考虑场地效应的高陡岩质斜坡地震失稳机制

以金沙江乌东德水电站右岸的鸡冠山梁子高陡斜坡为典型实例,在斜坡表层地震动监测基础上,通过在斜坡弹性模型底部分别输入水平、竖向Ricker子波,发现：斜坡顶部低模量岩体材料在水平Rick子波激励下,易产生放大效应;而当输入竖向Rick子波时,易在模型表层地形凸起部位产生共振放大,其顶面表层卓越频率也与现场实测值基本一致。其次,对比分析了在分别输入汶川八角什邡加速度记录、典型鲁甸地震加速度记录时的斜坡弹塑性模型的稳定性和动力响应特征,发现：（1）斜坡在静力条件下可能存在3种不同位置潜在滑面,但输入两种地震波后,变形破坏区仅发生在顶部滑面位置;（2）输入汶川地震波时,斜坡顶部滑面剪应变增量明显大于输入鲁甸地震波时对应值,且前者的滑面出现明显整体拉破坏区,滑面上部水平、竖向残余变形也不收敛,处于震后斜坡失稳状态。后者滑面底部无明显的拉破坏区,滑面上部残余变形收敛,处于震后斜坡稳定状态;（3）斜坡水平、竖向加速度都在斜坡顶部低模量材料表层出现明显的放大现象,场地效应明显。此外,表层加速度普遍大于斜坡内部相应值,尤其是地形凸起位置。输入汶川地震波时斜坡顶部水平向加速度放大系数大于鲁甸地震波相应值,但竖向加速度放大系数两者基本一致。     

降雨诱发山区公路边坡危岩崩塌机理研究

危岩崩塌是危害山区公路安全的主要地质灾害类型之一.以2018年汛期暴雨诱发的北京市房山区军红路塔柱状危岩崩塌为例,基于现场调查、工程地质分析、岩石物理力学实验、数值模拟等方法,从孕灾地质背景、岩体物理力学性质、降雨触发因素等方面分析了崩塌成因,利用UDEC软件模拟了地下水渗流、岩体强度软化对斜坡变形的影响.调查研究结果表明,军红路崩塌为发生在反倾斜坡中的塔柱状危岩崩塌.边坡上部塔柱状危岩由玄武岩被深大裂缝切割形成孤立的塔柱状危岩,下伏含大量黏土矿物的凝灰岩在长期风化作用下形成陡坡,构成灾害易发的靴状地貌.临崩的短时强降雨入渗在斜坡中形成地下水渗流,渗透压力导致岩体结构调整、斜坡变形,基座岩体在充分饱和、岩体强度降低的作用下,最终发生压裂破坏诱发危岩整体下座,冲击铲刮下部岩体并沿路堤下方斜坡运动,堆积在沟底.     

塔柱状岩体崩塌灾害研究现状

通过系统梳理国内外塔柱状岩体崩塌的相关研究资料,对长江经济带及其周边地区塔柱状岩体形成与稳定性影响因素、崩塌失稳模式以及损伤理论应用3个方面进行总结论述,并据此对塔柱状岩体崩塌灾害的发展趋势与问题热点进行了探讨,为长江经济带下一阶段的地质调查与研究提供理论准备与参考。      

重庆武隆鸡尾山滑坡视向滑动机制分析

重庆武隆鸡尾山山体为典型的斜倾厚层灰岩山体,其破坏模式不同于常见侧向崩塌-堆积层滑坡,属于真倾向滑移变形转为视向整体滑动的特殊失稳模式。在现场地质调查的基础上,从地层岩性、岩体结构、岩溶及地下水作用、软弱夹层等影响因素分析重庆武隆鸡尾山滑坡形成原因;根据滑坡破坏机制,基于关键块体控制理论,对鸡尾山滑坡进行三维稳定性极限平衡分析;利用三维离散元软件模拟鸡尾山滑坡的初始变形破坏过程,分析了鸡尾山滑坡不同影响因素条件下的视向滑动形成机制和变形破坏特征,并探讨了节理化和溶蚀岩体的参数取值。结果分析认为,在重力的长期作用下,鸡尾山山体初始沿真倾向方向滑移,沿岩溶发育的陡倾节理裂隙逐渐产生后缘及侧向裂缝,形成块状后部驱动块体,由于地下水等因素使软弱夹层软化,驱动块体下滑力增大,前缘阻滑关键块体内部应力积累,并最终沿强度较低的岩溶发育带发生剪切破坏,从而导致整体滑动;在进行滑坡稳定性极限平衡分析时,考虑实际的滑坡机制,将滑体分为驱动块体和关键块体分别进行力的解析,并以关键块体的安全系数代表滑坡的安全系数更加合理。数值模拟显示,软弱夹层强度降低、岩溶发育带剪切破坏后,滑体进入大变形阶段,表明关键块体控制和阻滑作用明显,软弱夹层强度降低是滑坡发生的关键因素。采矿形成的采空区对山体的影响主要是使上覆岩体压应力增大,但对滑体的变形无影响。     

小江断裂带巧家段巨型古滑坡及其工程地质特征

巧家地处小江断裂带与则木河断裂、五莲峰断裂相交地带, 地质构造复杂, 断裂与地震活动频繁, 崩滑流地质灾害极为发育。通过遥感解译与工程地质分析, 在小江断裂带巧家段东侧识别出一处巨型古滑坡。巧家古滑坡平面形态为筲箕形, 堆积体长5.5 km, 宽9 km, 平均厚度约250 m, 预测体积达到约 10亿m3。古滑坡后缘为典型的圈椅状地貌, 两侧边界多沿基岩地层中的次级断层发育, 并在地表呈阶梯式的台阶状地形。堆积体的岩性主要由二叠系阳新组灰岩组成, 局部存在二叠系峨眉山组玄武岩, 多具碎裂-松散结构。整体上看, 该滑坡体风化强烈, 中前部发育大型纵向冲沟, 暗示形成时代较老。综合分析认为, 巧家古滑坡成因极可能是由于小江断裂带强烈左旋走滑作用下, 导致巧家东侧山地发生持续性的构造抬升, 并在巨大地震活动触发下形成。关于小江断裂带巧家段在未来的大地震活动背景下, 是否可能导致古巨型滑坡复活, 或该区是否还存在发生类似巨型地震滑坡的风险等问题, 显然值得进一步深入研究。     

塔柱状岩体崩塌运动特征分析

塔状岩体是中国西南灰岩山区常见的地质灾害隐患.这类岩体点多面广,破坏频率极高,诱发因素甚多.以甑子岩危岩体为例,基于影像资料,详细剖析了塔状岩体的崩塌失稳过程,重点对其失稳过程中的运动特征开展了研究.认为甑子岩危岩失稳可分为启动、加速、碰撞3个运动阶段,塔状岩体的破坏从底部开始,在上覆岩体下坠过程中,呈现出由下至上、裂缝扩展、破坏传递、空中崩解的特点.研究发现甑子岩塔状岩体的加速度曲线在下降阶段表现出类似缓冲现象的连续负向波动,且不同位置测点的运动特征曲线具有显著的时效差异性,表明塔状岩体在失稳下坠过程中同步发生着破裂、碰撞、解体等变化.     

三峡库区侏罗系泥岩CT损伤特性试验研究

结合CT-三轴试验研究了三峡库区侏罗系泥岩破坏过程中的细观损伤特性。获得了泥岩受破坏时的实时CT图像、CT数均值及方差等结果。通过CT图像中泥岩内部的主裂纹区域和非主裂纹区域在变形破坏过程中出现的特征,采用截面整体分析和选取区域分析相结合的方法探讨了岩样各变形阶段的损伤演化规律。研究表明:宏观裂纹一般最早出现在到达屈服点后,形成于红层泥岩承载能力较弱的区域,即原生孔隙、微裂纹较集中的区域,根据岩石内部区域CT数的变化规律可以判断裂纹的出现阶段和损伤程度。基于此,提出将不同围压下泥岩在屈服点的应变值作为岩石损伤的门槛应变值,低于该应变值时,侏罗系泥岩无明显损伤,高于该应变值时,损伤加剧。     

武隆县羊角场镇厚层灰岩山体大型危岩体破坏模式及成因机制研究

厚层灰岩山体在我国滇黔渝鄂湘等西南山区分布广泛,研究这类山体的破坏模式和成因机理,是对这类危岩体灾害进行风险评估和工程治理的依据,具有重要的意义。本文以重庆武隆羊角场镇区域内大型危岩体为研究对象,通过现场调查,对危岩体的发育分布特征、破坏类型和形成机制进行分析。结果表明:羊角场镇后山陡崖带上分布有大型危岩体11个,总体积约1280×104 m3;根据危岩体形态、结构面特征、变形迹象,危岩体的破坏模式可划分为视向滑动式、滑塌式、倾倒式和落石破坏式4种类型;控制研究区大型危岩体形成的主要因素有斜坡结构类型、岩性组合、岩体结构、岩溶作用和采矿活动等。     

重庆南川甑子岩山体崩塌机制研究

本文以重庆南川甑子岩崩塌为例,对近水平厚层状高陡灰岩山体座落滑移式崩塌机制进行研究,通过工程地质分析揭示了甑子岩危岩崩塌的成因机制,利用数值模拟开展了初始变形破坏的研究。研究认为,甑子岩崩塌是自然条件下形成发育、受岩溶风化与人类工程活动影响所产生的大型危岩体崩塌。岩体中多组大型陡倾节理发育,卸荷作用下在陡崖边缘形成张拉裂隙,地下水长期溶蚀使裂隙连通率不断增大,地下采空加速软弱基座破坏、危岩体变形。随着裂隙的贯通,软弱基座内部应力累积,应变逐渐增大,当超过岩体强度时发生圆弧形剪切滑移破坏,导致柱状危岩体座落崩塌。