软硬互层顺层岩质边坡破坏试验

软硬互层结构的顺层岩质边坡破坏类型复杂、难于防治,针对此类边坡地质灾害易发、多发的问题,从坡面角度、岩层倾向及组合形式、节理分布等方面进行了研究.边坡物理模型试验是揭示边坡变形破坏机理的重要手段,基于相似理论,以重庆市万州区孙家滑坡为工程依托,根据滑坡区地质勘探报告设计了室内边坡物理模型试验;试验通过顶升模型箱模拟重力...     

顺层岩质高边坡地震变形破坏机制三维数值反演研究

提出了工程地质分析与三维反演模拟相结合的方法,以揭示边坡地震渐进破坏的失稳过程和失稳机制。结合西南某水电站顺层岩质高边坡工程实例。研究该高边坡地震后工程地质特性,恢复边坡震前的地形地貌,建立地震前未滑塌边坡的三维模型。利用FLAC3D对模型进行动力-时程响应分析,绘制位移、速度、加速度三量放大系数等值线图,判断地震破坏位置。数值模拟结果与边坡实际滑塌情况相符。应用工程地质分析与三维反演模拟结合的方法,揭示了边坡后发型阶段性逐级滑塌的破坏机制以及大夹角折线形的后缘破坏面形状。三维数值反演研究中采用的岩体动力参数,为正演研究提供了参考。     

陕西某顺层岩质边坡滑坡形成机理及破坏边界研究

为研究探讨顺层岩质边坡的形成机理和破坏机制,以陕西某拟建抽蓄电站下库区一处顺层滑坡为例,通过对现场的详细勘查,分析了坡体的结构与变形特征,并对滑坡的形成机制与滑坡破坏边界的确定进行了深入讨论与研究。分析结果表明,斜坡因公路修建坡脚开挖,具备了沿层面滑动的临空条件,随后强降雨导致中下段发生滑移-拉裂式破坏,其整体破坏边界明确。通过对局部破坏边界的进一步研究,发现滑坡整体上未完全破坏,岩层结构面,下游侧一组长大结构面和反倾坡内层面分别构成了残留坡体的底滑面,下游侧滑面和后缘分离面,该部分的坡体仍有失稳的可能性。该研究对于滑坡稳定性的进一步确定和灾害的有效治理有重要意义。     

含软弱夹层顺倾边坡爆破层裂效应的数值模拟与试验研究

进行含软弱夹层顺倾边坡单孔爆破数值模拟,分析爆破过程中上覆岩体受到的应力作用、爆破层裂效应及其对边坡稳定性的影响。模拟结果表明,爆破层裂作用具有分区特性,爆轰气体对夹层的冲刷、推移作用形成夹层爆腔区,爆腔区外围是压密区,其次是离析区,离析区以外的夹层未受爆破层裂作用的影响;上覆岩体在空腔区受到爆轰气体膨胀压力作用,临近夹层壁面的峰值压力达0.75 GPa,压密区受到夹层挤压衍生的向上压力作用,压力峰值达0.21 GPa,且压力衰减较慢;空腔区的上覆岩体与夹层脱离,压密区和离析区改变了夹层与上覆岩体的接触状态,使模型的稳定性降低。剪切试验验证了数值模拟关于爆破层裂效应降低模型稳定性的结论。     

软弱夹层顺层岩质滑坡形成机制及稳定性分析

以贵阳西二环"5·20"滑坡为实例,对滑坡区地质环境条件,滑坡发育特征和变形破坏特征的分析,在工程建设过程中,切脚开挖形成临空面是诱发软弱夹层岩质顺层滑坡,滑坡破坏模式为滑移-拉裂型;采用室内岩土试验、工程类比分析和参数反演等方法,综合确定了滑坡物理力学参数,应用极限平衡法和数值模拟对滑坡稳定性进行定量分析;分析表明,在天然和饱和两种工况条件下,稳定性系数均小于规范要求,在暴雨或外力作用下形成滑坡的结论,理论分析和实际情况一致。     

多层边坡破坏机制数值模拟研究

通过大量的多层边坡算例来分析FLAC3D强度折减法在不同强度、坡比和层厚的情况下所得安全系数与滑动面位置的变化规律,并与极限平衡法进行对比,探究强度折减法和极限平衡法所得结果产生差异的原因,揭示多层边坡的破坏机制。数值模拟计算结果表明:①对于上层土体强度较软的边坡,当上下层强度相差到一定程度,表现为上层破坏,强度折减法与极限平衡法的安全系数相对差值最大,达5%~7%;上层土体厚度h增加时,安全系数逐渐减小;上层土体位于地表以下时,滑动面通过坡趾,安全系数保持不变。②对于下层土体强度较软的边坡,当上下层强度相差到一定程度,强度折减法所得安全系数基本保持不变,但极限平衡法仍保持增长趋势,最大相对差值可达12%;上层土体厚度h增加时,安全系数也相应增大,h位于9~12 m,边坡表现为深层破坏;而h=12 m时,极限平衡法的滑动面却通过坡趾,但安全系数相差很小。当h的变化范围在3~5 m,两种方法的安全系数相对差值最大,达6%~10%。破坏区分布分析表明,边坡呈拉伸-剪切复合破坏,对于下层土体强度较软的边坡,复合破坏模式更显著,与单一剪切破坏模式相比,最大有10%左右的相对差值。     

西南某电站坝址右岸含软弱层带岩质斜坡变形破坏机制

四川雅砻江某拟建电站坝址右岸岩质斜坡主要由顺层的变质砂岩、炭质板岩及大理岩组成,在褶皱过程中形成多条贯穿性的层间弱带,其变形破坏模式为蠕滑-剪切型破坏。在获取各类地质要素和各层工程地质特性等资料基础上,利用有限元法建立斜坡三维模型对现场工程地质分析成果进行验证并对斜坡的变形破坏机制进行探讨。研究结果表明:由于层间弱带的存在,右岸坡体在重力和残余构造应力的作用下使岩体出现渐进破坏的累积过程,岩层不断弯曲、开启,发生层间剪切蠕变,并逐渐向下延伸,沿控制性结构面产生层间错动,坡体下部应力集中使前部剪切扩展,最终岩桥被剪断,滑移面贯通,岩体沿中缓倾结构面滑出。     

岩质顺层边坡的平面滑移破坏机制分析

沿岩层层面的平面滑动破坏是顺层边坡发生最多、规模很大的一种破坏模式,根据其顺层滑移的力学机制将平面破坏分为滑移-拉裂型和水力驱动型两种类型。根据平面刚体模型,给出了滑移-拉裂型滑坡的失稳判据,即滑坡的条件为边坡高度要大于临界高度。地下水在顺层边坡后缘张裂隙和滑动面形成的渗流通道中运动时,对滑体将产生3个方面的力学作用：张裂隙静水压力、滑动面扬压力和拖曳力。根据水力-驱动型滑坡的计算分析表明,边坡后缘张裂隙充水高度直接决定了3种水压力的大小,当张裂隙充水高度达到临界值后,边坡在水压力作用下发生滑移破坏。     

红石岩特大岩质滑坡成因和破坏模式的离散元分析

岩质边坡发生滑动不仅与其坡体结构、构造发育有关,还与外界动力因素相关。2014年云南鲁甸发生的M_S6.5地震造成多处大型滑坡及特大型滑坡,而同年云南景谷M_S6.6地震中却只造成了中小型滑坡。为了查明鲁甸地震造成大型滑坡的主要原因,本文以2014年鲁甸地震诱发的红石岩特大型滑坡为例,利用颗粒流PFC^2D离散元软件对其进行数值分析,采用软硬两种平行黏结模型解决拉压比失真的问题,分析层理、坡顶卸荷裂隙、潜在滑动面、坡体风化裂隙、地震等各因素作用下的滑坡成因和破坏模式。根据正交试验结果和坡体裂纹发展情况,探讨了地震诱发红石岩滑坡的破坏模式以及影响红石岩滑坡规模的主要因素。结果表明,在地震作用下,红石岩发生特大规模滑坡的原因为深部滑动面的形成;而深部滑动面的形成主要来源于自身由上而下的'硬-软-硬’结构的影响;红石岩特大型滑坡的失稳破坏模式可以概括为：中部软岩和边坡浅表破坏-硬岩悬空-剪切带的形成-大规模崩滑-堆积。本文的研究对地震诱发含软弱夹层反倾岩质滑坡灾害的预防、评估及治理有着一定的理论和工程指导意义。     

顺向岩质高边坡分级开挖的变形破坏特征研究

以岩质高边坡的野外调查成果为基础,分析了边坡的岩体结构特征和控制边坡稳定性的主要地质要素,依据自然边坡的变形破坏现状定性分析,预测边坡开挖过程中可能出现的宏观变形破坏模式和特征.利用基于有限差分原理的FLAC3D建立坝肩边坡的地质模型,对工程边坡开挖支护过程进行数值法定量研究,得出了工程边坡开挖过程中的应力、位移变化规律和边坡岩体破坏特征.研究成果为苗家坝水电站左坝肩的分级开挖施工提供了依据.     

皖南山区典型顺层滑坡形成机制研究

皖南山区鸟雀坪滑坡是典型的顺层岩质滑坡,其变形破坏模式为滑移-弯曲,变形破坏过程可分为以下三个阶段:斜坡初始形成,表面卸荷回弹阶段、上部岩体滑移,下部岩体隆起弯曲阶段、滑面贯通—滑坡整体失稳破坏阶段。滑坡形成沿河长200m,纵向长700m,体积约200×104m3的滑坡堆积体,堵塞大源河并强迫河流发生改道。     

岑巩县大榕滑坡启动机理研究

本文通过对大榕滑坡现场资料的收集整理分析,建立了大榕滑坡启动机制概念模型,并采用有限元数值模拟方法,对大榕滑坡启动机制进行了研究。结果表明,滑坡体左侧启动区由于人工填土堆载导致其稳定系数下降,地下水渗流条件发生改变。这使得启动区坡体内部应力场改变,坡体中上部出现蠕滑,后缘产生拉裂,导致坡脚出现应力集中。最终在当地持续的降雨条件下,启动区坡脚最先发生剪切破坏失稳剪出,导致启动区失稳,并最终导致整个滑坡的形成。     

皖南山区阳台古滑坡形成机制研究

陡倾层状岩质斜坡易产生倾倒变形,在山区可见大量由倾倒变形发展形成的大型滑坡,研究其形成机制对于正确评价边坡稳定性具有重要意义。本文以皖南山区阳台滑坡为例,在工程地质勘察的基础上,采用定性分析、二维离散元和有限元相结合的方法,详细研究了阳台滑坡的变形破坏过程及其影响因素。研究结果表明,阳台古滑坡的形成包括河流下切岩体卸荷回弹、倾倒变形逐步发展、滑面发展整体破坏、堆积体次级变形4个阶段。这类滑坡的防治应重点控制滑坡前缘的变形,并做好截排水工作。     

长江三峡巴东县城区三道沟滑坡成因研究

三道沟滑坡位于巴东县新城区大型古滑坡前缘临江部位。自1995年6月出现裂缝, 经过四个多月的逐步发展, 至10月29日发生滑动破坏, 体积约20万m3.变形滑动的主因是老滑坡体前缘地形较陡, 土体疏松强度低; 对岸渣角碛洪积扇窄束河道, 使南岸遭受冲蚀。诱因是降雨的影响、江水涨落的影响、新城建设人工弃土及动荷载效应的影响等, 使斜坡负担过重, 水文地质条件发生了变化, 土体力学强度进一步降低, 促使临界平衡状态的斜坡发生了滑动破坏。     

四川省峨眉山市王山-抓口寺滑坡成因机理研究

2015年6月14日,受连续强降雨影响,峨眉山市九里镇兴阳村王山-抓口寺不稳定斜坡发生滑动,威胁27户52人的安全,由于当地政府提前组织人员紧急撤离,滑坡未造成人员伤亡,直接经济损失约为500万元,间接经济损失3000余万元。通过现场调查和模拟计算,结果表明:(1)滑坡稳定性受凝灰岩夹层控制,受早期采矿开挖和512汶川地震影响,岩体结构破碎,其稳定性处于临界状态,属于滑移-拉裂型; (2)降雨是导致滑坡形成的直接因素,降雨入渗后并转化为地下水,沿凝灰岩夹层上层面流动,滑坡稳定性系数逐渐降低,在重力作用下发生失稳破坏; (3)通过现场调查和分析,总结了滑坡应急避险成功经验及措施。     

湖北省巴东县木竹坪滑坡失稳成因分析

木竹坪滑坡发生于2007年5月10日,总方量约800×104m^3,是水布垭库岸的重大滑坡灾害之一。根据实地调查资料,阐述了滑坡区基本地质条件及滑坡基本地质地貌特征。结合滑坡稳定性计算分析了滑坡的成因机制,认为木竹坪滑坡的发生是内外因共同作用的结果,初步推断认为属于牵引型滑坡。     

灌溉作用下浅表层黄土滑坡变形破坏机理实验研究

为有效减少泾阳地区大面积灌溉活动诱发黄土滑坡对社会和经济带来的巨大损失,开展灌溉型滑坡室内实验研究,研究坡度在灌溉条件下对黄土滑坡变形破坏过程影响,具有重大的现实意义。本次实验设计了可用于坡顶和坡面的灌溉装置,同时进行了45°斜坡和60°斜坡的两组室内灌溉模型实验,且每组斜坡内埋设体积含水率传感器、基质吸力传感器和孔隙水压力传感器三种传感器记录其内部变化。通过对两组实验过程及结果进行对比分析,进而得出灌溉条件下浅表层黄土滑坡的变形破坏规律,总结出该类滑坡的破坏模式及其诱发机理。实验结果表明,实验前期随着体积含水率不断增大,基质吸力逐渐减小至基本稳定,土体强度随之减小;实验后期上部土体饱和,斜坡产生的变形和土体排水不畅产生了超孔隙水压力,有效应力随之减小,土体强度减小至最小,导致滑坡产生。同时,坡度越大,滑坡越易发生,滑面深度和滑动距离越小。     

贵州某公路滑坡变形破坏机制及稳定性评价

贵州某公路边坡在雨季产生滑动,坡体后缘的裂缝呈放射状,这一现象较为特殊。通过现场调查、岩土体实验,对该公路滑坡变形破坏机制、放射状裂缝形成机制及滑坡稳定性进行评价。研究结果表明:研究区的地形及物质组成是滑坡发生的地质基础,连续的强降雨是滑坡发生的诱发因素;坡体后缘先破坏滑动,推动挤压前缘土体鼓胀变形,滑移类型为推移式;滑坡处于山区公路弯道外凸弧形斜坡地形,这是后缘放射状张拉裂缝形成的主要因素;滑坡在天然状态下稳定,在强降雨状态下欠稳定,需要采取防治措施进行治理。     

贵州岩溶地区缓倾内斜坡变形破坏机制研究以惠水新寨崩塌为例

贵州处在云贵高原山区的特殊地理位置,山高坡陡且广泛分布碳酸盐岩等可溶岩,导致岩溶作用强烈发育,由此形成大量由强烈岩溶控制的斜坡地质灾害。本次以惠水新寨崩塌作为岩溶区的典型缓倾内斜坡实例,经过野外地质调查分析及UDEC离散元数值模拟来综合探讨其变形破坏机制。结果表明：受缓倾内软硬互层的坡体结构和强烈岩溶作用的控制,崩塌体因差异溶蚀形成凹岩腔,坡体发生坠落、倾倒等局部破坏;随着岩溶和水的持续作用,凹岩腔不断扩大,结构面进一步贯通使变形破坏逐渐由浅表部向坡体深部扩展,最后导致坡体沿下伏软岩整体滑移的大规模破坏。变形破坏机制为差异溶蚀-坠落倾倒（局部）蠕滑拉裂-滑移剪出（整体）阶段性崩塌。     

构造挤压在川东北地区飞仙关组异常高压中的作用

根据川东北飞仙关组地层压力分布与气藏的特征关系,研究飞仙关组异常高压形成的地质基础及构造挤压在异常高压中的作用。川东北飞仙关组鲕滩气藏原始地层压力在平面上分布极不均匀,高异常压力区呈局部块状分布。异常高压气藏多处于海槽区和台内致密灰岩分布区,储层以裂缝型为主,甲烷含量高、储层不含或者含极少量的沥青、硫化氢含量小、储层岩性以灰岩为主,储层连通范围小等特征。中三叠统雷口坡组及下三叠统嘉陵江组膏盐岩发育和封闭是高异常压力形成的地质基础,燕山晚期和喜山期的构造挤压则是飞仙关组异常高压形成的主要原因。