工程滑坡防治关键问题初论

在概述工程滑坡灾害防治研究主要进展的基础上,从工程边坡扰动过程与机理、潜在工程滑坡危险性识别评估和监测预警3个方面,集成探索工程滑坡灾害有效预防的主要途径,强调潜在工程滑坡危险性识别评估是有效预防工程滑坡灾害的关键;从快速钻探勘察技术、快速评估和快速锚固技术,特别是深层滑坡自适应锚固技术研究方面,概述工程滑坡快速防治技术研究新进展;从主动减灾防灾理念和意识、工程滑坡风险评估与控制、综合减灾3个方面,集成研究主动减轻工程滑坡灾害的有效途径,强调构建“防、治、管”为一体的国家级综合减灾信息共享平台,是综合减灾防灾的关键。     

反倾岩质边坡的时效变形破坏研究

为研究反倾岩质边坡的变形破坏规律性与形成机制,以黄河上游茨哈峡水电站库区反倾岩质边坡变形破坏为例,基于系统的工程地质方法并结合离散元模拟边坡的变形演化进程,对其倾倒变形的时效性进行了分析并研究了其形成演化机制。结果表明:1该倾倒边坡的时效变形规律表现为倾倒变形在不同方向上具有差异性,其时空演化特征表现为斜坡顶部的拉裂和中部的弯曲变形,目前倾倒体内未形成贯通性失稳界面,倾倒拉裂和弯曲变形同时存在,表现为倾倒机制的长期性、积累性和阶段性;2该类斜坡的变形破坏是岩层在自重应力作用下做悬臂梁弯曲,岩层发生弯曲变形,导致坡体后缘开裂、根部折断、前缘剪切蠕变,当坡体折断带内的剪应力超过其抗剪强度时,坡体逐渐错动下滑形成倾倒塌滑体;3该倾倒变形体的破坏模式为弯曲—拉裂变形、弯曲—折断破裂、蠕滑—拉裂变形、表层滑塌和深部滑坡形成。     

国内外典型工程滑坡灾害比较

在搜集和梳理全球一个多世纪以来灾难性工程滑坡实例的基础上,将人类工程活动诱发的滑坡分为4种基本类型和若干亚类：①采矿工程滑坡（包括地下采空型、露天采场型、尾矿坝及排土场型）;②水利水电工程滑坡（包括库区岸坡型、水库大坝型、灌溉工程型）;③线性基础设施工程滑坡（包括公路及铁路工程型、油气管道工程型）; ④城市建设复合型工程滑坡。重点剖析了国内外著名的工程滑坡灾害案例,并兼顾一般工程滑坡的共性特征进行分析,综述了各类典型工程滑坡灾害的发育特征、形成机制及部分处置措施。通过不同类型工程滑坡特征的比较分析,总结了工程滑坡成灾的教训和成功处置的经验,为未来工程项目区和城市化过程中工程滑坡的综合防治及风险减缓提供了参考。     

秦岭中部太白县地质灾害发育特征及危险性评估

以陕西省太白县为例,分析了秦岭中部山区地质灾害形成的地质环境条件,重点指出在植被茂密山区,异常强降雨及农耕、建房、修路和矿山开采4种人类工程活动对地质灾害的关键诱发作用。对崩塌、滑坡、泥石流和不稳定斜坡4类典型地质灾害进行了亚类细分和发育特征分析,并总结指出了地质灾害区域宏观分布特征。筛选了9种关键的地质灾害影响和诱发因素,基于将集中调查区指示的地质灾害发育规律,外推应用于全区地质灾害评估的思路,利用信息量模型对太白县全区进行了地质灾害危险性定量评估,结果显示高危险区主要集中分布在县域北部人口聚居的盆地区,以及南部河流与公路沿线地段。定量检验显示,危险性评估结果与地质灾害的实际分布十分吻合,表明基于信息量模型的地质灾害危险性评估方法能够很好地适用于秦岭腹地山区。     

东河口滑坡－碎屑流高速远程运移机制探讨

摘 要 青川东河口滑坡－碎屑流是5.12汶川大地震触发的典型高速远程滑坡,滑坡自高程1300m处开始滑动,总滑程约2400m,致使780余人遇难。野外调研结果表明,该滑坡自启动到最终静止,分别经历了滑坡启动阶段、重力加速阶段、圈闭气垫效应飞行阶段、撞击折返阶段及长距离滑动堆积阶段五个重要动力过程,最终抵达下寺河左岸的红花地村并形成堰塞湖。文中通过对该高速远程滑坡－碎屑流的地质背景及形态特征进行剖析认为,东河口滑坡启动区的断层破碎带、局部凸起地形以及力学性质较差的千枚岩、板岩的存在,对该滑坡的启动均有着显著影响;滑坡体在运行一段距离后是否可以继续保持高速远程滑动,除了有利的地形外,滑体滑动路径上坡体堆积物的含水状态是促使该滑坡成为高速远程滑坡碎屑流的重要原因之一。     

陕西省宝鸡市渭滨区夏呀河滑坡风险评估

为了探索多级潜在滑动面滑坡的定量化风险评估技术方法,以陕西省宝鸡市渭滨区夏呀河4级潜在滑动面滑坡为例,利用国际上通用的单体滑坡风险计算公式,在夏呀河滑坡野外大比例尺(1∶10000)调查、工程勘探和室内测试分析的基础上,简述了夏呀河滑坡的基本特征和危险性,重点研究了不同潜在滑动面的危害性、影响范围、承灾体的时空概率、易损性和风险估算,详细论述了各个参数的影响因素,探讨了单体滑坡风险评估的一般模式和滑坡频率、时间概率、空间概率、承灾体易损性参数的确定方法,并初步估算了夏呀河各级滑坡在不同工况条件下潜在的经济损失和人员伤亡的总风险值,量化地表达了该滑坡所具有的潜在威胁。研究表明,夏呀河滑坡属于高风险滑坡,和国际上暂定的社会容许标准相比,其总风险值处于不可接受范围内,应该采取风险减缓措施进行风险管理。     

滑坡风险评估实践中的难点与对策

滑坡风险评估的难点和问题一直是国内外学者讨论和研究的热点。当前,发达国家和香港地区制定了滑坡风险评估与管理的指导原则或规范,并通过案例研究为执行这些规范或指南提供了范例。在国内现阶段滑坡风险评估的实践中风险评估还难以实施,问题主要是如何合理地获取适宜的数据、模型方法与实践脱节、缺乏标准与规范,以及结果的验证与检验等。从数据获取与更新、风险评估与制图模型方法、标准与技术方法体系和结果的验证4个方面进行论述,并提出了相应的对策方案,以期起到抛砖引玉的作用,推动和促进国内地质灾害风险评估管理指南的实施。     

四川汶川Ms 8 级地震触发的典型滑坡的风险指标反演

2008年汶川大地震触发了数以万计的崩塌和滑坡,特别是沿发震断裂分布一系列大型的高速远程滑坡。为了探索地震诱发大型高速远程滑坡运动速度的反演方法,以汶川大地震典型高速远程滑坡为例,在野外调查和室内分析的基础上,结合前人的研究成果,对沿映秀－北川断裂展布的5个典型滑坡的速度进行了反演和计算。结果表明,5个滑坡的最大速度均大于50m/s,其中大光包滑坡速度最大,其下部滑体的最大速度约为300m/s,上部滑体凌空飞行的初速度高达165.6 m/s。同时,对上述滑坡的视摩擦系数进行了计算,4个滑坡的视摩擦系数介于0.16~0.4之间。这一研究的目的在于为类似地区地震滑坡的速度、最大位移量的预测和风险评估提供基础数据,对于类似地区的防灾减灾具有一定的参考价值。     

地质灾害活动强度评估的原理、方法和实例

为了探索区域群发地质灾害活动强度评价的原理、方法和指标体系,从地质灾害强度的基本涵义和快速测量的技术要求2个方面简要地分析了影响群发地质灾害活动强度的主要指标和参数,并参考地震震级计算和划分的(宏观)依据,初步提出了以地质灾害分布最大面密度为衡量区域地质灾害活动强度指标的基本思路和分级标准,建立了地质灾害活动强度指数(GHI—geohazard index )8级划分标准;初步提出了快速统计估算地质灾害最大面密度的2种基本方法,即栅格法和自然斜坡(流域)统计法。结合汶川Ms8.0级地震诱发地质灾害、陕西省宁陕县城2003年暴雨诱发地质灾害和宝鸡市地质灾害活动强度分析评价,简要地讨论了在地质灾害强度评价指标、最大面密度统计测量方法及其代表性等方面存在的问题,强调地质灾害强度(GHI)指标评价分级还处于探索研究的开始阶段,还需要在实践中不断修改完善。     

地震波振幅对黄土-泥岩边坡动力响应规律的影响

研究地震作用下黄土-泥岩边坡动力响应特征,对边坡的稳定性评价和抗震设计具有重要指导意义。基于边坡的离心机振动台试验和数值模拟分析,研究地震波振幅对边坡地震动响应的影响规律,结果表明：由坡体深部至浅表层,黄土-泥岩边坡的水平向和垂向加速度放大效应呈非线性增加,且水平向大于垂直向,在坡体顶部到达最大,表现为趋表效应和高程效应;在边坡内部岩性接触部位,黄土层内动力响应较大,泥岩中动力响应较小,表现为岩性效应;随着输入地震波振幅的增加,坡体动力响应表现为先增大后减小的趋势,当输入振幅达0.3g时,坡体动力响应最大。黄土-泥岩边坡的变形破坏过程为：随输入地震波振幅增加,坡顶逐渐形成拉张裂缝,不断扩展,坡体中上部溜土,产生向临空面方向的位移,坡体中部发生鼓胀隆起,局部坡体振动松散,岩土体滑落至坡脚堆积。