪切裂缝-裂缝逐渐贯通-发生多级高位滑坡。     

含软弱夹层岩质边坡稳定性研究现状及发展趋势

含软弱夹层岩质边坡在自然环境和工程实践中都比较常见，稳定性差，边坡失稳产生了大量的滑坡灾害，造成大量人员伤亡和经济损失。因此，含软弱夹层岩质边坡稳定性研究一直是工程地质和岩土工程领域的研究重点之一。在收集整理国内外相关资料的基础上，从自重工况、开挖工况、暴雨和蓄水工况、地震工况方面总结了目前含软弱夹层岩质边坡稳定性的研究现状及进展，取得如下主要认识:(1)软弱夹层对岩质边坡稳定性有显著不利影响，含软弱夹层岩质边坡的稳定性比均质岩质边坡、不含软弱夹层的层状岩质边坡都差；(2)含软弱夹层岩质边坡的稳定性系数、变形特征和破坏模式与软弱夹层的含水状态、抗剪强度、倾角、厚度、间距、层数和边坡坡度有关；(3)开挖容易诱发坡体沿软弱夹层滑坡，含软弱夹层岩质边坡开挖后需要及时支护；(4)爆破层裂效应改变了软弱夹层与围岩的接触状态，减小了它们之间的凝聚力和摩擦力，导致边坡稳定性降低；(5)暴雨和蓄水都不利于含软弱夹层岩质边坡稳定；(6)岩质边坡地震动力响应和变形破坏特征受软弱夹层参数(厚度、倾角、含水状态)、地震波特性(地震波的类型、幅值、频率、激振方向)和边坡结构(顺层或反倾)共同影响；(7)在软弱夹层对水平向动力响应的放大或减弱作用及厚层软弱夹层的消能减震作用方面仍然存在不同观点。在此基础上，分析了研究方法的优缺点，指出当前含软弱夹层岩质边坡稳定性研究存在的问题。最后，针对该领域的研究现状，提出了未来的研究重点和方向，主要包括:含多层软弱夹层岩质边坡的渐进性变形破坏过程和稳定性；全面深入研究单因素作用(开挖卸荷、爆破、地震、暴雨、库水位变化、地下水等)对含软弱夹层岩质边坡稳定性的影响机制；多因素耦合作用下含软弱夹层岩质边坡稳定性；支挡结构体系对含多层软弱夹层高陡岩质边坡的加固机制。     

龙滩水电工程左岸B区边坡压脚工程效果分析

龙滩水电工程左岸蠕变体B区边坡的变形和稳定是工程安全的关键。根据边坡地质与稳定性分析,边坡的整体稳定性主要取决于坡脚岩体的稳定性,因此,B区边坡治理采取了压脚的工程措施。本文采用数值模拟方法(三维离散单元法)分析了压脚前后B区边坡的整体稳定性,结果表明B区边坡压脚工程可有效控制边坡岩体的变形。同时,数值分析结果也与边坡地表和深部位移动态监测结果一致,证明了压脚工程的显著效果。     

长河坝水电站开关站工程边坡稳定性三维有限元分析

长河坝水电站开关站边坡的稳定性主要受斜向上游的f24断层控制,其变形破坏方式主要为旋转滑移拉裂型.本文采用三维有限元分析方法对该边坡的稳定性进行了分析,分析结果表明,工程边坡具有从下游往上游稳定性提高的趋势,边坡的稳定性具有一定的分区特征:下游侧0～35 m斜坡处于不稳定状态,35～70 m处于潜在不稳定状态,70 m以上处于基本稳定状态.上述结果为工程边坡的支护措施设计提供了依据.     

利用马尔可夫链分析识别内蒙古正镶白旗额里图组沉积特征

通过野外地质剖面实测识别了额里图牧场额里图组各层岩性特征,利用马尔可夫链分析方法分析该剖面下岩段地层的沉积旋回,综合地质基础资料,进一步分析了沉积环境.结果识别出一个以砂岩-粉砂质泥岩-粉砂岩-泥岩为特征和一个以砂岩-灰岩-泥岩为特征的两个岩性旋回,分别代表浅海陆棚-深水浊积岩相序和陆棚浅海礁滩相沉积.结合剖面分别划分出陆棚、斜坡和盆地（海槽）3个相,进一步识别出潮坪滩相、滩前斜坡相、浊积滩坝相、滩相、斜坡盆地相、缓坡相、深水海槽相和礁滩相等亚相.整个剖面由两次海侵半旋回和一次完整的海侵海退旋回组成.研究认为古亚洲洋的最终闭合时限应该在额里图组时期之后.     

凸起斜坡带油气藏成藏模式——以东营凹陷滨县凸起单家寺油田为例

通过对滨县凸起周缘油气成藏条件和油气藏分布规律的研究,总结出滨南地区具有两种成藏模式,即成藏动力学模式与"T-S"成藏模式,以生油洼陷为中心,向凸起依次分布成藏动力学模式内的自源型成藏类型,它源断块、岩性成藏类型,以及压力释放带成藏类型,总体呈带状分布;而在凹陷边缘,油气则按照"T-S"成藏模式,集中在以超剥带或鼻状构造为背景的地层圈闭中,即滨南地区的尚店—林樊家,单家寺,郑家—王庄等正向构造单元附近,形成大型地层超覆油藏。     

南堡凹陷北部东营组同沉积断裂对沉积体系及岩性圈闭的控制作用

同沉积断裂对断陷湖盆层序格架内沉积体系类型及发育分布具有重要的控制作用,也影响了岩性圈闭的发育,已成为当前石油地质领域研究的热点。以层序地层学理论为指导,综合南堡凹陷地震、测井、岩心等资料进行分析,研究认为其北部老爷庙、杜林和高南地区东营组为一个完整的二级层序,内部可划分为4个三级层序。受边界同沉积陡断裂、古地貌、物源供给及凹陷内同沉积断裂等因素影响,主要发育3种沉积体系组合样式及其相应的岩性圈闭类型：在西南庄边界断裂控制下,受物源供给和古地貌影响,老爷庙地区发育单断陡坡扇三角洲-湖底扇型,控制了砂岩透镜体圈闭的发育;杜林地区发育单断陡坡近岸水下扇-浊积扇型,此类型内岩性上倾尖灭圈闭发育;受柏各庄边界断裂和高柳同沉积断裂控制,高南地区发育多断阶扇三角洲前缘加厚型,易形成前缘分流河道砂和滑塌浊积扇砂体形成的岩性圈闭。     

成都地区某铁路路堑膨胀土边坡变形破坏机理分析

成都东部高台地丘陵地区广泛分布的粘土层,膨胀性突出。本文结合该区内某铁路路堑边坡实例,分析边坡变形产生的原因及其变形破坏的发展趋势,提出了边坡工程的整治方案,总结了该膨胀土边坡变形整治的经验。     

松辽盆地西部斜坡构造特征及对油气成藏的控制

松辽盆地西部斜坡为倾缓的单斜,自东而西可划分为两个带:泰康—富裕缓坡构造带和泰来—甘南超覆带,自下而上的沉积分为断陷构造层、坳陷构造层和反转构造层,3个构造层的原地烃源岩均不能大量生烃。坳陷层青山口组—嫩江组一-二段有来自齐家—古龙凹陷的油气,为西部斜坡北段主要的目的层。在泰康—富裕缓坡带的宽缓鼻状构造上主要发育构造—岩性圈闭、断层遮挡圈闭和岩性圈闭,在泰来—甘南超覆带上主要发育岩性上倾尖灭圈闭和岩性圈闭。西部斜坡的油气侧向西运主要有3条路径:即南部路径、中部路径和北部路径,以中部路径为主,油气受规模较大的断裂、地层尖灭线和微幅度构造遮挡富集成藏。     

巴东新城区典型库岸深部稳定性分析

为了分析巴东新城区库岸斜坡蓄水后的深部稳定特征,首先,选择巴东新城区扇形斜坡中轴线的白土坡库岸作为典型库岸,以深300余米深部监测钻孔岩芯资料为依据,根据软弱带分布、岩体完整性及岩性特征对深部岩体结构分带;然后,基于各带内岩体的地质强度参数GSI,应用Hoek-Brown准则估算岩体强度参数;最后,采用FLAC数值模拟方法分析了库岸斜坡蓄水后的稳定性特征。结果表明：随着水位的上升斜坡稳定性有下降趋势,但下降值并不明显,白土坡库岸斜坡处于整体稳定状态;当强度折减值至极限状态时,剪应变增量值集中区位于6～10层软弱带集中分布的岩层内,受地震作用时剪应变增值集中区向斜坡深部发展,斜坡潜在滑动面顺层发育;斜坡失稳的前提是前缘向斜反倾段完全塑性贯通。     

水沙物理模型CASC2D-SED的DEM尺度效应发生机制

DEM分辨率对分布式水沙过程模拟具有重要影响,然而,产生影响的内部机制尚不明确。改进水沙物理模型CASC2D-SED的结构,将坡度由DEM在模型内部直接提取改为由模块单独计算,并将坡度设计为模型的独立输入参数,通过单独改变坡度参数来研究坡度对水沙模拟DEM尺度效应的影响。基于改进的CASC2D-SED模型,以内蒙古准格尔旗沙圪堵镇附近的一个小流域为研究对象,以无人机航测的1m分辨率DEM数据、野外实测与室内实验获得的土壤特性数据、土地利用数据和降雨数据为基础,采用3种水沙模拟方案进行多象元尺度的水沙过程模拟,进而探索水沙过程模拟的DEM尺度效应及发生机制。研究表明:⑴在4~20m GRID分辨率区间模拟的径流量位于323.18m3和411.43m3之间,波动不大;⑵2~20m GRID分辨率区间内,模拟的侵蚀流量在3.43m3和65.61m3间变化,波动很大;(3)坡度和径流路径是水文过程模拟DEM尺度效应的两个对立影响因子,是水文过程模拟DEM尺度效应不明显的主要原因;⑷DEM尺度效应对侵蚀输沙具有重要影响,地形坡度是侵蚀输沙DEM尺度效应的主要控制因子;⑸地形坡度随DEM分辨率降低而发生的空间上的波动变化是侵蚀输沙量随DEM分辨率降低而波动变化的原因。     

The effectiveness of high-resolution LiDAR data combined with PSInSAR data in landslide study

The spatial resolution of digital elevation models (DEMs) is an important factor for reliable landslide studies. Multi-interferometric techniques such as persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar (PSInSAR) are used to evaluate the landslide state of activity and its ground deformation velocity, which is commonly measured along the satellite line of sight (LOS). In order to compare velocities measured by different satellites in different periods, their values can be projected along the steepest slope direction, which is the most probable direction of real movement. In order to achieve this result, DEM-derived products are needed. In this paper, the effectiveness of different DEM resolutions was evaluated in order to project ground deformation velocities measured by means of PSInSAR technique in two different case studies in the Messina Province (Sicily, southern Italy): San Fratello and Giampilieri. Three DEMs were used: (i) a 20-m resolution DEM of the Italian Military Geographic Institute (IGM), (ii) a 2-m resolution DEM derived from airborne laser scanning (ALS) light detection and ranging (LiDAR) data for the San Fratello 2010 landslide, and (iii) a 1-m resolution DEM derived from ALS LiDAR data for the area of Giampilieri. The evaluation of the applied method effectiveness was performed by comparing the DEMs elevation with those of each single permanent scatterer (PS) and projecting the measured velocities along the steepest slope direction. Results highlight that the higher DEM resolution is more suitable for this type of analysis; in particular, the PS located nearby the watershed divides is affected by geometrical problems when their velocities are projected along the steepest slope.