考虑软弱夹层控滑机制及其空间不确定性的顺层岩质滑坡易发性评价:万州区铁峰乡应用研究

顺层岩质滑坡突发性强,破坏性大,是危害山区城镇安全的重要灾害类型之一.发育软弱夹层的顺向斜坡是顺层岩质滑坡的高发区,区域顺层岩质滑坡易发性评价应融入软弱夹层的控滑机制和空间分布不确定性分析.以万州区铁峰乡为研究区,在软弱夹层物质结构及空间分布详细调查的基础上,分析了原生沉积、构造变形和表生改造作用下区内页岩和泥岩两类软...     

甘肃洮河岸边黄土-泥岩顺层滑坡

黄土-泥岩顺层滑体主要由第四系黄土及第三系或白垩系泥质岩等组成。此类滑坡在陇中黄土高原地区广泛分布，一般为大、中型滑坡。滑动面多沿倾向坡外的泥岩软弱层理面及夹层发育，主滑面平直。受岩层产状控制，倾角一般为10—20。。上部黄土中形成为拉裂面，较陡直。黄土-泥岩顺层滑坡的变形坡坏方式多为滑移一拉裂型或滑移-挤压-拉裂型。多具滑速低、滑距小、复活性强的特点。     

大别造山带岳西县斜坡变形破坏演化模式

岳西县自然斜坡在地球内、外动力共同作用下,容易变形并遭到破坏,造成人员伤亡和财产损失,严重制约了当地的经济发展。通过系统的工程地质调查和浅表生改造理论分析,查明了岳西县斜坡变形破坏特征及其成因,并探讨了其演化模式。结果表明,岳西县不同岩组的抗风化能力和力学特性存在差异,斜坡发生地质灾害的机理也不相同。根据斜坡结构特征,岳西县滑坡分为全风化层滑坡、强风化层滑坡和顺层岩质滑坡：全风化层滑坡的滑面位于全风化层中或全风化层与强风化层的分界线处;强风化层滑坡的滑面主要发育于强风化层与中风化层的分界线处;顺层岩质滑坡主要发育于片麻岩发育的顺向坡中。根据变形破坏方式,岳西县崩塌可分为滑移式崩塌、倾倒式崩塌和坠落式崩塌：滑移式崩塌主要由一组缓倾坡外结构面和另一组陡倾(坡外或者坡内)结构面控制;倾倒式崩塌主要由一组陡倾坡内结构面和另一组近水平发育的结构面控制;坠落式崩塌主要由一组结构面陡倾或近直立发育的结构面控制。岳西县滑坡多发育于风化壳厚度较大、岩体较松散、结构面强度低的地区;崩塌多发育于斜坡高陡、岩质风化程度低、结构面发育的地区。研究成果对岳西县乃至整个大别山地区地质灾害的研究及防治工作具有一定的借...     

中等倾角岩层顺向坡滑坡发育特征及形成机制分析——以拖担水库左岸坝肩滑坡为例

中等倾角岩层顺向坡,受坡体结构和岩体物理力学性质控制,多存在变形、崩塌、滑坡等工程地质问题,常常会诱发大规模的地质灾害。该类斜坡潜在滑动面不直接出露地表,一般具有变形机制复杂、隐蔽性强和危害大的特点,是滑坡领域关注与研究的重点。拖担水库大坝左岸为一古滑坡,在水库扩建开挖过程中,诱发古滑坡体复活。在分析古滑坡工程地质条件的基础上,结合地质勘察和变形监测结果,研究了其变形特征及形成机制。研究结果表明:(1)左岸古滑坡具有岩层倾角"上陡下缓"、滑体底部存在反倾坡内的剪切破碎带、滑床岩体产生弧状弯曲的特点;(2)古滑坡体为一基岩顺层滑坡,滑动模式为"滑移(弯曲)—剪断"型,其变形破坏过程包括三个阶段:弯曲隆起阶段、滑移剪出阶段和扰动变形阶段;(3)该类斜坡变形破坏后,坡体易沿"上陡下缓"的椅型软弱层面发生二次滑动,滑坡控制关键是对下部变形区的保护。     

贵州凤冈南北向隔槽式褶皱变形区滑坡孕灾地质条件研究

贵州凤冈南北向隔槽式褶皱变形区独特的地质构造形成了典型的侏罗山式褶皱组合区,其与滑坡的孕育具有较强的关联性。本研究基于实地调查与数据分析,通过地质构造、地形地貌、地层岩性及河流分布等因素与滑坡发育的关系,探讨研究区滑坡孕灾地质条件。结果表明,研究区滑坡主要发育于构造相互截接严重的区域;在地形上主要发育于高差100300 m、坡度25°35°的顺向坡和斜向坡,地貌类型以侵蚀—溶蚀沟谷地貌为主;滑坡孕育地层具有倾向性,主要为志留系兰多维列统韩家店组(S1h)的泥岩、页岩及奥陶系中下统湄潭组(O1-2m)的页岩、砂质页岩;研究区河流对斜坡的影响范围平均为900 m,影响区内距河流越远,滑坡发育数量越少。     

三峡库区黄土坡滑坡I号崩滑体成因

黄土坡滑坡是三峡库区4个大型滑坡之一,因其典型性和重要性,"长江三峡库区地质灾害研究优势学科创新平台"在此建立了巴东野外大型综合试验场.野外试验场隧洞群揭露滑坡结构,有助于深入认识和研究黄土坡滑坡的地质结构特征和成因机制.通过试验隧洞开挖揭露黄土坡滑坡临江I号崩滑体特征发现:(1)临江I号崩滑体滑床基岩普遍发育层间剪切软弱夹层;(2)主隧洞与Ⅲ号支洞揭露滑体特征表明,滑体物质组成为棕红色泥岩、粉砂岩碎石土,灰色泥灰岩、灰岩碎石土,各类破碎岩层,滑体内潜水丰富,渗水量较大;(3)试验隧洞揭露滑带具有多层位顺层发育特征,平面范围与前人勘察成果较一致,厚度在不同剖面处存在较大差异;(4)深部钻孔监测资料显示,在土层与基岩面及层间剪切带均有蠕滑位移.分析得出:临江I号崩滑体是在重力和构造应力作用下顺多层软弱夹层、土层与基岩面发生蠕滑变形形成的,具有多层滑动面.     

三峡水库区云阳县西城滑坡蠕变研究

一些大型的岩质滑坡往往经历过长期的变形准备。云阳县西城滑坡就是这类滑坡的一个典型实例。西城滑坡是三峡工程库区一个大型滑坡,2001年被列入三峡工程库区四大滑坡之一进行了勘察。通过勘察,对滑坡结构有了较为深入的了解,在滑坡前缘滑床中鉴别出褶皱及顺层滑动带等完整的变形系统。本文对西城滑坡滑床及前缘发育的变形构造形态、空间分布、运动学与动力学特点进行了阐述,分析了该变形系统与滑坡形成演化之间的关系,认为滑坡前期经历了重力长期作用下的斜坡岩体蠕变。本研究对于认识三峡水库区一些县城区斜坡中存在的深厚层松散地质体具有重要的指导意义。     

顺层岩质路堑边坡稳定性的敏感性因素分析

运用弹塑性理论和有限元法,建立了顺层岩质路堑边坡稳定性的模拟分析模型。结合沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施高速公路的顺层岩质路堑高边坡工程,分析了结构面强度、岩层厚度、岩层倾角等各项因素对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响,探讨了顺层岩质路堑边坡稳定性的规律。结果表明：软弱结构面的强度参数对顺层岩质路堑边坡稳定性起主要控制作用,岩层倾角对顺层岩质路堑边坡的稳定性也有明显的影响。在该工程的地质条件下,当岩层倾角为38°左右时,顺层路堑边坡的稳定性最差。     

川东红层缓倾岩质滑坡的演化过程及其识别标志探讨

通过对典型案例的调查研究,总结提出了川东缓倾顺层岩质滑坡的变形演化阶段划分理论,并提出不同演化阶段下的识别标志特征。结论表明:（1) 初期短距离启动阶段,斜坡后缘主要表现为深大裂隙;（2) 中期槽谷扩张阶段,斜坡后缘主要表现为沟槽、拉陷槽或者斜坡具有汇水聚集发生剧滑的地形特征,如圈椅状地形、三沟环绕或双沟同源地形、后缘洼地地形等。（3) 大型、特大型顺层岩质滑坡大多为斜坡二次、甚至三次启动滑动的结果,识别古（老) 滑坡是圈定大型、特大型顺层岩质滑坡的重要途径之一。（4) 在地调详查中,应特别注重对斜坡微地貌和后缘拉张破坏区的调查,重点排查初期短距离拉槽启动阶段及中期槽谷扩张阶段的隐伏性斜坡。本研究为区内滑坡的预测预防和大型、顺层岩质滑坡隐患点的判定提供指导。     

澜沧江昌都段滑坡发育特征及形成机制

中国的山区和高原发育的滑坡地质灾害最严重,青藏高原东部横断山区的大江大河沿岸发育一系列严重和频繁的地质灾害。基于前期InSAR遥感解译的工作,通过现场的野外详细调查,最终确定了澜沧江昌都段的75处滑坡地质灾害,详细分析了滑坡的发育特征和主要影响因素,总结了砂泥岩软弱地层区滑坡、断裂控制型滑坡、堆积层滑坡共6类典型滑坡的形成机制。结果表明：①澜沧江干流岸坡的滑坡中,堆积层的土质蠕滑滑坡最发育,河流切坡是临江土质滑坡的主要触发因素。临江高位滑坡往往表现出高位但不远程的特征;②岩质滑坡中最发育的两类斜坡结构分别为反向斜坡和顺向斜坡,这与砂泥岩软弱岩体中发育的层理及垂直于层理的主控节理直接相关;③85%以上的滑坡发育在软-较软沉积岩岩组中,表明岩石强度一定程度上影响了滑坡的发育。区内斜坡表层的强风化带及古（老）滑坡的堆积体为堆积层滑坡提供物质基础,该类滑坡多存在蠕滑和多级滑动的特征;④卡贡-盐井活动断裂对滑坡灾害空间分布具有明显的控制作用,表现在断裂带控制滑坡边界和破碎带直接成为滑体。研究结果可为铁路修建过程的边坡灾害管控提供参考和支撑。     

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。     

南盘江盆地赖子山穹隆构造样式及沙箱模拟研究

贵州南盘江盆地发育一系列不同样式的穹隆状构造,其控制着低温矿床的分布,位于黔西南控制烂泥沟超大型金矿床的赖子山穹隆是其典型代表。在统计赖子山穹隆地层产状的基础上,通过π圆图解确定出轴迹分别为NW和NE向的稳定变形亚区,并依据亚区构造横剖面和几何投影解析得到亚区褶皱位态类型均为直立水平背斜。通过统计分析区内劈理并依据劈理与亚区褶皱轴面的平行关系筛选出轴面劈理,基于轴面劈理的切割关系、卷入变形的地层及前人获得的相关构造岩浆岩年代推断出组成赖子山穹隆亚区褶皱的发育时序,即NWSE向背斜发育于燕山早期,NNESSW向背斜发育于燕山晚期。基于地质构造分析,结合该地区地层岩石能干性强弱、地层缩短量和变形边界条件建立两个沙箱模型进行4组实验,通过改变软弱层材料、变形同时性模拟构造复合叠加和构造联合叠加的变形过程及样式,讨论影响叠加变形的因素。根据模拟结果,我们认为赖子山穹隆是NW向和NNE向纵弯直立水平褶皱经移褶性复合叠加形成的穹隆状构造,两期褶皱分别对应燕山早期雪峰山隆起对南盘江盆地的侧向挤压作用和燕山晚期黔西南由NW向SE的大型逆冲推覆作用;岩层能干性差异和构造变形的强弱是影响叠加褶皱构造样式和叠加类型的关键因素,当岩层能干性差异较大时,相对软弱的岩层起到分层变形作用,使得软弱层上下强硬层构造样式不同;后期变形较弱时,形成限制性、移褶性叠加褶皱,后期变形较强时,形成斜跨、横跨式叠加褶皱,分阶段变形形成复合叠加构造,同时变形或变形速度差较小时,形成弧形的联合叠加构造。     

美姑河流域地质构造对大型滑坡孕育的控制作用

地质构造及其活动特征与滑坡灾害的关系是工程地质研究中的热点问题。文章在川西南大凉山区美姑河流域地质构造资料分析和大型古滑坡精细化调查的基础上,以流域内的典型古滑坡为研究对象,结合该地区地质构造的几何学、变形学、运动学和活动性特征,深入剖析了沉积构造、断裂构造、褶皱构造和节理构造等不同的地质构造类型对大型古滑坡的孕育的控制作用,认为地质构造对大型滑坡的控制主要表现在:(1)断层破碎带、节理密集带等不连续结构面控制了滑坡发育的边界,(2)断层破碎带、褶皱弯滑作用的滑动层面、沉积结构软弱夹层等孕育滑带的形成,(3)节理构造形成的裂隙构成地下水储集和运移的通道,促进滑坡的孕育和大型滑坡的发生,(4)活动断裂制约着滑坡地貌发展演化,诱发断裂活动的地震导致了大型滑坡失稳。建议在美姑河流域的滑坡灾害防治方面应加强不同尺度,尤其是中小尺度活动构造与滑坡发育演化研究。     

褶皱相关断裂构造形成条件与发育机制:燕山中部露头尺度变形研究为例

总结了褶皱相关断裂发育机制的3个构造几何学模型:同心圆褶皱模型、膝折带褶皱模型和弯流褶皱模型。基于燕山中部中、新元古界地层中发育的5个露头尺度褶皱及其中、小型断裂构造的实例剖析,探讨了收缩变形过程中褶皱与断裂构造发育时序与褶皱相关断裂构造的产生机制。研究指出,规模与所在褶皱构造相当或略小的断裂构造当中,既有形成时间早于褶皱变形的断层,也有在褶皱变形过程中调节褶皱不同部位应变差异的褶皱相关断裂构造,而且卷入后期变形的早期断裂可能成为制约褶皱成核位置的影响因素,以及成为枢纽叠覆楔构造的形成方式之一。断层位移-距离曲线特征和断层与褶皱变形几何学、运动学关系分析,可用来判断断层、褶皱变形发生相对时序。认为影响褶皱相关断裂构造发育的机制主要有3种:(1)纵弯滑褶皱作用中,翼部顺层滑动受到限制而无法持续时,将通过断层向上切层的方式予以调节,从而形成翼部或转折端揳入逆冲断裂以及背离向斜和指向背斜逆冲断层;(2)各种因素导致的褶皱曲率变化是褶皱相关断裂产生的重要机制之一,褶皱曲率变化可由褶皱轴面的合并和新生直观反映,轴面合并引起褶皱曲率变化的层位,可能是诱发褶皱相关断裂,如背离向斜和指向背斜逆冲构造开始产生的重要部位;(3)能干性差异和强硬层之间距离较大的岩层组合发生纵弯褶皱变形时,软弱岩系在褶皱核部的聚集和逃逸,是迫使递进收缩的强硬层产生褶皱相关断裂构造的重要机制。     

层面倾角对顺层岩质滑坡贡献率研究

顺层岩质滑坡作为滑坡的一种类型,在国内很多省份均有较高的发生频率,造成了较大的经济损失及不良的社会影响。为了研究顺层岩质滑坡发育的规律,依据笔者参与并成功治理的国内81处顺层岩质滑坡建立数据库,利用贡献率法将不同层面倾角区间的顺层岩质滑坡的各种相互关系进行定量化分析,以研究不同层面倾角区间的顺层岩质滑坡的相关性。结果表明,层面倾角为10°～25°的坡体,对顺层岩质滑坡贡献率程度最高;层面倾角为25°～35°的坡体,对顺层岩质滑坡贡献率程度中等;层面倾角为大于35°及小于10°的坡体,对顺层岩质滑坡贡献率程度最低。所得分析结论与实际情况吻合较好,能很好地为以后国内顺层岩质滑坡的研究及治理提供借鉴参考     

缓倾顺层岩质斜坡破坏条件和变形机制分析——以常吉高速公路朱雀洞滑坡为例

总结国内外实例数据发现:缓倾条件下顺层斜坡能够产生滑移-弯曲变形;同类滑坡具有隐蔽性强、体积规模巨大、滑动面后陡前缓、多层滑动、突发性、高速、滑动距离有限等特征;顺层斜坡产生滑移-弯曲变形的必要条件为岩层倾角20°～60°、岩体软硬相间、节理与裂隙发育、岩层倾角>斜坡坡角、坡长达到数百米及以上、岩体剩余下滑力大于其临界值。为了研究缓倾顺层岩质斜坡滑移-弯曲变化过程,以常吉高速公路朱雀洞滑坡为例,采用地质调查、文献查询、理论计算、物理模拟相结合。首先对滑坡基本特征及其成因机制进行细致研究,建立了滑移-弯曲变形力学模型,进行了变形条件判别、稳定性评价。在此基础上,运用物理模型试验分析方法,再现了斜坡变形破坏演化过程,进一步证实了其滑移-弯曲型变形破坏机制。     

攀西红层区大型滑坡失稳方式分析

四川攀西地区侏罗系、白垩系红层广泛分布, 其岩体结构破碎, 产状多变, 工程地质性质脆弱, 是区内主要的易滑地层。攀西红层区内滑坡发育, 灾害数量众多, 危害严重, 大型滑坡易堵塞前缘河道, 诱发严重的次级危害。本文在对区内众多大中型滑坡实地调查的基础上, 对攀西红层区内大中型岩质滑坡的失稳方式进行了分析和归纳, 为攀西地区滑坡失稳条件研究和区内的滑坡灾害防治提供了理论基础。通过研究分析, 发现攀西地区构造活动强烈, 红层区内大型滑坡发育受地质构造影响显著, 构造结构面与原生层理面形成的有利组合往往奠定了滑坡的边界, 控制了滑坡的失稳方式。依据其不同的斜坡结构特征, 攀西红层区大型岩质滑坡失稳方式可划分为平面顺向滑动、块状斜向滑动及楔形横向滑动等3种类型。     

含软弱夹层库岸滑坡滑带发育特征研究

本文分析了巴东新城区巴东组第3段岩体中软弱夹层的分布特征、滑坡滑带的发育特征,结果表明巴东组第3段岩体中发育的滑坡滑带可与原岩中的软弱夹层对应,软弱夹层受构造剪切和地下水泥化作用发育成以碎石夹泥或黏土夹碎石为主的滑带。分析认为黄土坡滑坡、赵树岭滑坡的深层变形与巴东组第3段次级褶皱发育、层间劈理密集导致岩体破碎有关,而两滑坡滑体结构差异主要原因是原岩中夹层发育密度差异所致。     

降雨诱发缓倾顺层滑坡机制离散元模拟

降雨在节理岩体的离散元模拟中有一定的局限性。文章提出一种等效渗流法模拟降雨条件下地下水向坡脚的渗流过程。以西南地区某顺层岩质滑坡为例,采用施加固定水头的方法,实现地下水在滑体内部的渗流过程,从而诱发滑坡形成。研究结果表明:(1)雨水入渗从坡顶向坡脚渗流,导致滑体内部空隙水压力升高;(2)斜坡受地下水渗流影响,坡脚首先发生变形并逐渐向上部呈阶梯状扩展。随渗流时间的延长,坡脚产生滑移,斜坡中上部和后缘出现拉裂,沿软弱夹层发生整体向河流方向滑动堆积形成堰塞湖;(3)滑坡形成的地质力学模式为"滑移-拉裂",滑体前缘运动至河流对岸形成前缘鼓丘,模拟结果与现场实际特征吻合。该方法可实现降雨条件下节理岩质斜坡中地下水渗流对滑坡形成的影响模拟。     

粤桂合作特别试验区地质灾害发育特征及形成机理

在面上调查、资料收集与数据分析的基础上,对粤桂合作特别试验区地质灾害的地质背景、发育特征、失稳模式及致灾机理进行研究.研究区大地构造上位于华南加里东褶皱系钦州残余海槽与大瑶山凸起交汇处,滨太平洋构造域与特提斯构造域的复合区内,断裂构造极其发育.地层岩性以寒武系、震旦系碎屑岩和燕山期花岗岩为主.特殊的地质背景决定了该区地质灾害的发育特征:区内共发现地质灾害点238处,以滑坡、崩塌(危岩)、不稳定斜坡为主,泥石流仅2处,以小型为主;空间上,75%以上灾害点分布在高程50~150 m之间,65%以上分布在坡度35°~55°斜坡,且80%以上发育在顺向、逆向结构和花岗岩类斜坡中;地层岩性上,95%以上发育在寒武系、震旦系碎屑岩和花岗岩中;时间上,地质灾害多集中发生在汛期降雨密集的5~8月份.碎屑岩区地质灾害主要失稳模式为沿基-覆界面滑移型、顺层滑移型、压溃-剪切滑移型、风化-坠落型和拉裂倾倒型5种类型;花岗岩区地质灾害主要失稳模式为拉裂-倾倒型、风化-坠落型、拉裂-溜滑型和沿基-覆界面滑移型4种类型.地质灾害影响和诱发因素主要为地层岩性、地质构造、人类工程活动和降雨.实验区地质灾害发育特征和变形破坏机理的研究,可以为区内防灾减灾提供依据.