震裂斜坡软岩崩塌成因机制与稳定性评价

陡峻边坡崩塌主要受控于岩体节理裂隙和结构面的组合,是西南地区频发的地质灾害之一。基于对李家屋脊崩塌区的工程地质条件的调查,阐述了崩塌危岩体的变形特征,进而对其成因机制和破坏模式进行了分析,对危岩体的稳定性进行了评价,对其治理给出了防治措施建议。     

藏东南鲁朗-通麦崩塌滑坡孕灾地质背景特征研究

藏东南的喜马拉雅东构造结地区作为青藏高原隆升最快的地区之一,其复杂的地质背景条件决定了该区工程地质问题具有复杂性和特殊性,并孕育了多种地质灾害。利用测窗、节理裂隙分期配套等野外调查方法以及遥感影像解译,分析总结了藏东南地区鲁朗至通麦不同区段崩塌滑坡地质灾害的孕灾地质背景,据此将研究区划分为四段,分别为鲁朗-东久段、东久-拉月段、拉月-排龙段、排龙-通麦段,每一区段分别对应了不同的孕灾地质条件特征,由此也决定了区段内崩滑地质灾害的性质、变形破坏模式、规模。相关成果可用于藏东南崩塌滑坡地质灾害的早期识别和风险评价。      

强降雨条件下岩质边坡倾倒崩塌破坏机理——以鄂西赵家岩崩塌为例

我国鄂西地区山多且陡、岩溶发育、雨量充沛,强降雨作用下崩塌地质灾害频发,研究该区域岩质边坡崩塌倾倒破坏机理对该区域的灾害防治具有重要意义。以该区具有典型代表意义的赵家岩崩塌为研究对象,通过实地勘测,工程地质分析,ABAQUS数值模拟分析等手段,对其变形破坏机理进行研究,结果表明:三面临空近直角陡峭的地形地貌、上硬下软的岩性组合是影响崩塌破坏的内在因素;下伏煤层开挖使得岩体下部架空,改变了岩体内部的应力分布并加速了岩体蠕变破坏的发展;节理裂隙发育改造了岩体内部结构,降低了岩体强度,促进了降雨条件下水压力对岩体的作用;强降水作用使得岩体后缘裂隙快速充水,对岩体产生向外的推力,是岩体崩塌倾倒破坏的直接诱因。     

重庆南川甑子岩山体崩塌机制研究

本文以重庆南川甑子岩崩塌为例,对近水平厚层状高陡灰岩山体座落滑移式崩塌机制进行研究,通过工程地质分析揭示了甑子岩危岩崩塌的成因机制,利用数值模拟开展了初始变形破坏的研究。研究认为,甑子岩崩塌是自然条件下形成发育、受岩溶风化与人类工程活动影响所产生的大型危岩体崩塌。岩体中多组大型陡倾节理发育,卸荷作用下在陡崖边缘形成张拉裂隙,地下水长期溶蚀使裂隙连通率不断增大,地下采空加速软弱基座破坏、危岩体变形。随着裂隙的贯通,软弱基座内部应力累积,应变逐渐增大,当超过岩体强度时发生圆弧形剪切滑移破坏,导致柱状危岩体座落崩塌。     

吐鲁番市葡萄沟景区崩塌灾害发育特征及形成机制研究

在查明研究区滑坡地质灾害基本地质条件的基础上,对区内岩质崩塌地质灾害的发育特征进行了总结和分析,并对区内崩塌地质灾害的形成机制和发展趋势进行了分析。研究结果表明:研究区位于火焰山南麓,地势北高南低,地貌类型为构造剥蚀低山及河谷平原;研究区内共发育有崩塌地质灾害点29处,均为岩质崩塌;研究区内崩塌危岩体主要受坡体卸荷裂隙和风化裂隙控制,随着人类活动的不断加剧将对危岩体的影响日益加重。     

黄土崩塌破坏模式及离散元数值模拟分析

黄土崩塌是黄土高原区最常见、致灾最为严重的一种地质灾害.首先,从黄土地形地貌、黄土类型及结构、黄土垂直节理、坡脚侵蚀、降雨、人类工程活动等方面分析了黄土崩塌的成因,认为黄土中的垂直节理和坡脚侵蚀作用是造成黄土崩塌的主要原因;其次,通过野外黄土崩塌变形破坏特征及地质现象分析,将黄土崩塌归纳为拉裂-坠落式、拉裂-倾倒式、拉...     

贵州武陵山区中二叠统崩塌地质灾害形成机理研究

为掌握贵州武陵山区中二叠统地层崩塌地质灾害发生机理,通过实地调查,结合原有地质资料,发现中二叠统主要分布在乌江及其支流两岸,典型的河谷地形为地层崩塌提供条件。分析认为,卸荷作用导致河谷岩体形成垂向的卸荷裂隙,卸荷裂隙在自重、水的侵蚀及溶蚀等外力的共同作用下,不断扩展,形成危岩体的边界,同时卸荷裂隙与层面、节理等结构面将岩体切割成独立的危岩体,从而导致崩塌灾害发生。指出该区域内二叠系中统三种崩塌破坏模式:卸荷—拉裂—倾倒式、卸荷—拉裂—滑移式、卸荷—拉裂—坠落式,而研究区内主要破坏方式为卸荷—拉裂—倾倒式。      

西秦岭断裂构造格架和活动特征对地质灾害的控制作用分析

位于青藏高原东北缘的西秦岭是滑坡、崩塌和泥石流地质灾害非常严重的地区,科学认识这些地质灾害的发育规律、形成机理和控制因素,对于该地区社会经济发展和重大工程建设中地质灾害的科学防御和治理具有重要意义。对西秦岭地区的断裂构造格架和活动特征及其与地质灾害的空间分布和发育强度研究表明,虽然滑坡、崩塌和泥石流地质灾害是内外动力地质作用复杂耦合作用之结果,但区域断裂构造格架和活动特征对滑坡、崩塌和泥石流地质灾害空间和强度分布具有主导控制作用,其主要表现在：1）滑坡、崩塌、泥石流多沿区域断裂带呈带状发育,断裂构造活动强的地段是地质灾害发育强烈的区域 2）断裂带的长期活动造成的岩体破坏和复杂的构造结构面体系不仅为滑坡、崩塌和泥石流的发生提供了重要的物源条件,而且提供了地质结构条件 3）断裂构造突发活动,即地震活动是诱发大规模区域滑坡群和崩塌灾害的最主要因素。因此对滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害的研究,不应孤立地探讨其中单一地质灾害的形成与发展,而应把它们放在区域地质构造环境演化过程中统一认识,尤其是应把区域断裂格架、断裂带结构和断裂活动性作为地质灾害形成与发展的关键影响因素。     

内外动力地质作用耦合的崩塌形成机理研究:以藏东昌都地区上三叠统石灰石矿山采场崩塌为例

石灰石矿山采场崩塌是藏东昌都地区常见的地质灾害类型,是矿山企业安全生产和铁路工程建设面临的主要地质安全问题之一。文章采用基础地质、构造地质和灾害地质相结合的方法,通过详实的地质灾害调查,查明崩塌发育规律,分析岩体结构面特征,探讨崩塌灾害的形成机理,并建立其破坏模式。结果表明：藏东昌都地区上三叠统石灰石矿山采场崩塌沿区内褶冲带呈线状展布;岩体内发育纵张节理(S₁)、横张节理(S₂)、“X”型共轭剪节理(S₃、S₄)及层间剪节理(S₅)共5组与区域褶皱和对冲系断裂配套的陡倾构造结构面,将岩体切割为破碎的块体;研究区崩塌地质灾害是内、外动力地质作用耦合的产物。晚三叠世(T₃)早期,昌都地区陆内裂谷盆地环境沉积形成的上三叠统波里拉组(T₃b)灰岩是崩塌发育的沉积建造基础;新生代(Cz)印度-欧亚大陆碰撞引发的强烈褶皱造山运动奠定了区内构造格架,是崩塌发育的必要条件;第四纪(Q)以来的强烈新构造运动和晚更新世(Q₃)以来的...     

贵州开阳磷矿区崩塌及其防治

开阳磷矿区被称为地质灾害的博物馆,区内地质灾害灾种齐全,滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害广泛分布,山体崩塌是区内分布最广的地质灾害之一。文章通过对开阳磷矿区山体崩塌地质灾害的地质背景、采矿活动的调查和分析,得出开阳磷矿区山体崩塌地质灾害形成的基本条件是区内的特殊地形地貌及断裂构造,地下磷矿开采是主要诱因;统计了各矿段崩塌体的分布特征及其危害对象;选取区内典型崩塌体,利用极射赤平投影法定性分析崩塌体的稳定性,分析得出崩塌体是不稳定的;提出了采用井下充填采矿,遏制区内崩塌的进一步发展,并结合生态移民工程、锚固与防护工程、切割爆破清除危岩体等综合治理方法。     

白鹤滩柱状节理岩体真三轴模型试验研究

在柱状节理玄武岩工程地质调查、现场精细结构描述等工作基础上,开展了柱状节理玄武岩体的脆性材料模型真三轴物理模拟试验。研究了复合柱状岩体在不同卸荷-加载应力途径下的破裂、破坏机制及不同方向三轴主应力作用下的应力-应变关系及其强度特性;开展的8种不同应力比和6种不同受力方向下各向异性试验结果表明,柱状节理玄武岩体强度、变形特征受三向不等围压和柱状节理特性影响明显,强度变形的各向异性特征显著。试验结果表明,应力比 对试样的强度、变形和破坏模式具有控制作用,随着应力比的变化,试样的极限强度呈现分段特性;较小应力比下试样的变形和破坏模式受应力比和原生节理的共同影响;较大的应力比对试样的变形和破坏模式的影响比原生节理的影响显著;随着应力比的增大,中主应力由约束侧向变形变为主动加载,这一作用的变化影响了极限荷载和破坏模式。     

吐鲁番市葡萄沟景区崩塌地质灾害变形破坏模式研究

在对新疆吐鲁番市葡萄沟景区野外实地调查的基础上,同时结合研究区自然地理概况和地质条件的分析,以研究区内发育的29处崩塌危岩体(带)地质灾害点作为研究对象,对区内崩塌危岩体(带)地质灾害的孕灾条件、变形破坏模式以及主要影响因素等内容进行分析和评价。研究结果表明:葡萄沟景区内重要灾害点危岩体变形破坏模式主要划分为倾倒式、坠落式和滑移式等三种类型,而影响危岩体(带)的主要控制因素是卸荷裂隙和风化裂隙,主要诱发因素为暴雨、地震和人工切坡。     

论岩体稳定之“关键块体”问题

正"关键块体"是指在地下工程岩体稳定、边坡工程岩体稳定和地基工程岩体稳定中起关键抗滑阻挡作用,一旦失稳将引起整个工程岩体结构系统破坏,造成地下工程围岩垮塌、岩质边坡开裂滑移乃至发生滑坡或地(坝)基岩体楔形剪出的层状或块状岩体。简言之,"关键块体"即岩体结构体系中对整体稳定性起到关键作用的地质块体。岩体是在地质历史发展过程中形成的地质体,由各种成因的地质界面(岩层面、节理、裂隙或断层     

安徽南部黟县地质灾害特点及变形破坏模式

研究地质灾害特点及变形破坏模式是地质灾害防治的基础,具有重要的指导意义。本文基于安徽省南部黟县大量实地调查成果资料,从地形地貌、地层岩性、构造、水文特征等方面归纳总结了黟县地质灾害特点。研究结果表明,黟县地质灾害点多面广、规模小、发生频率高,沿溪沟和交通沿线分布,地质灾害类型与斜坡坡度、高度、和形态相关,地层岩性、结构、风化、节理裂隙等控制了地质灾害的类型及力学机制,降水对岩土体的软化、润滑、侵蚀作用是这些灾害的诱发因素。在深入分析基础上,建立了黟县地质灾害变形破坏的模式。     

考虑截面规则性的柱状节理岩体变形及强度特性研究

柱状节理岩体的复杂结构使其现场力学参数的确定存在困难,可靠地估计柱状节理岩体强度及变形特性对工程安全至关重要。结合Voronoi图形及3D打印技术制作不规则柱状节理岩体光敏树脂模具,并制备了具有不同倾角的规则及不规则柱状节理岩体试样。基于开展的单轴压缩试验结果,分析不同截面柱状节理岩体的变形及强度特性差异。根据试样最终破坏形态,揭示柱状节理岩体破坏模式及机制。结合已有研究结果,描述节理面材料对柱状节理岩体破坏形态及强度的影响。基于传统节理系数方法,提出了更能反映柱状节理岩体柱体结构特征的修正节理系数方法。采用修正节理系数法建立规则及不规则柱状节理岩体试验结果与现场变形及强度参数间的经验关系,将所提出计算公式应用于白鹤滩水电站工程,预测结果与现场实测值及RMR法（RMR为岩石质量评分指标）、Q法（Q为岩体质量指标）的预测值进行比较。结果表明,对于现场变形和强度参数,所提出的修正节理系数法的预测结果与现场实测结果较为吻合。     

四川省内江市东兴区地质灾害发育特征及控制因素分析

东兴区地质灾害数量众多,分布广泛,危害严重,以小型崩塌(危岩)为主。主要分布在区域东北部、西北部窄谷深丘地貌区及中南部人口相对密集地区。即地质灾害中易发区;其发生时间多集中在每年7~9月。地质灾害发育分布受多种因素控制及影响。即地形地貌控制着地质灾害的规模及空间分布;软硬相间的岩性组合易产生差异性风化,引起斜坡失稳;近水平的地质构造可产生大量的斜坡失稳;斜坡结构形式控制着崩塌(危岩)发生的可能性;降雨使岩体受到冲刷及软化并且在岩体内部产生水压力,促进斜坡失稳;人类工程活动导致斜坡原始状态破坏,诱发斜坡失稳。根据地质灾害的发育分布特征及控制和影响因素,建议采取治理与避险搬迁、加强监测以及保护斜坡地质环境等措施减少地质灾害的发生。     

应力波扰动下结构面的应力量化及强度表征

开挖利用和开发建设等人类工程活动,破坏了岩体原有的天然应力平衡状态,而结构面的存在进一步恶化了地质环境安全,所以,为了有效防治崩塌、滑坡等地质灾害的发生,有必要对扰动作用下结构面的应力状态和强度特性进行分析研究。将岩体所受扰动作用以应力形式量化,分析了扰动应力波在结构面中的传递过程并对其衰减特征进行了量化,同时建立了扰动作用下结构面应力分析模型。基于此,结合库仑-纳维叶准则,给出了扰动作用下结构面的强度分析准则,同时,实现了扰动作用对结构面强度的劣化效应分析并使用折减系数进行定量描述。该过程的实现为有效防治工程活动引起的地质灾害提供理论依据,给出了一种分析扰动作用下地质灾害诱发机制的新思路。     

大瑞铁路澜沧江大桥工程边坡岩体结构特征研究

岩体中结构面的展布及其组合特征决定了岩体的工程地质性质和力学性状,影响着岩体的破坏方式。大瑞铁路澜沧江大桥所处的澜沧江构造带,具有高地震烈度、活跃的新构造运动、活跃的外动力地质条件、活跃的岸坡浅表改造过程等地质特征。工程区两岸节理裂隙等弱面发育,岸坡浅表改造过程强烈,导致岩体结构复杂。通过野外现场调查,对两岸边坡岩体结构面数据进行统计分析,采用x2检验与K-S检验法对结构面进行概率密度拟合,分析岩体结构特征。结果表明:(1)右岸的优势结构面有三组; (2)左岸的优势结构面有四组; (3)各组优势结构面产出状态数据均服从正态分布。在统计分析结果的基础上,建立两岸岩体结构的统计模型,并对边坡破坏模式进行定性分析,认为:(1)右岸边坡变形破坏模式为滑移 压致拉裂; (2)左岸结构面贯通性不好,主要的破坏模式是局部块体滑移。      

地震波作用下崩塌影响因素及破坏机制分析

汶川地震触发了大量崩塌、滑坡等次生地质灾害,位于卧龙熊猫苑圈舍后山崩塌就是1处典型的震动触发破坏。崩塌区域距离震源点较近,地震作用是导致崩塌破坏的主控外在因素; 而地形地貌和岩体结构特征是关键的内在影响因素。在现场调查和室内试验的基础上,采用离散元计算软件对坡体在地震作用下的动力响应特征进行数值模拟,以获得坡体的崩塌破坏机制、优势震裂区域和控制性因素。数值模拟结果表明:(1)地震纵横波的耦合作用引起的对岩体的拉压和剪切是崩塌的直接动力; (2)在地震波作用初期,近于陡立节理最先产生拉张破坏,形成楔形裂缝,并从坡表向坡内延伸,后期,由于倾向坡外节理和层面的存在,裂解的块体向坡外倾倒和滑移,整体形似弯曲状,并产生整体失稳; (3)由于地震惯性力效应,表层的震裂岩体在崩塌开始时是具备一定初始速度的,这也是地震诱发崩塌破坏影响范围较大的主要原因之一。对于类似坡体的潜在崩塌破坏的防治应以对陡倾裂隙的加固防治为主并结合坡肩的加强支护。     

恩施盆地红层边坡变形破坏模式研究

恩施盆地红层分布范围广,存在大量的斜坡或人工高陡边坡。由于红层岩体工程地质性质的特殊性,在自然地质作用和人类工程活动的影响下,边坡产生变形破坏,造成人员伤亡和财产损失,对城市市政工程和道路工程建设产生了较大的影响和制约。本文通过恩施盆地红层边坡的野外工程地质调查、钻探、现场试验（压水和渗水试验）、样品采集和室内岩体特性参数测试等工作,基本查清了红层的工程地质特性、水理特性和边坡变形特点。恩施盆地红层可分为“硬砂岩”和“软砂岩”,前者由胶结较好的粉砂岩和砂岩组成,强度较高,透水性差,属相对隔水层;后者由胶结较差的砂岩构成,强度低,透水较强,为含水层。边坡变形破坏规模较小,但点多、危害较大。本文从运动方式和影响因素两个方面对边坡变形破坏模式进行研究,依据斜坡岩土体运动方式,红层边坡变形破坏划分为:顺层岩质滑坡、坠落式崩塌、倾倒式崩塌3种;按变形破坏影响因素,边坡变形破坏划分为:软硬互层红砂岩差异风化、顺层结构面和切层结构面不利组合、人工开挖扰动3种,并分析了各类变形破坏模式的特点和变形破坏过程,对恩施盆地及同类型地区的红层边坡变形破坏的防治具有指导意义及参考价值。