平推式滑坡多级拉陷槽形成过程及成因机理分析

通过对中江县冯店垮梁子滑坡的现场调查和室内物理模拟试验研究,发现滑坡滑动过程中存在诱发次级拉裂缝产生甚至贯通的现象,结合滑坡的变形历史迹象,进行受力分析,论证拉裂缝产生形成过程及位于拉裂缝间滑带局部贯通现象,提出U形槽模式多级平推式滑动理论; 对比宣汉天台乡滑坡已有对多级平推式滑坡研究,针对多级平推式滑坡后缘多级拉陷槽的形成过程和成因机理进行分析,提出多级平推式滑坡存在牵引后退式和推动前进式两种不同启动和运动模式,就两种模式各自岩性组成、构造裂隙发育情况、启动水头、启动速度、及多级滑动启动水头变化对比分析,建立地质力学机制模型。     

甘肃永靖黑方台4·29罗家坡黄土滑坡的特征

2015年4月29日上午,甘肃省永靖县盐锅峡镇黑方台滑坡高频发区的党川村罗家坡同一斜坡处连续发生了2次大规模黄土滑坡,总体积约65×10~4m~3,最大滑距630 m,摧毁14户居民房屋和3家工厂.通过现场详细调查、取样试验、1∶500地形测量、滑坡影像、视频等资料分析,对灌溉引发的罗家坡黄土滑坡的特征、滑动过程、形成机理进行了探讨.结果表明:第1次滑坡经过近2 a变形过程,整体突然失稳,高速远程滑动;第2次滑坡变形时间仅3 h,分块逐步滑动,滑动历时长而过程复杂,总体为低速远程滑动.高陡的地形和强度低、水敏感性强的土体是滑坡发生的基础,黄土台塬区长期农业灌溉是引发因素,大量水体入渗形成了20余米厚的饱和软弱基座,使抗剪强度降低,导致斜坡失稳滑动.黄土滑坡高速远程滑动的主要原因是滑坡剪出口位置高,滑动势能大,释放条件好,剪出口下部陡坡段为主要加速段;前方有开阔的滑动空间且有一定坡度、平缓的滑道;滑体底部饱和软弱黏性土在滑道上持续产生超孔隙水压力、液化等低摩阻效应,是远程滑动的润滑剂.同时,两次滑体间还存在冲击加速和能量传递作用.     

法国地质调查局——滑坡灾害监测与调查方法

1利用多级瞬时（multi-temporal）遥感图像来描述滑坡滑动面 滑坡运动部分地受滑动表面几何形状的控制。利用多级瞬时（multi-temporal）遥感图像能够描述滑坡滑动面的几何形状及其空间和时间的进展。通过多级瞬时的图像对比方法能够绘制解译滑坡运动速度和方向的位移图。这些数据随后被用于定性地描述滑坡滑动面的几何形状。该方法不能取代原位勘查，但的确有助于适当地分配地球物理剖面图或不稳定地区的钻孔。     

基于岩土材料软化特性的滑坡多级滑动面分析方法研究

在实际工程中,滑坡经常呈现出多级破坏的特征,而一般计算和设计中仅关注最危险的滑动面及对应的最小安全系数,这往往遗留安全隐患。在考虑岩土材料软化特性的基础上,借助FLAC3D和Matlab软件平台构建了无需人工干预便可有效模拟与评价滑坡多级破坏的理论框架。以旬阳县党家坝廉租房小区滑坡为例,通过对塑性剪应变、塑性拉应变、剪切应变增量等特征变量的渐进发展规律分析发现：滑坡多级滑动面的形成,其时间和空间顺序并不一定相对应。各级滑动面在时间上按产生的先后顺序依次为第1级主滑面、第2级主滑面、次级滑面;而在空间上按照从前到后的顺序依次为第1级主滑面、次级滑面、第2级主滑面。从计算所得的滑坡最终破坏形态中发现,坡体内部出现的滑动面条数与现场采集的拉裂缝数基本保持一致;第1级主滑面的入口位置与滑坡前缘拉裂缝位置基本吻合;而第2级主滑面及次级滑面的位置与现场勘查到的拉裂缝位置出现偏差。从材料参数的渐进发展规律中发现,滑面上强度参数的分布及大小均随着滑面的产生、发展而逐渐变化,其变化区间为峰值强度到残余强度,这是此方法可以有效模拟多级滑动面形成过程与各级滑动面之间相互影响的核心所在。借助矢量和法成功地实现了基于滑面上强度参数渐进发展规律的安全系数演化过程的确定。通过对安全系数演化过程的分析发现,在滑坡多级滑动面的形成过程中安全系数大小顺序呈现出3种不同的状态,这很好地揭示了各级滑动面在形成过程中的主、被动关系。     

甘肃舟曲县牙豁口滑坡发育特征与成因分析

2019年7月16日,位于舟曲—化马深大活动断裂带的舟曲县牙豁口发生滑坡,滑坡长1 920 m,宽50~190 m,体积212×10⁴ m³,为典型的推移式大型长条状断层破碎带堆积层滑坡。滑坡自上而下沿原老滑道分级分块逐步发育形成,滑动历时近50天,最大滑距500 m,滑坡破坏X414县道、养鸡场等,并使岷江呈半堵塞状态,影响汛期行洪安全。通过现场调查、监测、无人机测量、岩土试验和收集历史滑坡资料,对牙豁口滑坡形成的地质环境、滑坡发育历史、滑坡分级分块特征、滑动过程和成因进行了系统研究。牙豁口滑坡分为上、下相对独立的两级滑坡。上级滑坡又可分为南支滑块和北支滑块两部分,在老滑坡的基础上长期孕育发展,上级滑坡北支滑块在2013年前就已活动,2019年7月16日上级滑坡南支滑块开始剧烈滑动,并推挤北支滑块前部一同复活滑动。上级滑坡约10×10⁴ m³滑体下滑加载于下级滑坡,下级滑坡于7月24日由上向下逐步扩展变形和滑动,下级滑坡又可分为上、中、下三段滑体,滑坡前缘于8月10日达到岷江边,使岷江呈半堵状态。牙豁口滑坡总体具有孕育历史悠久、滑动历时长、滑动速度较低、分级分块差异性滑动的特点。长期活动的深大断裂带及凹槽状地形、软弱易滑的灰黑色风化破碎炭质板岩、地下水和大气降水的强烈作用、两侧崩滑体的堆积加载是滑坡发生的主要原因。     

舟曲断裂带滑坡灾害效应与防治对策研究

舟曲是我国滑坡灾害最严重的地区之一,其中断裂带滑坡活动频繁,危害巨大。文章在综合遥感、变形监测和现场调查的基础上,研究了断裂带滑坡特征及其灾害效应,提出了风险防控对策。研究表明：（1）断裂带滑坡形态上主要为长条形和簸箕形;滑体、滑床一般为板岩、千枚岩碎块石组成,滑带土为含砾黏土;滑坡具有多级、分块活动特征且块体差异性滑动特征显著;滑坡一般为慢速滑动,具有蠕滑特征;滑坡具有降雨敏感性特征,深层滑坡对降雨响应有明显的滞后性。（2）断裂带滑坡的成灾模式主要为慢速滑动过程中的蠕滑拉裂效应和冲击推挤效应,滑动后的堵江淹没效应、挤压侵蚀效应,以及社会影响效应等。（3）断裂带滑坡规模较大,地层破碎,治理条件差,工程治理措施难以奏效。但其突发性不强,应以管防为主,宜采取用地管控、监测预警、避险搬迁等防治措施,慎用工程治理措施。     

甘肃黑方台滑坡类型与活动特征研究

由于农业灌溉水的长期入渗软化作用,1984-2019年甘肃黑方台已频繁发生滑坡灾害约150次,沿黄土塬边形成长约10公里的滑坡密集发育带。滑坡类型以中、小型黄土层内滑坡为主,占90%以上;大、中型黄土-泥岩顺层滑坡次之。黄土层内滑坡速度快、滑程远,突发性、频发性、继发性强;黄土-泥岩顺层滑坡速度慢、滑程近、复活性强。高陡的台缘地形和强度低、水敏感性强的岩土体和岩层倾向坡外的地质结构是滑坡发生的基础,台塬区长期大量的农业灌溉是主要引发因素,大量水体入渗软化斜坡岩土体,使抗剪强度降低,并形成了约20多米厚的饱和软弱基座,导致斜坡失稳滑动,侧压力、季节性冻结滞水和溶滤作用等也有一定影响。黄土层内滑坡高速远程滑动的主要原因是：滑坡剪出口位置高,滑动势能大,释放条件好,剪出口下部有陡坡加速段和开阔、平缓的滑动空间,滑体底部饱和软弱黏性土持续产生超孔隙水压力、液化等低摩阻效应,是远程滑动的润滑剂。黄土-泥岩顺层滑坡的主滑面沿外倾15°左右的泥岩层面发育,且剪出口位于斜坡下部坡脚部位,能量释放条件差,决定了黄土-泥岩顺层滑坡的滑动速度较低、滑动距离较短,滑体易再次复活滑动。     

基于Monte-Carlo法的多级黄土滑坡危险性评价

针对存在多级滑动面的黄土滑坡,难以用简单的单一滑动面评价其稳定性,基于Monte-Carlo法理论,结合简化Bishop法,在极限平衡条件下建立滑坡稳定可靠性分析的状态函数,提出基于概率的黄土滑坡稳定性计算方法。通过对各级滑坡在滑动时安全余量的相关系数计算,得到多级黄土滑坡破坏过程各个滑面的破坏概率具有相关性,同时建立基于概率理论黄土滑坡危险性评价指标。以阳庄村滑坡为例,分别计算滑坡体上的Ⅲ级滑坡稳定系数及可靠度,定量的表达出阳庄村Ⅲ级滑坡的危险程度,为滑坡的工程治理,预测预警和危险性评价提供依据。      

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。     

陕西省宝鸡市渭滨区夏呀河滑坡风险评估

为了探索多级潜在滑动面滑坡的定量化风险评估技术方法,以陕西省宝鸡市渭滨区夏呀河4级潜在滑动面滑坡为例,利用国际上通用的单体滑坡风险计算公式,在夏呀河滑坡野外大比例尺(1∶10000)调查、工程勘探和室内测试分析的基础上,简述了夏呀河滑坡的基本特征和危险性,重点研究了不同潜在滑动面的危害性、影响范围、承灾体的时空概率、易损性和风险估算,详细论述了各个参数的影响因素,探讨了单体滑坡风险评估的一般模式和滑坡频率、时间概率、空间概率、承灾体易损性参数的确定方法,并初步估算了夏呀河各级滑坡在不同工况条件下潜在的经济损失和人员伤亡的总风险值,量化地表达了该滑坡所具有的潜在威胁。研究表明,夏呀河滑坡属于高风险滑坡,和国际上暂定的社会容许标准相比,其总风险值处于不可接受范围内,应该采取风险减缓措施进行风险管理。     

不同压实度下黄土填方边坡失稳的模型试验研究

黄土填方边坡在降雨入渗下容易发生滑坡。为了探讨降雨入渗下压实度对黄土填方边坡变形破坏机制、失稳模式以及滑动机理的影响,基于室内降雨系统,结合传感器监测和三维激光扫描技术,开展了边坡压实度为80%（低压实度）、90%（中压实度）、95%（高压实度）的降雨模型试验研究,分析了压实度对填方边坡体积含水率、基质吸力以及变形破坏过程的影响规律。结果表明:压实度的不同,边坡首先破坏的位置不一。中、高压实度下的边坡最先破坏发生在坡脚处,表现出滑塌破坏;而低压实度则是在坡顶,为湿陷沉降破坏。边坡压实度越大,其变形破坏过程持续时间越长,所需累积雨量就越大,但滑动距离和滑面深度越小。随压实度的增加,边坡破坏模式由深层整体破坏向浅层多级破坏转变。低压实度边坡为湿陷沉降-深层蠕滑拉裂式,中压实度边坡为深层蠕滑拉裂式破坏,而高压实度边坡则为浅层多级后退式失稳。     

青海上湾特大型红层老滑坡体形成机制研究

青海上湾特大型老滑坡体是一个典型的多期次第四系上更新统黄土与新近系贵德群泥岩切层旋转滑坡,滑动面主要位于新近系贵德群泥岩内。在充分利用现场滑坡勘查和钻探试验所获取资料的基础上,通过对滑坡堆积物中的关键层（黄土状土和砾岩堆积物）与泥岩堆积物的空间位置组合关系的研究,以及对老滑坡体底滑面的形态和黄土状土顶部的淤泥（堰塞湖湖积物）的分析,确定了上湾特大型老滑坡体主要经历了两次规模较大的滑动。利用地下水动力学的理论,计算出两次滑动前的地下水位,并建立了分析滑坡变形与破坏机制的数值模型。综合区域新构造运动特点、地下水位的动态变化、新近系贵德群泥岩在饱水状态下力学强度显著下降的特征以及FLAC3D数值模拟结果,得出老滑坡体第1次滑动主要是由于河流下切作用引起,并给出了河流下切过程中坡体变形的3个阶段。第2次滑动是由于第1次滑动后,斜坡临空面变陡,坡脚剪应力进一步集中,且在其前缘形成一个堰塞湖,导致地下水位上升软化泥岩而发生的累进性牵引滑动。     

金沙江结合带高位远程滑坡灾害链式特征遥感动态分析

金沙江结合带由于地质构造发育,地震活动频繁,河谷切割强烈,岸坡高陡狭窄, 岩体极为破碎,历史上发生过多起大型滑坡堵江事件。以白格滑坡两次堵江事件（2018年10月11日、2018年11月3日）为例,采用2009年12月4日至2020年10月16日多期、多源卫星遥感数据源,通过遥感判识、对比分析等方法对滑坡体滑前斜坡变形特征、滑后滑坡堆积特征、滑后斜坡残留体变形特征进行特大型堵江滑坡链式特征遥感动态分析。根据多期遥感影像,将白格滑坡变形特征划分为早期滑动变形阶段（2009—2011年）、稳定变形阶段（2011—2015年）、快速变形阶段（2015—2017年）、剧烈变形阶段（2017—2018年）、变形破坏阶段（2018年以后）等5个阶段。根据滑坡第一次滑后的变形破坏特征,将滑坡划分为滑源区、铲刮区、堆积区以及拉裂变形区。根据滑坡第二次滑后的变形破坏特征,将滑坡划分为二次滑坡滑源区、二次滑坡堆积区（堰塞体）、二次铲刮（堆积）区、二次铲刮区影响区以及拉裂变形区。基于上述研究成果,对白格滑坡灾害链式特征进行总结分析,为金沙江结合带高位远程滑坡灾害链式特征研究提供参考。     

西藏易贡滑坡源区坡体赋存的地质结构及其滑动模式

西藏易贡滑坡源区BH01、BH02与BH03斜坡体呈不稳定状, 严重威胁下游工程设施安全。为防控源区坡体再次高位滑动致灾, 亟待开展斜坡赋存的地质结构及变形趋势分析。文章基于2 m精度的Pleiades数字高程模型及地形影像, 厘定了定量地貌学、地质构造与滑坡学3方面证据, 确定易贡滑坡源区具有前缘叠瓦式逆冲断裂区单面山、逆冲断裂区块体、走滑断裂区块体、走滑断裂区北东向拉裂槽4个次级斜坡单元。现场地质调查发现源区坡体内发育倾向南东、南西两组主控结构面, 这两组结构面是滑坡前缘逆冲断裂、后缘走滑断裂渐进活动的结果。与山脊近直交的北东向拉裂槽可能与晚期东西伸展变形背景相关。研究认为在地质构造影响下, 易贡源区斜坡沿着北东向拉裂槽下延结构面呈现多级、多期次深层滑移, 具有岩质滑坡蠕滑-拉裂-剪断型滑动机制。依据源区拉裂缝扩展的深度判断, 源区BH02坡体具有潜在加速滑移风险, 且BH03坡体亦不稳定。      

基于裂隙扩展的多级岩质边坡开挖卸荷破坏路径分析

开挖卸荷作用下裂隙岩体边坡的破坏模式与路径分析是边坡工程灾害研究的热点之一,准确识别边坡的潜在破裂路径对工程安全施工和支护优化设计具有重要意义。依据断裂扩展分析方法,将裂隙扩展判别的理论方法开发并应用于数值模拟分析中,通过裂隙尖端应力强度因子计算、裂隙扩展模式识别、裂隙起裂角演算、裂隙扩展交汇等技术实现了岩体中断续裂隙的起裂、扩展与贯通演化过程的快速模拟;以某高速公路沿线裂隙岩体路堑边坡为对象,采用提出的模拟方法分析了多级开挖卸荷作用下坡体裂隙的扩展机制与边坡的破坏路径。结果表明：裂隙岩体边坡从上至下多级开挖过程中,坡肩裂隙首先起裂,并通过拉张型扩展逐渐发展为优势裂隙;随着边坡下挖,优势裂隙沿坡面向下逐步发生拉张/剪切混合型扩展并与既有裂隙交汇,在边坡中上部形成阶梯状扩展破坏路径;裂隙扩展至边坡下部及坡脚后扩展模式由拉张/剪切混合型转化为剪切型,并最终以弧形剪切面从坡脚出露。研究揭示了裂隙岩体边坡多级开挖卸荷作用下上部阶梯状拉张/剪切混合型破裂-下部弧形剪切型破裂的复合破坏模式,可为边坡工程支护设计和施工稳定性控制提供新思路。     

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。     

黔东南隔槽式褶皱成因分析

隔槽式褶皱与隔档式褶皱构成侏罗山式褶皱。传统观点认为,侏罗山式褶皱是滑脱作用所形成,其典型实例是在刚性岩体(基底)之上有一层软弱岩层,在软弱层之上的岩层发生“台布式”滑动而形成隔档隔槽式褶皱。黔东南地区隔槽式褶皱实地调查发现：（1）隔槽式向斜核部的地层比两翼和背斜核部的地层厚;（2）沿隔槽式向斜核部发育多期次活动的纵向断层,断层走向与褶皱枢纽一致;（3）背斜产状平缓变形弱而向斜产状急变变形强,背斜与向斜相间出露构成典型的强弱应变域,复杂变形发生在向斜核部。在湘黔交界处的寒武系内发育了典型的露头尺度隔槽式褶皱。通过隔槽式褶皱的露头尺度解析与宏观变形分析,认为黔东南隔槽式褶皱的形成受多期活动的断层控制,早期沉积阶段的正断层,控制了隔槽式褶皱紧闭向斜的发育位置,构造反转之后,先期断层是应力集中区,正断层转为平移或逆冲断层,在隔槽式褶皱向斜核部发育复杂变形。其次,正断层对隔槽式褶皱发育与逆断层对断弯褶皱发育的控制不同,前者断层发育早,后者断层发育晚。     

Time-Varying Multifractal Characteristics and Formation Mechanism of Loaded Coal Electromagnetic Radiation

Dynamic collapses of deeply mined coal rocks are severe threats to miners. To predict the collapses more accurately using electromagnetic radiation (EMR), we investigate the time-varying multifractal characteristics and formation mechanism of EMR induced by underground coal mining. A series of uniaxial compression and multi-stage loading experiments with coal samples of different mechanical properties were carried out. The EMR signals during their damage evolution were monitored in real-time; the inherent law of EMR time series was analyzed by fractal theory. The results show that the time-varying multifractal characteristics of EMR are determined by damage evolutions process, the dissipated energy caused by damage evolutions such as crack propagation, fractal sliding and shearing can be regard as the fingerprint of various EMR micro-mechanics. Based on the Irreversible thermodynamics and damage mechanics, we introduced the damage internal variable, constructed the dissipative potential function and established the coupled model of the EMR and the dissipative energy, which revealed the nature of dynamic nonlinear characteristics of EMR. Dynamic multifractal spectrum is the objective response of EMR signals, thus it can be used to evaluate the coal deformation and fracture process.     

中国中西部褶皱冲断带构造变形机制与结构模型

基于复杂构造解析和实验模拟研究,揭示了中西部前陆褶皱冲断构造带主要表现为受侧向挤压形成的滑脱冲断构造变形过程和结构样式;明确了单层滑脱挤压冲断构造变形存在临界增生和非临界增生两种变形机制,发育脆性拆离型、塑性滑移型和黏性流动型3种作用类型,并受滑脱层强度、地层厚度、底部边界和外动力过程等4种主要因素影响。复杂冲断构造带基本上表现为受多层单滑脱作用控制形成的垂向叠置组合结构,本文提出了复杂滑脱冲断变形结构的可分解性以及受不同性质的滑脱层组合控制形成特征结构模式,并揭示了前陆冲断带前缘多滑脱构造变形结构中由浅层向深层逐渐发育的变形时序;建立了中西部再生前陆冲断带结构模型、构造单元以及基本构造类型;并基于前陆盆地多阶段构造演化过程以及晚期的隆升剥蚀-沉降沉积过程,提出了中西部两种类型冲断带的控油气作用及其勘探领域。     

中国海相油气多期充注与成藏聚集模式研究——以塔里木盆地轮古东地区为例

中国海相盆地经历了早古生代末(加里东期)、晚古生代-早中生代(海西期)和晚新生代(喜山期)三期重大构造变动,深刻影响了海相油气生成、运移与聚集,使得油气分布规律变得非常复杂。中国海相盆地一般发育多套烃源岩,由于它们发育的时代和位置多不相同,生、排烃时间往往不同步,存在多源多期充注的特点。因此,多期油气成藏是海相盆地的一个重要特点。多期成藏是在多期构造运动的影响下,多套烃源层多期成熟排烃的结果。塔里木盆地塔北隆起轮古东地区是一个典型的多期充注型油气藏,目前已确定的主要成藏期包括晚加里东期、晚海西期和晚喜马拉雅期三期。轮古东碳酸盐岩非均质储层形成的缝洞圈闭体系,形成早,后期构造作用使圈闭没有发生大的变化,因此保留了这三期充注的油气;油气地球化学分析资料进一步证实了这三次油气充注成藏过程。通过地质分析,再现了油气充注成藏过程,建立了海相油气多期充注与成藏聚集模式。