基于离心机模型试验的甘肃江顶崖古滑坡复活机理研究

位于白龙江断裂带的甘肃舟曲江顶崖古滑坡规模巨大,受断裂活动、降雨入渗与河流侵蚀和人类工程活动等因素影响,多次发生复活-堵塞白龙江灾害事件,造成极大危害。为研究江顶崖古滑坡的复活机理,本文在野外地质调查的基础上,重点开展了滑体在含水率为10%、15%和20%条件下的离心机模型试验。研究表明:在滑体含水率为10%情况下,试验结束后仅在坡体中后部产生少量裂缝,但滑坡体整体还处于稳定状态; 而在滑体含水率为15%和20%情况下,滑坡均发生了破坏,在滑体含水率分别为15%、20%情况下坡体失稳所需离心加速度分别为100g和50g。试验测试分析表明,江顶崖古滑坡为推移式滑坡,其变形先从坡体中后部开始,坡体中后部产生裂缝,随后裂缝逐渐向前缘扩展,最终裂缝贯通造成滑坡滑动破坏。滑坡体的变形过程主要分为3个阶段: ①变形启动阶段(裂缝开始形成阶段); ②变形加速阶段(裂缝加速发展阶段); ③失稳阶段。通过离心模拟试验,结合野外调查分析,认为江顶崖古滑坡复活的因素主要受降雨和孔隙水压力的影响,是受前缘河流侵蚀牵引、降雨入渗造成滑坡中后部推移的耦合滑动。     

白龙江流域坪定-化马断裂带滑坡特征及其形成演化

沿坪定-化马断裂带发育数个大型或巨型滑坡。这些断裂带滑坡特点明显,成因类似,各滑坡一般发育多个次级滑坡体,滑坡岩土体由次生黄土、断裂带强风化带、断裂破碎带组成,具双层或三层结构。滑坡总体顺断裂走向下滑,历史上曾多次活动。近年来变形监测资料表明,断裂带滑坡目前处于匀速蠕变阶段,表现为蠕滑→拉裂（塑流拉裂）→次级滑坡体启动下滑的特征。它是在断裂活动、地震、降雨、人类工程活动等内外动力耦合作用下形成的,坪定-化马断裂的长期活动为滑坡形成提供了前提条件,断裂带的岩土体性质是滑坡长期活动的物质基础,而降雨、地震、坡脚开挖等是滑坡体失稳下滑的主要诱发因素。因而,有必要进一步研究断裂带滑坡在内外动力耦合作用下的成灾机理,为滑坡灾害防治预警提供科学依据。     

川西鲜水河断裂带地质灾害发育特征与典型滑坡形成机理

在对川滇地块鲜水河断裂活动习性、地质灾害发育特征、典型地质灾害实例和稳定性等分析的基础上,探讨了鲜水河断裂带地质灾害的发育特征与大型滑坡形成机理。认为鲜水河断裂对该区内地质灾害有明显的控制作用:1断裂带内岩体结构破碎程度高,导致滑坡沿断裂带呈带状分布,约32.5%的地质灾害发育于距断裂带0.5km范围内,19.77%的地质灾害发育于距断裂带0.5~1.0km内,15.22%的地质灾害发育于距断裂带1.0~1.5km内,滑坡的滑动方向多垂直于断裂走向;2八美"土石林"是在断裂活动作用下形成的碎裂岩体,该类岩体力学强度低,稳定性差,滑坡灾害发育密度大;3断裂带内地震滑坡发育,在强震作用下形成的部分滑坡滑动彻底,现今稳定性较好;在地震作用下部分滑坡处于裂而未滑状态,在适当的外力作用下可发生失稳滑动;4断裂带穿越的斜坡或古地震滑坡,在断裂持续活动作用下,稳定性差并多次发生活动;5强降雨在一定程度上加速了断裂带坡体变形和地质灾害的发生频率。     

川西巴塘茶树山滑坡发育特征及形成机理

川西巴塘茶树山滑坡位于金沙江断裂带和巴塘断裂带的交汇处,区内地质构造复杂,新构造活动强烈,大型滑坡频发。茶树山滑坡为一古滑坡堆积体复活形成的滑坡。该滑坡自2001年7月首次出现滑动变形之后以蠕滑变形为主,不断的变形作用促使滑坡变形速度加快,滑坡体上出现了各种滑动形迹,于2006年1月7日发生大规模滑动。该滑坡目前仍处于不稳定状态,滑坡体变形破坏迹象较为明显,有进一步发生变形破坏的可能。在野外调查的基础上,对茶树山滑坡滑带土进行了大型直剪试验研究,获得了不同含水率条件下的滑带土抗剪强度变化规律,结果表明随含水率增大滑带土强度有明显减小的趋势。综合野外调查、物探钻探以及试验分析认为茶树山滑坡的形成机理为:受断裂构造作用,岩体结构面密集发育,岩体破碎程度高,岩土体力学性质差;上部透水层和下部隔水层的二元结构为滑坡体的富水提供了有利条件,强降雨作用使滑坡稳定性处于临界状态,渠水入渗和冻融作用直接诱发滑坡的发生。采用FLAC~(3D)对目前茶树山滑坡的稳定性进行模拟,结果表明,在强降雨条件下滑坡体出现明显的变形迹象,滑移面即将贯通,可能再次发生大的滑动。从滑坡形成机理角度考虑,加强排水、避免渠水再次入渗可以有效地控制坡体稳定性。     

舟曲泄流坡滑坡变形特征及其形成机理

以甘肃舟曲泄流坡滑坡的野外详细调查和变形监测资料为基础,探讨泄流坡滑坡蠕滑变形特征和形成机理。研究表明,舟曲泄流坡滑坡发育于坪定—化马断裂内,属典型的巨型断裂带滑坡。该滑坡由多个次级滑坡组成,表现为蠕滑变形特点,且一直处于不稳定状态。该滑坡是在内外动力耦合作用下形成的,断裂破碎带是泄流坡滑坡发生的充分条件,断裂活动导致坡体发生塑性流动变形;而降雨是滑坡发生大规模下滑的主要诱发因素;地震、坡脚开挖等对滑坡的发展、演化起到促进作用。因此,进一步研究断裂带滑坡的形成机理和成灾模式,对此类滑坡的防治预警有重要意义。     

四川省盐源玻璃村特大型玄武岩古滑坡复活机制

受前期14 d持续累计350.6 mm降雨影响,2018年7月19日盐源玻璃村一巨型玄武岩古滑坡体发生大规模复活,复活体积为1 390×104 m3,损坏房屋186间,造成重大经济损失。基于现场调查、无人机航测、钻探揭露、物理力学试验及数值模拟分析,在查明滑坡体地质结构、失稳特征基础上,对其影响因素及复活机制进行了探讨。研究结果表明,破碎岩土体及地形地貌是滑坡复活的孕灾基础,持续降雨及其引起的地下水位升高是滑坡复活的诱发因素。复活滑坡可分为主滑区和侧滑区两种破坏模式不同的区域。降雨作用下滑坡体内渗流场明显变化,孔隙水压力增大,导致7月13日古滑坡体开始发生变形,稳定性系数逐渐降低。受微地貌约束,主滑区具有多级、多次失稳,渐进破坏的特点。侧滑区斜坡前缘临空条件受坡脚主滑坡控制,在主滑坡运动过程中,侧滑区坡体位移量、最大剪切应变增量逐渐增大,塑性区扩展,破坏过程表现出与主滑坡一定的关联性和滞后性。分析表明,受地下水长期影响,滑带土体强度逐渐削弱,降雨导致坡体渗流作用加剧,抗剪强度降低,从而诱发滑坡复活。     

北川唐家湾滑坡变形历史与形成机制研究

2016年9月5日北川县陈家坝乡发生突发性滑坡,堆积体堵塞河道形成堰塞湖。该滑坡为 2008年“5.12”汶川8.0级特大地震诱发的同震滑坡的局部复活。文章利用GIS和遥感技术,基于多期高精度遥感影像和数字高程模型(DEM),分析了滑坡的变形特征及历史,测算了滑坡和堰塞湖的范围及规模。根据水位监测数据,计算两次事件水位库容对应关系曲线。同时,结合野外调查分析了该滑坡两次失稳的主控因素和形成机制。结果显示研究区在历史上共发生三次滑动,其中2008年同震滑坡主要是由于龙门山中央断裂带,映秀—北川断裂横跨滑源区,地震时强烈的断层逆冲错动,导致位于断层上盘的坡体瞬间失稳;而2016年滑坡局部复活主要是由于2008年地震造成坡体结构破碎解体,松散的同震滑坡物质堆积于斜坡上,坡体自身稳定性大大降低,加之近期地震活动和河流侵蚀坡脚等内外动力地质作用的影响,导致滑坡复活。     

贵州省德江县香树坪滑坡特征及形成机制研究

香树坪滑坡位于贵州省铜仁地区德江县大坪村齐心组,为大型古滑坡。滑坡边界及前缘坡下发育多条拉陷槽,滑动方向为310～335。基于滑坡区工程地质条件和滑坡变形破坏特征,建立了滑坡形成机制概念模型:在河谷形成及演化过程中,香树坪斜坡以滑移-弯曲演化。滑坡前缘拉槽LC6#和LC3#依次形成,其卸荷和临空效应导致上部坡体进一步变形。滑坡坡脚区因上部坡体进一步滑移变形而应力集中,坡体稳定性整体降低。当坡脚区失稳时滑坡发生。数值分析很好地再现了滑坡演化过程及机理。研究成果可对西部山区类似类滑坡发育条件及识别研究提供参考。     

地震与强降雨作用下堆积体滑坡变形破坏机理及防治方案分析

位于西南山地堆积体滑坡常受到地震和强降雨的双重作用,查明此类滑坡变形破坏机理是地质灾害防治和风险防控的基础。文章的研究对象是鲜水河断裂带附近的炉霍县马居滑坡。研究表明,地震作用对位于斜坡地带堆积体滑坡体结构损伤明显,不但使滑坡整体稳定性下降,还促使坡体内裂隙大量发育,利于降雨入渗,进一步恶化滑坡的水文地质条件。强降雨形成的大规模洪水和泥石流下切坡脚沟道,牵引滑坡体整体向下。长历时强降雨入渗影响坡体稳定性,且在降雨结束后较长时间持续影响坡体稳定性。因此,对此类滑坡防治的对策应考虑坡脚防护和抗滑支挡设置。在对防治方案的有效性分析后,表明防护方案在极端条件下仍然能保障安全性,达防治和风险管控的目的。     

金沙江断裂带雄巴巨型古滑坡发育特征与形成机理

雄巴古滑坡位于西藏贡觉金沙江右岸、金沙江活动构造带内,该区地形地貌和地质构造极为复杂,多高山峡谷且河流纵坡降大,岩体结构破碎,发育一系列大型、巨型古滑坡和斜坡变形体。通过遥感解译和现场调查,认为雄巴古滑坡堆积体方量为2.6×10 ⁸~6.0×10 ⁸ m ³,为地质历史上形成的巨型古滑坡。雄巴古滑坡在平面上有滑坡滑源区和滑坡堆积区2个大的区域,其中滑坡堆积区又分为相对稳定区和前缘强变形区。滑坡体上2个深孔钻探资料揭露雄巴古滑坡主要发育2级深层蠕变滑带,其中第一级滑带埋深51 m(ZK1孔)至55 m(ZK2孔),第二级滑带埋深101 m(ZK1孔)至115 m(ZK2孔),坡体内发育的深层承压水对斜坡稳定性影响较大。雄巴古滑坡的形成受地层岩性、断裂构造、降雨和河流侵蚀等作用影响强烈,目前仍处于深层蠕滑中;其深层“锁固段”对滑坡的稳定性起关键控制作用,但在降雨-地下水渗流、河流侵蚀和地震等因素作用下,该古滑坡潜在失稳可能性较大,并有形成堰塞金沙江、溃坝、洪水等灾害链的风险。     

2012年6·29贵州岑巩龙家坡滑坡灾害的基本特征与成因机理:一个由侧向剪切扰动诱发大型滑坡的典型案例

侧向剪切扰动诱发滑坡是一种新型滑坡类型,深入研究其成因机理,有助于开展滑坡预警工作。2012年6月29日6时20分左右,贵州省岑巩县思旸镇龙家坡山体发生大规模滑坡,300～400万 m³岩土体失稳后堵塞坡下的马坡河,形成20余 m高的堰塞坝及库容达7万余 m³的堰塞湖。笔者在对灾害现场进行详细地质调查的基础上,结合现场调绘、航拍、颗分试验等手段,对龙家坡滑坡的基本特征进行了分析研究,对滑坡发生及成灾原因进行了初步分析。结果表明:滑坡区风化破碎的厚层堆积体、有利的岩层倾向以及前缘临空是滑坡发生的基本条件;滑坡区南侧地下水径排区被堆填大量粉黏土弃渣,不仅为该区斜坡人为增加了巨大推力,还使该区斜坡地下水局部富集。在强降雨条件下,南侧堆积区首先发生滑动,其对主滑体的侧向剪切扰动作用带动主滑区大规模失稳破坏。由此,对这类侧向剪切扰动诱发的滑坡,在进行地质灾害调查和预警时,除了应调查其岩土体特征外,还必须查明其边界条件。     

Quantifying geomorphic evolution of earthquake-triggered landslides and their relation to active normal faults. An example from the Gulf of Corinth, Greece

Photogrammetric analysis of aerial photographs is used to investigate morphological changes in two large landslides located adjacent to the active Marathias normal fault along the Gulf of Corinth, Greece. This E–W trending fault intersects at almost right angles a series of west-verging and east-dipping thrust faults, and has a clear geomorphic expression. The fault's structural signature, such as the trace length, displacement, segmentation, and scarp freshness resembles other normal faults within the Gulf of Corinth. Along this fault we mapped a series of landslides that are mainly concentrated at the near tip areas. Two of them are hosted in the damage zone formed by the intersecting normal and reverse faults. The Marathias and Sergoula landslides show a significant geomorphic evolution on aerial photographs from 1945 to 1991.

Evolution of landslides in the study area appears to be correlated with two earthquake clusters that drive mass wasting in the order of 10⁶ m³, significant drainage adjustment, and triggering of post-landslide river incision. We infer the following process sequence for these presumably earthquake-triggered landslides in the region: eroded material in Marathias landslide and reactivation of movement within the main body of the Sergoula landslide were observed in 1969 aerial photographs. Both landslides are deep-seated rotational rockslides. Obstruction or abandonment of channels due to the landslides establishes river incision and a dramatic increase of the rate of fan-delta progradation in the order of 1 m/yr. These large landslides are related to strong (M > 6.5) earthquakes concentrated along faults, and their reactivation period is almost a century, based on seismological or paleoseismological analyses.     

川西日扎潜在巨型岩质滑坡发育特征与形成机理研究

日扎潜在巨型岩质滑坡位于四川降曲河左岸,多高山峡谷且河流纵坡降大,晚更新世以来强烈活动的金沙江断裂带东界断裂从斜坡坡脚通过。本文在遥感解译、现场调查和物探测试分析的基础上,对日扎滑坡的发育特征和形成机理进行了分析研究,认为日扎滑坡是在断裂活动、岩溶水、长期卸荷和重力作用下形成的一个潜在巨型深层岩质滑坡,在空间上可划分为后部拉裂变形区(Ⅰ)、中部挤压变形区(Ⅱ)和坡脚应力集中区(Ⅲ)等3个分区。目前日扎潜在巨型滑坡以后部蠕滑变形为主,在其后缘发育4条拉裂缝,物探推测最大裂缝宽度达30~35 m、深度达190 m。研究认为,日扎潜在巨型滑坡存在两种主要失稳模式:(1)高位剪出失稳,推测潜在失稳体积分别为(7.9~10.2)×107 m3(H₁)、(2.3~2.9)×108 m3(H₂)、(4.8~7.2)×108 m3(H₃)和(6~10)×108 m3(H₄);(2)深部蠕滑变形,在滑体深部存在蠕变带和锁固段,最大蠕动变形体厚度约300 m(H₅)。日扎滑坡在长期卸荷与重力、地震和岩溶水等作用下容易造成锁固段力学强度弱化和失稳,发生高位启动-滑动-堵江灾害链,深层蠕变带容易对建设其中的深埋隧道等重大工程造成危害。该类潜在巨型岩质滑坡在青藏高原地区具有典型性,建议对日扎潜在巨型滑坡进行深入勘察,查明其空间结构特征与稳定性,必要时进行监测预警。     

四川茂县周场坪滑坡发育特征与变形监测分析

位于四川茂县南新镇的周场坪滑坡是一大型古滑坡,曾于1982年发生大规模快速复活,目前滑体半堰塞岷江。野外地质调查表明,周场坪滑坡在平面上呈不规则长舌形,长约850 m,滑体前后缘高差约350 m;在剖面上发育3级滑动,钻探揭露滑带埋深以50~70 m为主,推测潜在失稳滑坡体积为1 500×10 ⁴~2 000×10 ⁴ m ³。周场坪滑坡在平面上分为4个变形区,在滑体中后部和前缘坡脚发育大量拉裂缝与下错陡坎,拉裂缝宽度以0.2~3.0 m为主,陡坎下错高度2~10 m。在野外调查和钻探分析的基础上,对该滑坡开展了地表位移(GNSS)、深部蠕滑变形(钻孔测斜仪)和雨量等监测。监测分析表明,目前周场坪滑坡后缘变形速率达0.80 m/a,中部和前缘分别为0.69 m/a和0.51 m/a,呈推移式滑动变形,整体向NW310°方向滑动;地表位移速率在监测期内基本在1~3 mm/d之间波动,波动主要受降雨量影响,且略滞后于降雨量;滑移加速度基本在0~6 mm/d ²范围波动。ZK2钻孔测斜仪监测数据表明,滑坡在80 m深度内主要沿2层滑带蠕滑,其中浅层滑带埋深在22 m左右,深层滑带埋深在46 m左右,滑移速率在0~5 mm/d范围波动。综合研究认为,周场坪滑坡目前处于缓慢变形的深层蠕滑中,其变形速率受降雨和河流侵蚀等因素的影响,在极端内、外动力条件下,可能会加速滑动,并再次整体复活,造成堵塞岷江等危害。     

三峡库区典型顺斜向岩质滑坡变形破坏特征及失稳机制分析

近年来,三峡库区城集镇开发区顺斜向岩质滑坡失稳破坏现象时有发生,研究顺斜向岩质滑坡的变形破坏特征及失稳机制对防治此类滑坡具有重要意义。本文以巫山县白杨湾滑坡为例,通过现场踏勘、钻探和多种监测手段,对这一典型顺斜向岩质滑坡的变形破坏特征及失稳机制进行了深入研究。此滑坡所处地层为巴东组第二段泥岩,岩体破碎,地下水较丰富。滑坡岩层向右边界倾斜,右边界受断层控制,断层面与岩层面相交切割形成楔形体顺斜向滑移。滑坡体积约320×104 m3,滑动方向与岩层倾向夹角60°。受坡脚开挖和坡体建筑荷载等人类工程活动的影响,滑坡于2019年7月开始出现显著变形,滑坡中部的位移速率达到2～5 mm/d。2019年9月中旬,滑坡前部设置应急抗滑桩后,滑坡变形开始减缓至0～0.5 mm/d。白杨湾滑坡对城集镇开发区金科城造成巨大威胁,建议采取“搬迁避让+工程治理+专业监测”的防治对策。本文的研究成果对指导三峡库区顺斜向岩质滑坡防治和人工开挖诱发滑坡的防治具有重要借鉴意义。     

甘肃舟曲垭豁口滑坡复活机理及成因探讨

2019年7月19日18时许,甘肃舟曲县垭豁口滑坡复活,约3.92×106 m3的滑体顺坡而下,迅速流入岷江,堵塞河道,造成河道水位上升,江边公路中断,滑坡变形持续至8月中旬。基于野外勘察、遥感解译、钻孔勘探等方法获取了滑坡变形的基本特征,并开展了滑坡监测工作,并结合气象资料,探讨了该滑坡复活原因及启动机制。初步研究认为,该滑坡为降雨诱发。通过对滑坡变形历史进行梳理,结合滑带证据,滑坡复活机理可概括为:首先上部块体缓慢蠕变,降雨后发生塑性流滑;其次,因上部滑体堆积在滑坡中部,造成中部平台堆载,引发中部滑体变形;最终一滑而下,刮产连带下部滑体坠入河道。滑坡的上中下三部分滑体逐步被激活,最初缓慢变形,随后加速启动。滑坡变形模式为蠕滑—拉裂—流滑。对滑坡变形过程和机理的初步判断为滑坡灾害应急处置提供了科学依据。     

甘肃南部坪定-化马断裂带滑坡变形特征及其防治

以坪定-化马断裂带泄流坡滑坡为例,通过野外调查和变形监测资料分析,深入剖析了断裂带滑坡变形特征和形成机理,提出了断裂带滑坡的防治方法和治理措施。断裂带滑坡一般为大型—巨型滑坡,由多个次级滑坡体组成,历史上曾多次活动。变形监测资料表明,泄流坡滑坡变形目前处于匀速蠕变阶段,呈现蠕滑-塑流拉裂-土（石）流的变形破坏特点。断裂破碎带及其现今活动为滑坡长期蠕滑变形提供了物质基础,而降雨是滑坡体失稳下滑的主要诱发因素。断裂带滑坡按岩性可归类为松散堆积层滑坡。因此,对断裂带滑坡的防治应以防为主,以治为辅,即开展滑坡变形实时监测和群测群防,辅以滑坡表面排水、坡脚压载等措施,以减缓或防止泄流坡滑坡再次形成灾害。     

The influence of the geological and geomorphological settings on shallow landslides. An example in a temperate climate environment: the June 19, 1996 event in northwestern Tuscany (Italy)

On June 19, 1996, an extremely heavy rainstorm hit a restricted area in the Apuan Alps (northwestern Tuscany, Italy). Its max intensity concentrated over an area of about 150 km² astride the Apuan chain, where 474 mm was recorded in about 12 h (21% of the mean annual precipitation, with an intensity up to 158 mm/h). The storm caused floods and hundreds of landslides and debris flows, which produced huge damage (hundreds of millions of Euros), partially destroyed villages and killed 14 people. This paper reports the results obtained from a detailed field survey and aerial view interpretation. In the most severely involved area, 647 main landslides were investigated, mapped and related to the geologic, geomorphic and vegetational factors of the source areas. This was in order to define the influence of these factors and contribute to an evaluation of the landslide hazard in the study area. An assessment was also made of the total area and volume of material mobilised by landsliding. The study area, about 46 km² wide, includes three typically mountainous basins, characterised by narrow, deep cut valleys and steep slopes, where many rock types outcrop. Most of the landslides were shallow and linear, referable to complex, earth and debris translational slide, which quickly developed into flow (soil slip–debris flow). Usually, they involved colluvium and started in hollows underlain by metamorphic rock (metasandstone and phyllite), often dipping downslope. Therefore, bedrock lithology and impermeability appeared to be important factors in the localisation of the landslide phenomena. The investigation of the geomorphic and land use features in the source areas also frequently highlighted a rectilinear profile of the slope, a high slope gradient (31–45°) and dense chestnut wood cover. In the area, about 985,000 m² (2.1% of 46 km²) was affected by landsliding and about 700,000 m² of this area was covered by chestnut forest. The landslides removed about 7000 trees. The volume of mobilised material was about 1,360,000 m³; about 220,000 m³ remained on the slopes, while the rest poured into the streams. In addition, about 945,000 m³ was mobilised by the torrential erosion in the riverbeds.