考虑边坡地形效应的地震动力响应分析

地震滑坡往往会造成巨大的人员伤亡和财产损失,而边坡在地震作用下的响应规律是研究地震边坡稳定性的首要问题.本研究利用FLAC3D有限差分软件建立多个边坡模型,进行边坡地形效应的地震动力响应分析,考虑的地形主要包括坡高、坡角、坡面形状等三方面的因素.将选取的地震波作用于不同模型,分析坡面加速度、速度放大比及坡顶坡脚傅里叶谱...     

地震作用下分层土边坡多滑面变形破坏的数值模拟研究

地震引起的滑坡对生命、环境和经济造成了巨大的威胁。目前,对于地震作用下边坡稳定性的研究主要集中在单一滑动面破坏模式,对于具有多个潜在滑动面边坡的地震稳定性研究比较欠缺。基于此,利用有限差分软件FLAC对不同边坡进行地震稳定性数值模拟,对比分析不同强度地震动作用下均质土体、分层土体和含软弱夹层土体边坡的滑动面演化过程和永久变形分布特征。结果表明：对于均质边坡,地震引起的滑动面为单一的整体滑动面,地震动强度的增加仅导致沿滑动面的永久变形量增大;对于非均质边坡,在地震作用下还可能形成通过土层交界面的局部滑动变形,且地震作用下最先形成和发生变形的滑动面与静力条件下得到的最小安全系数对应的最危险滑动面一致;同时,地震引起的边坡浅层和深层变形破坏存在复杂的相互影响,当局部浅层滑动先发生时,地震动的进一步增大很容易诱发更深层的坡体滑动,而当深层滑动先发生时,由于塑性变形影响地震惯性力向上部坡体的传播,浅层坡体的进一步滑动变形相对较难被触发。     

反倾巨厚层状岩体地震滑坡特征分析

针对汶川大地震中产生的在反倾巨厚层状岩体中滑坡的特征,以甘肃武都寨子崖滑坡为实例,通过详细的野外地质调查,结合滑坡区的工程地质环境和面波测试成果,综合分析反倾巨厚层状岩质边坡中形成滑坡的条件,研究其特征和演化机制。不发育结构面、尤其不发育缓倾坡外结构面时此类边坡不具备产生重力滑坡的条件;此类斜坡在仅有水平地震力时同样不易形成滑坡,双向地震力共同作用时易产生地震滑坡。     

地震和降水对边坡稳定性的影响

针对汶川地震区边坡,介绍了边坡的工程背景和滑坡现状,研究了地震和降水耦合条件作用对边坡稳定性的影响。探索了加筋挡土墙在地震区边坡应用的可能性,使用基于极限平衡法的SLIDE软件进行不同工况条件下边坡稳定性的计算,分析了不同的加筋方案对加筋挡土墙性能的影响。研究表明:在地震作用下,边坡土体原有的结构体系遭到破坏,土体变得较松散,甚至产生张拉裂缝,为雨水的渗入提供了通道,对边坡的稳定性产生不利影响。数值模拟计算得出,边坡在排水条件下基本处于极限平衡状态,最危险滑动面位于边坡下部,但滑动区域相比饱水条件下明显减小,危险滑动面面积也随之减小,而合理的削坡、建立有效的坡表排水系统和加筋挡土墙加固可较大程度的提高坡体稳定性。     

土质边坡地震动力响应特性分析及稳定性评价

地震触发滑坡是一种常见的地震次生灾害。据相关研究显示,全球范围的滑坡带分布与地震带的分布具有惊人的一致性,可见地震对引发滑坡的作用之大。因此,边坡在地震作用下的稳定性研究成为了一个倍受相关专家关注的问题。由于边坡自身材料性质的不确定性,尤其是土质边坡,导致在原本复杂的地震作用下的研究变得更加困难。为解决这一问题,本文以土质边坡为研究对象,综合考虑土坡自身和地震动两方面特性来分析评价土坡的地震动力响应规律和稳定性。主要研究成果如下:(1)地震动特性对边坡稳定性的影响规律研究。选取不同幅值、频谱和持时的地震动加速度时程作为荷载输入,模拟分析不同地震动特性对土质边坡响应的影响规律,分析结果表明,幅值、频谱和持时地震动三要素对土坡稳定性均有重要影响;(2)地震作用土质边坡类型划分的研究。利用层次分析法确定影响地震边坡各因素的作用权重,并选取权重较高的影响因素作为划分依据,将地震作用土质边坡类型综合划分为4类。每个类型中又根据坡度的不同划分为缓坡、缓陡坡、陡坡和急坡4个小类;(3)基于有限元强度折减法,本文对土质边坡地震作用下稳定性状态判定方法进行了研究。定义了等效塑性应变区贯通程度的概念,建立了等效塑性应变区贯通程度与边坡安全系数的对应关系,并提出利用等效塑性应变区贯通程度作为边坡稳定性判断依据的方法;(4)地震作用下各类土质边坡稳定性评价与预测应用分析。模拟计算了不同地震动作用下各类土质边坡的稳定性,应用论文提出的方法对各类土质边坡的地震危险性进行了评价与预测,并选取实际发生的地震滑坡与本文预测评价的结果作对比,验证了本文预测评价结果的准确性。     

云南鲁甸M_S6.5地震红石岩滑坡稳定性的数值模拟

2014年8月3日鲁甸MS6.5地震触发了大量的滑坡崩塌,其中,位于鲁甸县李家山村和巧家县红石岩村交界处的牛栏江干流北岸的红石岩滑坡规模巨大,与此处位于左岸的红石岩古滑坡体的前缘部分一起堵塞了牛栏江而形成高达120m、体积达1 200×104m3的大型堰塞体。通过震后开展的野外实地调查,获得了红石岩滑坡发生处的地形地貌、地质构造、岩体结构及物质组成等资料。以这些第一手资料为基础,构建了红石岩滑坡的边坡模型,并应用边坡稳定性分析软件Geo Studio中Slope/W模块分别计算了红石岩滑坡体震前坡体安全系数和地震作用下的坡体安全系数。结果表明,红石岩滑坡体发生处的坡体安全系数在地震前为1.450,处于相对稳定状态,而鲁甸地震的地震动作用则使坡体的安全系数降低至0.962,直接导致红石岩坡体的失稳。文中进一步讨论了坡体滑动面的存在与否对坡体稳定性的影响:安全系数计算的结果表明,在中强地震作用下,先存滑动面的存在是导致大型滑坡形成的重要条件;对于高陡岩质边坡,如果没有先存滑动面,只可能形成浅表性滑坡。     

金沙江上游贡扎村岩质滑坡发育特征及演化成因分析

以金沙江上游贡扎村滑坡为研究对象,对滑坡滑床及堆积体进行现场调查,研究结果表明:(1)该区滑坡主要受岩层层面和两组共轭节理控制,岩层倾向与坡向相反,属于反倾边坡;堆积体内块石体积较大、形状规整,大部分保留母岩产状,在物质组成和结构上与滑床基岩存在较高相似性,判断贡扎滑坡为整体倾倒滑坡。(2)滑坡规模巨大,堆积体体积约4.5×10~7 m~3,结合川藏地区金沙江流域地震活动特点,推测造成边坡大规模倾倒的主要原因是地震作用。(3)根据两级堆积体分布特点和滑坡后壁结构面发育特点,认为滑坡变形分为4个阶段:坡脚岩土体滑移、陡倾面拉裂、板梁弯曲折断和碎屑岩块堆积。地震是诱发滑坡的重要因素,坡内单一的岩性和岩层密集的节理是发生倾倒的内部原因,坡脚处岩土体滑移是倾倒发生的必要条件。     

地震作用下碎石土边坡的稳定性研究

为研究地震对碎石土边坡稳定性的影响机制,建立了楼房山隧道罐子沟端滑坡防治工程的数值计算模型,采用拟静力法,分析了不同地震水平加速度条件下边坡应力场、位移场、塑性区及剪应变增量的变化规律。研究结果表明,地震作用下,碎石土边坡的稳定性随着地震水平加速度的增加呈先缓慢减小后急剧减小的特征;边坡在地震作用下的破坏以受压破坏为主。     

基于FLAC3D预应力锚杆抗滑桩支护边坡地震响应分析

建立预应力锚杆抗滑桩支护边坡三维模型,通过坡面监测点分析地震作用下边坡坡面监测点位移、加速度响应以及地震过程中抗滑桩所受剪力与弯矩的受力规律。结果表明:地震作用下边坡坡面产生永久位移,最大水平位移发生在边坡中下部;与无支护边坡相比,预应力锚杆抗滑桩支护边坡能有效抑制坡面峰值加速度PGA放大系数。地震作用下抗滑桩随地震历时的增加受力不断变大,最后趋于稳定,其中剪力呈现倒"S"型,桩身弯矩呈现"S"型。研究结论对预应力锚杆抗滑桩支护边坡的抗震设计有一定参考价值。     

土质边坡地震动力响应规律研究

地震往往会触发大量的山体滑坡,给人类和社会带来巨大灾难。为研究探索土质边坡在地震作用下的动力响应规律,本文建立了二维均质边坡有限元模型,模拟计算了其在地震作用下的动力响应,对地震响应中学术界和工程界最为关心的加速度、位移和频谱特性响应进行了研究分析,并得到以下几点结论:①在坡顶和坡面处,与输入地震动加速度时程比较,输出加速度峰值出现的时刻有滞后现象;②坡体内部对输入地震动PGA存在垂直和临空面放大作用,同时垂直放大作用呈现出节律性变化的特点;③地震作用下坡体的最大变形在水平方向上出现在坡脚处,在竖直方向上出现在坡肩处;④边坡体内部对输入地震动的频谱成份产生滤波作用,滤掉了输入地震动中的高频成份,且随着高度的增加,这种滤波作用呈现增强的趋势。     

Geomorphological and historical data in assessing landslide hazard

Traditionally, earth scientists assess landslide occurrence on the basis of geomorphological investigations carried out through aerial photograph interpretation and ?eldwork. Conversely, local administrators primarily evaluate the impact of natural catastrophes, such as landsliding, on the basis of historical records and data. Owing to the substantial difference in the structure and spatial density of these two types of information, it is dif?cult to compare them directly and few investigators have attempted this. We compared landslide information derived from geomorphological mapping and historical data in a pilot area (the Staffora river basin, northern Italy). To do this we generated two multivariate statistical models where the dependent variable was either the mapped landslide deposits (geomorphological model), or the historical sites affected by landslide‐induced damage (historical model). By quantitatively comparing these two model maps, we demonstrate that the geomorphological model performs better in terms of percentage of terrain units correctly predicted as stable or unstable. The historical model underestimates landslide hazard mainly where human structures are lacking. However, it highlights slopes where landslide movements take place with a high frequency at the temporal scale of human life. Hence, the joint use of these two models may facilitate the knowledge of the overall instability conditions of a given region and the identi?cation of the landslides that are most frequently reactivated. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

土石混合滑坡体微动探测:以衡阳拜殿乡滑坡体为例

土石混合滑坡体地表地形复杂,土、石混杂堆积,结构松散,探测难度大,目前尚缺乏有效的物探手段.本文首次尝试将小台阵二维微动剖面探测技术应用于衡阳市拜殿乡的土石混合滑坡体探测.探测结果揭示,该滑坡体上部为砂质黏性土层,含块石较多;下为全风化花岗岩层,岩性较为均匀,块石含量少,其顶部为该滑坡体潜在的滑动面.滑动面在滑坡体后缘较陡、中部较为平缓,从而后缘的重力失稳、滑动风险更大.滑坡体的滑床（中-强风化花岗岩、微-未风化花岗岩）埋深在10 m以下,起伏变化较大,但岩体相对致密、完整,稳定性好,不易滑动.探测结果与钻探资料较为吻合,为评价滑坡体稳定性、设计合理的治理方案提供了地球物理依据.     

Investigation of a landslide in the new site of Badong County by integrated geophysical survey

An integrated geophysical survey which combines vertical seismic profile method, shallow reflection seismic method, electric sounding, soil temperature measurement and radioactive gas measurement was used to investigate Zhaoshuling landslide in the new site of Badong County and to assess the stability of the landslide. By rational use of these methods together with borehole geological profile and other geological information, the spatial distribution of the landslide body, the formations and structures within and without the landslide body were determined and the stability of the landslide was also assessed, thus making great contribution to the successful and rational investigation and assessment of the landslide.     

A new method for spatio-temporal prediction of rainfall-induced landslide

1 Introduction The landslides influences on the human society have become an environment difficult problem not able to be neglected, and according to the priority of harms, harms of landslides are only smaller than those from earthquakes in all sorts of natural hazards[1]. Landslide is part of rock mass, soil mass or their compound mass slides downward along a certain slid- ing surface under the actions of inner and external dy- namics, and it is one severe instability phenomenon of rock and s…     

降雨对无支挡结构下隧道-滑坡正交体系的作用机理研究

通过大型地质力学模型试验,研究在无支挡结构下降雨对隧道-滑坡正交体系的作用机理。主要研究不同降雨阶段,隧道-滑坡正交体系下隧道纵向应变的变化特征及隧道不同横断面环向应力变化特点,并重点分析在不同降雨阶段,不同位置及其不同横断面滑体的位移变化特征。试验结果表明:(1)降雨可导致坡体横断面断裂而出现新的滑移面,从而导致坡体失稳。(2)在隧道-滑坡正交体系下,随着雨水的下渗及滑体土样含水率不断增大,隧道局部应变有明显突变,且山侧纵向应变比河侧应变要大。(3)在隧道-滑坡正交体系下,降雨使得隧道环向应力呈不均匀变化:隧道的底部应力大于顶部应力,山侧应力大于河侧应力,表明降雨可导致滑体蠕动或局部滑移,引起隧道不均匀受力及变形,这对隧道结构的安全非常不利。本次试验可为雨水充沛区的滑坡及隧道抗滑设计提供一定参考。     

A new approach of single epoch GPS posi- tioning for landslide monitoring

Introduction China is a country with many landslides and debris flows. These disasters bring out a large amount of losses of life and property. It is significant to predict landslide incident by monitoring the deformations of these landslides. At past, triangulation and trilateration are traditional tools, but it is very difficult for them to realize real-time monitoring, and it is more dangerous for obser- vation workers when the deformation becomes larger. Because of many advantages such as…     

GPS单历元定位新算法用于滑坡监测di

在滑坡变形较大时，常规GPS静态观测方式满足不了滑坡实时监测的需要. 本文结合滑坡变形的特点，利用GPS单历元定位新方法frac34;单历元阻尼LAMBDA方法，对滑坡实时形变进行了监测试验. 该方法不需要考虑GPS载波相位测量中棘手的周跳问题，每一历元即可搜索到正确的整周模糊度，从而获得监测点厘米级精度的坐标. 采用平滑方法后可以分辨出毫米级精度的坐标和滑动速度，扩大了GPS形变监测的应用范围. 本文简要介绍了新方法的原理，并使用低价位的单频GPS接收机，在江西省一个实测滑坡中取得了较好的应用效果.       

汶川地震高速远程滑坡机制实验研究

汶川大地震触发了多处高速远程滑坡,导致了大量的人员伤亡及财产损失。其中,东河口滑坡是这次地震触发的最为典型的高速远程滑坡之一,同时也是目前备受关注、争论颇多的滑坡之一。野外调研结果表明,该滑坡的成因和动力特征主要包括震裂溃屈、水平抛射、碎屑流化和振动液化等4个方面。为了对该滑坡滑动过程中的振动液化这一动力特征进行模拟再现,在东河口滑坡体上采集了具有代表性的滑带土作为试验样品,并以该地震时的实测地震波作为动力输入,利用目前国际上最先进的DPRI环剪试验机,对滑坡滑动过程中的振动液化现象进行了一系列环剪试验研究。结果表明,地震作用过程中,发生在滑坡潜在滑面上的振动液化现象是导致高速远程滑坡产生的一个重要因素;伴随着振动液化过程,滑体的剪切强度迅速降低并产生逐渐增大的剪切位移,为高速远程滑坡的形成提供了条件     

Spatio-temporal analysis and simulation on shallow rainfall-induced landslides in China using landslide susceptibility dynamics and rainfall I-D thresholds

An empirical simulation method to simulate the possible position of shallow rainfall-induced landslides in China has been developed. This study shows that such a simulation may be operated in real-time to highlight those areas that are highly prone to rainfall-induced landslides on the basis of the landslide susceptibility index and the rainfall intensity-duration (I-D) thresholds. First, the study on landslide susceptibility in China is introduced. The entire territory has been classified into five categories, among which high-susceptibility regions (Zone 4- ‘High’ and 5-‘Very high’) account for 4.15% of the total extension of China. Second, rainfall is considered as an external triggering factor that may induce landslide initiation. Real-time satellite-based TMPA 3B42 products may provide real rainfall spatial and temporal patterns, which may be used to derive rainfall duration time and intensity. By using a historical record of 60 significant past landslides, the rainfall I-D equation has been calibrated. The rainfall duration time that may trigger a landslide has resulted between 3 hours and 45 hours. The combination of these two aspects can be exploited to simulate the spatiotemporal distribution of rainfall-induced landslide hazards when rainfall events exceed the rainfall I-D thresholds, where the susceptibility category is ‘high’ or ‘very high’. This study shows a useful tool to be part of a systematic landslide simulation methodology, potentially providing useful information for a theoretical basis and practical guide for landslide prediction and mitigation throughout China.     

汶川地震诱发滑坡的地震动加速度评判标准

通过对汶川MS8.0地震强震记录资料的计算分析,给出一个与地震诱发滑坡关系比较密切的地震动加速度参数--最大临界加速度.分析表明,最大临界加速度与地震滑坡的相关性高于峰值加速度,而且可以消除峰值加速度作为判据使用时存在的问题.利用汶川地震强震资料建立了该参数在震区的衰减关系,由衰减关系得到的地震滑坡影响区域与汶川地震滑...