坡脚开挖诱发古滑坡复活的机制分析

黄土地区存在许多古滑坡体,由于滑后土体土质疏松,裂隙发育,在坡脚开挖作用下极易发生变形破坏,造成大量财产损失,同时也对开挖施工安全构成了极大的威胁,因此对坡脚开挖诱发古滑坡复活的失稳机制的研究十分迫切和必要。以延安市王窑村滑坡为例,通过室内试验分析了三轴应力环境下围压、含水量对土体变形破坏的影响,并运用数值模拟研究了开挖过程中最危险滑面上的应力及强度变化趋势,揭示了坡脚开挖诱发古滑坡复活的变形破坏机理。研究结果表明:坡脚开挖改变了坡体中下部的应力分布,抗滑段土方开挖减小了滑坡抗滑力,增大了下滑力,最终滑坡下滑力超过抗滑力,导致古滑坡复活。     

万(州)-梁(平)高速公路K34～K59段滑坡成因分析

万(州)-梁(平)高速公路K34-K59段滑坡十分发育，是重庆境内滑坡灾害最为严重的一段。该区地质条件复杂，岩体中缓倾角结构面、软化夹层发育，在外界因素触发下，即可形成岩层向临空面松弛滑移的依附面。1999年12月-2003年9月，该路段发生滑坡灾害23处，增加工程投资2亿多元，对高速公路的建设造成很大的危害和威胁，并拖延了工期，给国民经济建设带来严重的影响和损失。文章依据工程地质勘察结果，从该滑坡的地质环境及变形特征分析，对其形成机制做了深入研究，为今后类似滑坡的防治提供参考。近年来，在高等级公路的建设中，线形要求严格，在山区及丘陵地区往往需要采用开挖方式通过，由于建设中的不合理工程活动，新滑坡的产生以及老滑坡的复活可能性大增。致使滑坡灾害日趋严重。通过对影响岩质路堑边坡稳定性因素分析，说明了这些影响因素与边坡稳定性的关系。文章认为特殊的地质构造及易滑地层的广泛分布，是滑坡大量出现的地质基础。大量降雨入渗，不合理的人为工程是滑坡的诱发因素。各种情况表明，在今后一定时期内，人类活动可能成为滑坡的主要影响因素。     

新疆伊犁加朗普特黄土滑坡泥石流降雨诱发机理

新疆伊犁谷地黄土广泛分布,黄土滑坡灾害严重,其数量占新疆全区滑坡的80%,其中大型黄土滑坡-泥石流灾害链造成的损失尤为显著。与我国西部典型黄土斜坡相比,伊犁谷地黄土斜坡具有坡体结构复杂和降雨非饱和渗流失稳的特征,黄土滑坡降雨诱发机制复杂。以新源县则克台加朗普特大型滑坡泥石流灾害为例,在建立黄土滑坡坡体结构模型的基础上,基于非饱和渗流理论,计算分析坡体非饱和渗流场变化,研究降雨诱发黄土坡体结构渗流破坏过程与机制,采用渗流-稳定性耦合计算方法,分析非饱和渗透诱发坡体结构失稳过程,揭示新疆伊犁谷地大型黄土滑坡降雨非饱和渗流失稳机理。     

吕梁机场黄土滑坡特征及其三维稳定性分析

吕梁机场滑坡是机场建设前期发现的一处大型黄土滑坡,由于滑坡的东北侧为机场主跑道,因此,该滑坡对机场建设以及建成后的运营存在较大的影响。在详细的工程地质勘察和测试分析工作基础上,首先,分析了滑坡的特征和形成机制,进而评价了滑坡的稳定性;其次,通过勘察认为该滑坡为黄土层内发育的多层滑坡,在地貌上呈3级台阶,主滑坡滑动面位于离石黄土的古土壤层内;最后,利用GIS建立了滑坡的三维地质模型,并采用极限平衡法和强度折减法分析,分别评价了吕梁机场滑坡不同滑体的稳定性。三维极限平衡结果表明：该滑坡大多数分级、分块滑体在天然状态下处于稳定、基本稳定状态,强度折减分析得到的整个滑坡的安全系数为1.26,最危险区域出现在 II级滑坡后缘以及I-3滑坡,在上部加载或降雨情况下有可能再次发生滑动。总之,三维稳定性分析可以更真实地反映滑坡的真实状态,尤其是对于条件复杂的滑坡。     

煤矿地区的滑坡灾害及其防治技术

由于特殊的地质结构,煤矿地区是我国滑坡灾害最严重的地区之一。列举了露天矿边坡、采空塌陷区滑坡和厂区滑坡灾害实例,分析了煤矿地区常见的黄土滑坡、堆积层滑坡、基岩顺层滑坡和切层滑坡的特征与发生机理,认为特殊的地层结构和坡体结构是发生滑坡的地质基础,地下水是滑坡的重要影响因素,不科学的人类工程活动是诱因。要预防滑坡灾害,在选线、选厂、选址时必须加强地质工作,查明老滑坡和新生滑坡的规模和性质,工程地质与力学计算相结合评价滑坡的稳定性,提出预防措施建议。同时介绍了我国常用的治理滑坡的原则和排水、减重、反压和支挡等工程措施,以及今后应深入研究的问题。      

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。     

降雨型浅层黄土滑坡危险性评价与区划

黄土高原是我国地质灾害最为发育的地区之一,其中降雨诱发的浅层黄土滑坡又最为典型。以典型黄土地貌区-柳林县为例,应用SINMAP模型,探讨模型在黄土地区的适用性,分析了随着研究区内降雨量的增加,滑坡变形失稳区域的面积变化、分布位置和扩展趋势。研究表明,随着降雨量的增加,滑坡所处位置逐渐由稳定状态向失稳状态发展,位于失稳分区的滑坡数量逐渐增加,说明降雨对该研究区的斜坡稳定性影响较为明显。通过将模拟结果与实际发生的由降雨触发的滑坡灾害进行对比分析,可以得出SINMAP模型在黄土地区,对区域性降雨诱发浅层黄土滑坡稳定性的模拟预测有效,可以用于黄土地区浅层滑坡的稳定性评价研究。     

Response of a loess landslide to rainfall: observations from a field artificial rainfall experiment in Bailong River Basin,China

Rainfall-induced landslides are a significant hazard in many areas of loess-covered terrain in Northwest China. To investigate the response of a loess landslide to rainfall, a series of artificial rainfall experiments were conducted on a natural loess slope, located in the Bailong River Basin, in southern Gansu Province. The slope was instrumented to measure surface runoff, pore water pressure, soil water content, earth pressure, displacement, and rainfall. The hydrological response was also characterized by time-lapse electrical resistivity tomography. The results show that most of the rainfall infiltrated into the loess landslide, and that the pore water pressure and water content responded rapidly to simulated rainfall events. This indicates that rainfall infiltration on the loess landslide was significantly affected by preferential flow through fissures and macropores. Different patterns of pore water pressure and water content variations were determined by the antecedent soil moisture conditions, and by the balance between water recharge and drainage in the corresponding sections. We observed three stages of changing pore water pressure and displacement within the loess landslide during the artificial rainfall events: Increases in pore water pressure initiated movement on the slope, acceleration in movement resulting in a rapid decrease in pore water pressure, and attainment of a steady state. We infer that a negative pore water pressure feedback process may have occurred in response to shear-induced dilation of material as the slope movement accelerated. The process of shear dilatant strengthening may explain the phenomenon of semi-continuous movement of the loess landslide. Shear dilatant strengthening, caused by intermittent or continuous rainfall over long periods, can occur without triggering rapid slope failure.     

多级旋转黄土滑坡形成机理及失稳模式

我国黄土高原面积广阔,地质灾害频繁发生。多级旋转黄土滑坡因其特征和成因复杂成为一种特殊的灾害类型。在野外详细调查、工程勘察的基础上,分析宝鸡渭北台塬边和永靖黑方台塬边多级旋转滑坡基本特征,认为渭北台塬大型黄土-红层多级旋转滑坡主要受新构造运动、河流的侧蚀、地层岩性等因素控制形成,黑方台的浅层旋转黄土层内滑坡和黄土-泥岩多级旋转滑坡则是长期黄土塬大面积漫灌的结果。同时首次建立了多级旋转黄土滑坡的3种形成演化模式：扩展式旋转滑坡、渐灭式旋转滑坡和复合式旋转滑坡,并进行滑坡实例分析,提出多级旋转滑坡局部蠕动挤压、滑坡加速剧滑失稳、滑坡调整稳定、后缘新滑坡孕育变形和滑后稳定调整5个变形阶段,为这类滑坡的稳定性评价奠定了基础。     

A rapid loess flowslide triggered by irrigation in China

A loess landslide occurred in the morning of October 6, 2006, in Gaolou district of Daming town, Hua country, Shaanxi, China. The landslide originated from a valley side slope of the loess ‘yuan’ (dissected loess plateau), below which many houses are densely located. The displaced materials smashed several houses and killed 12 persons, after traveling down a long but gentle valley channel. Field surveys revealed that the displaced materials were highly fluidized. Because there was no rainfall before this event, the leakage of irrigation water from the canal on the top of the slope may be the reason for the initiation. To investigate the possible mechanisms underlying the initiation and movement of this landslide, laboratory tests on the loess samples from the source area were performed. Some preliminary research results are presented in this report.     

川东红层区巴南广高速公路滑坡高发成因分析

研究目的:巴南广高速公路位于地形地貌平缓、基岩产状近水平、构造相对简单的川东红层地区,线路修建时滑坡病害频发,其中工程造价超过10万元的滑坡达192处,工程治理费用约4亿元,严重影响了高速公路的正常建设。基于此,笔者依据咨询的这192处滑坡建立样本数据库,对滑坡高发的成因进行分析,以期能为今后类似红层区的高速公路的安全、经济修建提供借鉴。研究结论:(1)以富水粉质粘土为主的堆积体滑坡是项目区滑坡主要类型,且以小-中型滑坡为主,滑坡密度大,治理费用高,这是项目区滑坡的主要特征。(2)红层区特殊的地质环境是滑坡高发的基础,主要体现在地表广泛分布的可塑-软塑状粉质粘土和下伏的富水砂泥岩地层对工程扰动敏感,易使坡体在开挖卸荷和填方加载后,利用土岩交界面和最大剪应力形成的同生滑面产生堆积层滑坡、在近水平产状的砂泥岩中形成平推式、错落式和破碎岩质滑坡。(3)欠合理的设计对滑坡高发具有控制作用,主要体现在地质选线贯彻较差,路基填挖规模偏大而使坡体防护工程针对性差,造成大量工程滑坡的出现,且处治设计周期过长,使滑坡范围不断扩大。(4)施工方责任心欠缺,不合理的工程开挖或填方是滑坡高发的重要因素。     

典型黄土丘陵区浅层黄土滑坡稳定性评价——以延安市志丹县为例

黄土丘陵地区地质环境脆弱,每到雨季极易诱发浅层黄土滑坡,对居民的生命和财产安全构成威胁也阻碍着当地经济的发展。对浅层滑坡进行稳定性评价,不仅有助于认识浅层滑坡的发生发展过程,而且对防灾减灾和地区规划建设具有十分重要的指导意义。本研究选择SINMAP模型作为评价浅层黄土滑坡的重要工具,评价了陕西省延安市志丹县黄土丘陵区浅层滑坡的稳定性,评价结果表明:1)研究区整体稳定性程度较高,在降雨量为8.6 mm、15 mm、25 mm、50 mm和100 mm时不稳定区域(包括极不稳定、不稳定和潜在不稳定)面积分别占研究区总面积的9.12%、18.93%、23.17%、30.94%和38.67%,不稳定区域的面积不超过整个研究区面积的一半,极不稳定区域的滑坡密度最大,其次为不稳定区域和潜在不稳定区域;2)随着降雨量的增大,潜在不稳定和不稳定区域的面积会逐渐扩大,极不稳定区始终位于坡度大且水流侵蚀强烈的地方,变化幅度小;3)浅层滑坡的稳定性很大程度上依赖于当地的地形条件:坡度分布为20°~51°,高程分布范围为1302~1606 m,在坡向上阴坡的发生数量多于阳坡,西向和西北向浅层滑坡最为发育;4)流域内的滑坡多属降雨诱发的山体滑坡,确定性模型SINMAP为预测这一类滑坡提供了强大的工具,不仅评估了现有的已发生的滑坡的稳定性,也预测了未来在不同降雨条件下可能发生滑坡的地区。分析结果可为预防和减轻滑坡灾害带来的损失,合理的城市规划和道路选址等提供参考。     

黄土滑坡研究现状与设想

黄土滑坡因其危害大、分布广成为近年工程地质研究热点问题。首先对黄土滑坡类型划分进行了讨论,基于滑坡物质组成及主滑面发育位置的黄土滑坡分类方案反映了我国黄土滑坡的主控因素,各类滑坡活动特征明确,建议将其作为黄土滑坡分类的首选方案。对黄土滑坡的发生、滑动机制以及滑坡液化机制进行了评述,并就两类典型液化型黄土滑坡滑动模式、进一步研究思路进行了讨论。对地震诱发黄土滑坡进行了专门的述评。最后,对今后黄土滑坡研究提出了几点设想。     

Relationships between natural terrain landslide magnitudes and triggering rainfall based on a large landslide inventory in Hong Kong

Rain-induced landslides are recognized as one of the most catastrophic hazards on hilly terrains. To develop strategies for landslide risk assessment and management, it is necessary to estimate not only the rainfall threshold for the initiation of landslides, but also the likely magnitudes of landslides triggered by a storm of a given intensity. In this study, the frequency distributions of both open hillside landslides and channelized debris flows in Hong Kong are established on the basis of the Enhanced Natural Terrain Landslide Inventory (ENTLI) with 19,763 records in Hong Kong up to 2013. The landslide magnitudes are measured in terms of the number, scar area, volume, or density of landslides. The mean values of the scar areas and volumes are 55.2 m² and 102.0 m³, respectively, for the open hillside landslides and 91.3 m² and 166.5 m³, respectively, for the channelized debris flows. Empirical correlations between the numbers, scar areas, and volumes of hillside landslides or channelized debris flows and the maximum rolling rainfall intensities of different periods have been derived. The maximum rolling 4- to 24-h rainfall amounts provide better predictions compared with those with the maximum rolling 1-h rainfall. Maximum rolling rainfall intensity-duration thresholds identifying the likely rainfall conditions that yield natural terrain landslides or debris flows of different magnitudes are also proposed. The initiation rainfall thresholds are identified as 75, 90, 100, 120, 150, 180, and 200 mm for the maximum rolling 1-, 2-, 4-, 6-, 8-, 12-, and 24-h rainfall, respectively.     

牵引式滑坡的破坏机制及其加固措施探讨 ——以某高速公路牵引式滑坡为例

牵引式滑坡在山区公路滑坡中占有相当的比重,其治理工程往往耗资巨大、环境破坏严重。针对某高速公路牵引式滑坡,通过地质调查、变形迹象分析、岩土体应力-应变分析及数值模拟等方法,指出具体破坏机制为：（1）坡脚开挖致使阻滑关键块体缺失,应力集中导致剪切应变软化;（2）地表降水与地下水对岩土体物理力学性能的改造;（3）滑体变形不协调,导致拉裂缝产生,滑坡后缘得以继续向后扩展。目前监测表明,已施工的组合加固措施效果良好。最后讨论挖方引起的牵引式滑坡的工程地质特征,对牵引式滑坡进行评价应坚持安全系数分区原则,滑坡总体加固应按安全系数控制,同时对后缘加固按位移控制。     

Comprehensive analyses of the initiation and entrainment processes of the 2000 Yigong catastrophic landslide in Tibet,China

The 2000 Yigong landslide was one of the most catastrophic landslides worldwide, resulting in huge casualties and property losses. The dynamic process of the Yigong landslide was very complicated, especially for the initiation and entrainment mechanism during the landslide movement process. The topography, geological condition, traces left by the landslide, and distribution characteristics of the landslide deposits were determined by field investigations, combined with several years of monitoring the temperature and rainfall data in this region. The initiation mechanism of the Yigong landslide is presented. The main reasons for the landslide initiation are as follows: the strength reduction of rock masses (especially for the weak structural surface), the impact from years of freeze-thaw cycles, the superposition of glacier melting and heavy rainfall on the slope, and a slope that was almost at the limit state before the landslide. Laboratory tests and physical modeling experiments were carried out to study the entrainment process of this landslide. Combined with the topographic survey data and theoretical analyses, the entrainment mechanism during the movement process of the Yigong landslide is presented. The old landslide deposits on the lower slope collided with and were scraped by the high-speed debris avalanche, which resulted in the volume amplification of the landslide. The existence of water plays a key role during the landslide initiation and movement processes.     

天水市麦积区税湾地震黄土滑坡特征及其形成机制

以天水市税湾地震黄土滑坡为例, 依据野外调查和室内测试结果, 总结天水地区历史地震黄土滑坡特点, 剖析地震黄土滑坡发生的力学机制, 初步提出历史地震黄土滑坡的识别标志。税湾滑坡及柳沟右岸滑坡群属典型的地震黄土滑坡, 具有规模大、滑动面切割深、滑坡坡度小、成群成带分布和高位下滑等特点, 可作为识别历史地震黄土滑坡的重要标志。税湾滑坡及柳沟右岸滑坡群坡体具有明显的黄土/泥岩二元斜坡结构, 极易沿黄土/泥岩接触面滑动。当坡体受到地震力作用时, 地震产生的循环动荷载一方面降低滑坡岩土体的抗剪强度, 另一方面改变滑坡体的力学状态, 坡体应力平衡遭到破坏, 地震力增加坡体下滑力、减小坡体抗滑力, 导致坡体失稳发生滑坡。目前, 税湾滑坡处于欠稳定状态, 遇地震或强降雨有可能再次失稳下滑, 因而有必要进一步开展地震黄土滑坡的成灾模式研究, 为潜在强震区防灾减灾提供科学依据。      

黄土滑坡临滑预报的应变控制方法

我国西北部地区黄土沉积巨厚，地质构造复杂，土体强度低，水敏感性强，各种类型的黄土滑坡广泛分布。黄土滑坡具有滑动规模大、滑动速度快、灾害损失严重等特点。黄土滑坡滑动时间预报，特别是临滑预报在地质灾害防治领域具重要意义。根据黄土力学性质试验与典型黄土滑坡变形分析研究结果，在对比分析黄土剪切应变特性与滑坡滑动破坏机制的基础上，论文提出了一种黄土滑坡临滑预报的应变控制方法。建立了中、浅层与厚层黄土滑坡的应变破坏标准。经多处滑坡实例验证，结果基本合理，可应用于黄土滑坡临滑预报。     

从施工地质灾害看地质勘察设计和施工责任划分

施工期间发生地质灾害常导致何种因素引发的争论。对我国北方某高速公路深路堑边坡开挖到坡顶时发生整体滑坡的案例剖析,发现该边坡是多层云母片岩构成软弱夹层的顺向坡。通过对该区工程地质调查和资料分析,认为构成边坡体的多个软弱夹层及施工期间遭遇强降水是影响该边坡稳定性的主要自然原因。对本区复杂地质条件认识不足,勘察、设计和施工过程中预防、治理对策力度不够也是造成滑坡发生的人为原因。采用层次分析法、多因素关系矩阵法、德尔菲法（专家打分法）等3种方法,计算出了自然和人为6种因素作用因子权重值,给出了基于科学计算的因素作用结果分析和责任权重划分。本文研究结果可望为其他地质条件类似工程因子筛选和责任划分,提供一定参考。     

黄土边坡开挖卸荷力学响应与破坏机理研究

开挖黄土边坡诱发的黄土滑坡频繁发生, 对黄土地区的工程建设产生了极大的威胁, 严重阻碍了各种基础设施建设的推进, 认识开挖卸荷过程中黄土边坡的力学响应机制及变形破坏过程, 是对此类型滑坡进行防治的前提条件和重要依据。基于此, 开展饱和黄土常规三轴剪切试验和卸荷路径下的三轴剪切试验(卸荷三轴试验), 着重分析在两种应力路径下饱和黄土的力学响应及变形特征, 并以兰州上洼子滑坡为例对其形成机制进行分析。研究表明:(1)在三轴试验中, 相比于常规条件, 侧向卸荷条件下, 虽然孔压增长幅度较低, 但卸荷导致侧向压力大大降低, 因此孔压比快速增长, 有效应力持续降低, 对边坡的稳定更为不利; (2)侧向卸荷条件下试样达到峰值强度时所需应变更小(1%~2%), 表明卸荷条件下边坡更易失稳破坏且具有突发性; (3)两种应力路径下饱和土体抗剪强度参数有显著差异, 与标准三轴剪切试验相比, 卸载三轴剪切条件下, c'值降低62.32%~76.92%, 且接近于零, 有效内摩擦角φ'值增大26.92%~29.77%;(4)采用FLAC-3D对上洼子滑坡进行数值模拟分析, 选取侧向卸荷三轴剪切试验结果更符合土体真实应力路径, 揭示了上洼子滑坡的破坏模式为“后退渐进式”。