搜索简单土坡潜在滑动面的一种新方法

圆弧条分法是分析土坡稳定性的一种简单而有效的方法，但在确定潜在滑动面时较为繁琐，需反复试算。在圆弧条分法的基础上，将匀质简单土坡的稳定安全系数转化为一个一元函数，求稳定系数的极小值及其所对应的滑动圆弧的位置，由此可以快速搜索到最危险滑动面，并得到相应的稳定系数。     

风振影响下乔木坡地暴雨型浅层滑坡演化机制

强对流或台风等极端天气下乔木坡地发生浅层滑坡灾害往往是暴雨和强风共同作用的结果。以皖南山区一处暴雨型浅层滑坡——畈章组滑坡为例, 通过现场调查和气象资料的分析表明, 除暴雨外风荷载也有可能促进滑坡的启动。为揭示该滑坡启动与破坏后这一完整运动过程的演化机制, 首先基于无限斜坡模型分析了实际降雨条件下的滑坡稳定性, 然后对取自于滑坡体内乔木根系周围和滑动面附近的两种土样利用DPRI型环剪仪, 分别开展了不排水循环剪切试验和自然排水残余剪切试验。结果表明: ①降雨入渗引起滑动面孔隙水压力的上升, 并导致稳定性的降低是畈章组滑坡启动的直接原因; ②乔木根系周围的饱和土在风振作用产生的动剪切荷载下易形成高的超孔隙水压力, 并导致浅表层的局部失稳滑动, 增加了畈章组滑坡整体破坏的可能性; ③滑动面土体的残余强度具有强烈的"正速率效应", 从而控制了畈章组滑坡启动后不会表现出高速远程的运动特征, 与现场调查结论一致。研究结果可以为暴雨协同风振作用下富乔木坡地浅层滑坡的预警预报研究提供参考。      

反粒序砂土体内侵蚀及渗流特性变化规律试验研究

反粒序堆积体常见于高速远程滑坡的流通区和堆积区。针对其粒径上大下小的特殊结构和较强透水性而诱发堆积体不稳定的问题,采用自制的渗流侵蚀试验装置对颗粒粒径为0.075～20 mm的7组连续及间断颗粒级配反粒序土样进行了试验,研究了反粒序砂土体渗流侵蚀过程中参数变化和细颗粒迁移模式及规律。结果表明：在反粒序堆积土样中,细颗粒含量和不均匀系数对反粒序砂土体的渗流侵蚀有重要影响,细颗粒含量越高,不均匀系数越大,则起始渗流系数越小。反粒序砂土体发生管涌颗粒跃层后,底层颗粒流失量最多,且粒径为0.075～0.125 mm的颗粒流失比最大。反粒序堆积体整体的渗流能力主要取决于底部的细颗粒含量,细颗粒含量越高,临界水力梯度越大。在连续级配土样中,水力梯度与渗流系数呈二次函数关系;在间断级配反粒序土样中,细颗粒含量超过45%时,土样趋于稳定。反粒序堆积体发生管涌后,其颗粒呈现剥离-沉淀-剥离-沉淀中下层颗粒交替侵蚀的运移模式。研究结果对于该类灾害形成机理与防治研究具有理论和实际应用意义。     

太原市杏花岭区小返乡后李家山村边坡稳定性分析

通过对太原市杏花岭区小返乡后李家山村的两处边坡进行勘察,主要查明岩土类型、成因、工程特性以及岩土的透水性和地下水的出露情况,查明坡体岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度,对边坡的稳定性进行了分析,稳定性分析采用圆弧滑动法进行,两处边坡均处于不稳定状态,在降水条件诱发下极易发生滑动,必须尽快进行综合整治.     

甘肃黑方台陈家８＃静态液化型黄土滑坡变形特征及成因机理

甘肃黑方台为灌溉诱发的静态液化型黄土滑坡发育地区,这类滑坡变形破坏具有明显的突发性,２０１５年黑方台东北侧的陈家８＃ 滑坡发生了３次滑动,在前方沟谷内形成了４．４×１０４ ｍ３ 黄土堆积体。通过野外调查和位移监测,获得了陈家８＃ 静态液化型黄土滑坡的完整变形曲线,其滑坡变形过程可分为前期稳定、匀速变形和加速变形３个阶段,位移具有明显的突发 性,滑前坡体底部饱水黄土的静态液化是诱发滑坡连续发生的原因,而滑坡弧形凹槽产生的汇水作用 是 使３次滑动呈渐进后退式的重要因素。有效的地表变形监测和宏观上地下水渗出规律的识别是预警这类滑坡的重要手段。      

基于演化过程的互层斜坡深层倾倒稳定性评价

互层倾倒是一类典型的深层倾倒模式,为准确评价其稳定性,开展互层倾倒的工程地质特性及稳定性评价研究。以雅砻江上游发育的深层倾倒体为典型实例,利用基于演化过程的研究方法,在构建倾倒体工程地质模型的基础上,从变形过程和演化阶段上定量评价斜坡整体稳定性。研究表明:互层倾倒是由块体倾覆和板梁弯曲形成的复合倾倒模式,即:硬岩发生块状-弯曲倾倒,而软岩发生弯曲倾倒;空间上,一个发育完备的倾倒体可划分为:滑动区(A区)、强倾倒区(B区)、弱倾倒区(C区)以及原岩区(D区)。基于实测数据提出的斜坡倾倒定量描述体系,可以作为岩体倾倒变形识别和变形程度分级的基本依据;时间上,互层倾倒演化过程主要经历4个演化阶段:卸荷回弹陡倾拉裂面阶段,初始变形阶段,板梁根部折断、剪切面贯通阶段以及破坏阶段,并最终转化为蠕滑-拉裂模式形成滑坡。该滑动面受强变形岩体中倾向坡外结构面控制,而并非沿最大弯折带发育;滑动区(A区)的出现意味着斜坡最终破坏的发生,对应于演化的第三阶段,为斜坡的极限平衡状态,稳定性系数介于1.0~1.05之间。基于演化过程的评价方法,能有效解决互层倾倒稳定性评价问题。     

某高速公路滑坡的数值模拟及后缘坡体稳定性分析

通过对诸永高速公路台州段1#滑坡(K120 085～K120 169)工程地质特征的分析,指出沿线区存在很多因修建公路引发的工程滑坡问题,然后采用边坡稳定性FLAC/Slope分析软件,对滑坡滑动前、后工况下稳定性进行数值模拟,并对滑移后的后缘坡体稳定性进行了数值分析.剪应变率云图和稳定性分析结果表明,滑动后的后缘坡体仍处于不稳定状态,又形成了新的滑坡体.     

断裂常速滑动传播的有限差分计算

本文以纵向平面上断裂按常速度扩展为例，讨论了滑动速度与剪切应力的关系；在前人工作的基础上，将菱形交错网格差分方案引入各向同性介质中平面断层滑动位移的计算，在保持差分稳定性条件不变的前提下，可使首项差分误差减小７５％，将断层平面简化为有一定长宽的长方形，比简化为圆形［３］更符合实际。文中最后在计算机上模拟计算了断层以常速破裂时滑动位移分布规律，对于理解断层附近的波动规律，认识断层表面应力场的分布以及进行实际工程稳定性、安全性分析，有一定意义。     

某滑坡稳定分析及处理方案探讨

滑坡属于不良地质现象，是斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某一明显的界面发生剪切破坏向坡下运动的现象。当高速公路不得不通过某一滑坡时，对其稳定性进行分析和整治设计就显得尤为重要。以祁临高速公路灵石至霍州段窑深沟大桥东南窑深沟滑坡为实例，根据勘察资料，利用岩土力学知识，在公路修好后并运行的情况下，计算出了其稳定系数和推滑力，又以材料力学、结构力学等力学理论为基础，设计出抗滑桩和锚索抗滑桩等两种整治方案，经验证，效果良好。     

基于位移与应变场的滑坡体时空形变特征研究

以山西省沁水县里必煤矿附近一处滑坡体为例开展近1 a的高精度变形监测。通过小变形条件和有限变形条件下的应变,计算研究目标滑坡体在滑动前、滑动期间和滑动后不同阶段形变场的时空特征。通过分析最大、最小主应变场发现,锚索加固之前里必煤矿支挡墙对早期滑坡体前缘的加速滑动仍有40%左右的抑制作用。滑坡体前缘与支挡墙之间的挤压冲击作用具有明显的时空不均匀特征,二者之间的主压应变方向与强度存在明显的时空变化。滑坡体的局部强应变异常可能是监测目标结构性破坏的重要标志,研究区域830 m等高线位置于2020-12-13出现的局部强拉张变形与斜坡上一条10～20 cm宽的横向开裂具有良好的对应关系。在滑坡体整体运移与相对变形都较小的稳态背景下,斜坡表面裂缝的发育表明滑坡的破坏仍在持续。滑后调整阶段,滑坡体整体特别是发生滑动的后缘变形模式相当复杂,同时经历了相近强度的压缩变形与拉张变形。滑坡体历经3个月仍没有完全归于稳定,仅在后缘中段初步形成了与原主滑动轴方向相似的局部滑动趋势。     

基于塑性力学极限法的赵树岭滑坡稳定性分析

基于塑性力学和极限分析理论,假设坡体处于极限滑动状态时,滑动面各处的岩土体均达到塑性极限状态,各段滑动面以及滑动面斜率改变处的竖直平面,都是速度间断面。在此基础上,通过虚功原理建立内外力功率平衡方程,由此求得基于塑性极限分析法的滑坡稳定性系数表达式。选取三峡库区赵树岭滑坡作为分析实例,根据塑性极限分析法的稳定性系数为1.14,计算结果表明赵树岭滑坡总体稳定,但稳定性富裕度不高。     

紫金山金铜矿山体稳定性分析、监测及治理

由于受到突发性外界因素影响,紫金山金铜矿区赤水巷道出口出现山体滑动变形现象,影响矿区安全生产。文章对该山体进行地质环境、岩土性质和滑坡体稳定性分析后,判断其有进一步滑动趋势,建议利用矿碴堆场的巨大重力和侧向土压力,对该山体进行治理。此治理方法可对条件相似的矿区开展地质灾害防治提供参考。     

土坡稳定性的极限分析方法

本文应用塑性力学中的极限分析法原理，建立了滑动面为折线时的土坡稳定性极限分析公式。通过工程实例证明，该公式具有使用简便、可靠性强等优点。它对于评价斜坡的稳定性，合理地进行滑坡治理等，都具有实际意义。     

敦密断裂区域稳定性评价

本文从分析论证敦化——密山断裂分布区地壳基本特征和挽近期地壳活动状况入手,在对现今构造应力场进行数学模拟计算的基础上,对区域稳定性作出了初步分析和评价。结果认为,该区地壳活动性较弱,预计在未来一百年内可能发生的地震,其最大震级不会超过5级,震中烈度不超过6度,外围地区危险地震的影响烈度也不会超过6度。田此,该区属区域稳定性划分等级中的稳定区,区内一般建筑可不采取设防措施。     

基于图像识别的碎屑流颗粒分布特征及碎屑流与房屋相互作用探究

由于崩滑-碎屑流具有高隐蔽性、发生时间短暂以及较低的可预见性,较难直观观测崩滑-碎屑流发生的过程。为了对碎屑动力特性及对房屋的破坏情况进行研究,拟对碎屑流堆积体及其粒径分布进行分析。以普洒村崩塌-碎屑流为例,使用PCAS系统对碎屑流堆积体图像进行颗粒识别、统计,并通过量纲分析法,分析堆积体颗粒与房屋破坏之间的定量联系。分析结果发现:与现场筛分统计相比,图像识别堆积体颗粒的方法得到的数据更全面、详细,并且能节省大量的人力、物力资源。另外,对房屋与碎屑流之间的相互作用进行了探究,发现房屋对碎屑流颗粒有"拦粗排细"的作用。同时,利用图像识别得到的颗粒粒径数据对推导出房屋破坏的判别公式,判别效果较好,能够在地质灾害防治、预测领域发挥一定作用。      

库水位升降与降雨作用下大型滑坡体渗流稳定性分析

库岸滑坡体分布广泛,在库水位升降和降雨条件下极易失稳。三板溪水电站东岭信滑坡堆积体总方量2 000×104 m3,最大厚度150 m,2006年水电站蓄水后滑坡体开始出现大变形,每年雨季加剧。首先经野外地质勘察和十余年监测数据整理,探明了地质条件和变形规律;其次使用SEEP/W模块对不同库水位升降速率、2019年库水位结合实测降雨条件下的饱和-非饱和流进行模拟,并采用SLOPE/W分别计算不同时刻的稳定系数。分析认为东岭信为超深层滑坡,其变形过程深受库水位升降和降雨影响;滑坡体具有明显的滞水特征,渗流过程复杂;在库水位上升过程中稳定系数不断下降,而在库水位消落过程中稳定性逐渐增强;在库水位上升和强降雨量共同作用下稳定性下降很快,汛后10 d左右达到最低值,此时的稳定性最差。本研究可用于指导库水位升降和降雨条件下大型滑坡体稳定性评价。      

土质边坡空间临界滑动面搜索的优化算法

将二维均质土坡作为平面应变问题,假定滑动面是一个圆弧,将滑弧圆心与半径转变为后缘剪入点、坡脚剪出点和过后缘点滑弧切线与x轴的交点等3个点的横坐标,然后以这3个参数为变量,给定合理的取值区间,应用黄金分割法搜索二维边坡的最小稳定系数及相应的临界滑动面。进一步假定均质土坡的三维空间滑动面为一旋转椭球体,旋转椭球体的竖向中轴面和二维的圆弧面一致,给定椭球体不同的水平轴半径值,采用以上二维滑动面搜索方法可求出不同水平半径所对应的三维最小稳定系数及相应的椭球面。结果表明:边坡的三维稳定系数没有极小值,但有极限值;对于横向延伸长的无限边坡,三维稳定系数逼近二维稳定系数,当旋转椭球长轴与短轴之比大于3时,二者很接近,边坡稳定性可简化为二维来分析;对于受地形、地下水等条件约束的短边坡,三维效应明显,在考虑实际边界条件的情况下按三维来分析。     

数字滑坡与数字仿真应用研究

在 GIS支持下建立数字滑坡 ,利用其空间分析、立体显示能力在三维空间中进行滑坡稳定性分析、定量动态计算滑坡稳定性系数 ,确定滑坡滑动方向 ;研究滑坡启动机制和滑坡运动规律。建立滑坡方向稳定系数概念 ,完成了在三维空间里计算滑坡稳定系数和确定滑坡滑动方向的精确定量方法研究 :完成滑坡启动机制和滑坡运动规律的数字化、可视化三维动态研究。在此基础上建立相应的数学模型对滑坡进行 :静止-运动-停止全过程的三维数字化、可视化动态研究与数字仿真、模拟。最终完成了在 GIS支持下的数字滑坡三维动态研究与数字仿真。     

浅谈滑坡成因及防治措施

<正>斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某个滑动面发生剪切破坏向下运动的现象称为滑坡。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破坏面或带,也可以是岩体中已有的软弱结构面。规模大的滑坡一般是缓慢地、长期地往下滑动,有些滑坡滑动速度也很快,其过程分为     

山东安丘-莒县断裂莒县盆地段地应力测试及断裂活动性研究

第四纪晚期以来,山东安丘-莒县断裂莒县盆地段发生过较为强烈的活动。本次采用水压致裂法,对该段断裂进行了地应力测试,认为区域内地应力以构造应力为主,地应力结构为最大水平主应力(SH)>最小水平主应力(Sh)>垂直应力(Sv),易于使断裂发生走滑运动,且测区大部分为高地应力区—极高地应力区。采用库仑摩擦滑动准则,分析了断裂的稳定性,认为安丘-莒县断裂莒县盆地段地应力测试值未达到断层滑动临界值。