用地电阻率探测和监测滑坡体实验

实验采用高密度电阻率方法探测滑坡体的电性结构, 用电阻率变化各向异性方法监测滑坡体的主破裂扩展方向和速率. 实验结果为: ① 电性结构探测实验, 验证了部分原勘测的滑坡体的蠕变体边界和地下水层的深度和厚度, 以及上层介质的性质. 证明滑动带富含地下水层; ② 用电阻率变化各向异性监测实验确定的测点主破裂扩展方向, 与滑坡体GPS位移推断的破裂带方向吻合, 且电阻率变化各向异性系数的变化速率与钻孔倾斜仪测量的滑坡体深部位移变化的速率相应.      

四川罗家青杠岭滑坡成因机制及稳定性分析

我国多山,滑坡灾害频繁发生,相应的滑坡稳定性分析也是一个重要研究课题.四川罗家青杠岭的滑坡现场非常典型,而且现场资料较全,是较好开展滑坡稳定性评价研究的实例.首先采用综合的勘察方法对该滑坡发育特征进行了详细调查,根据坡面岩土体性质的不同,将滑坡体划分为4个区域,并分析了滑坡的成因机制.然后基于FLAC3D软件,利用强度折减法对滑坡的稳定性进行模拟计算.通过建立三维数值计算模型和选取合理的计算参数,模拟得到了滑坡体天然和暴雨工况下的稳定性系数、剪应变增量云图等.通过计算和综合分析表明,滑坡变形较大的区域集中在坡体后缘残坡积区的两侧和崩坡积区后缘,滑坡在天然条件下处于稳定状态,在暴雨条件下处于欠稳定状态,坡体后缘左右两侧裂缝发育的区域很容易再次发生局部滑动,有必要采取相应的防灾减灾措施.     

地球物理方法探测滑坡体结构特征研究现状综述

浅层地球物理探测技术由于分辨率欠佳,获取的物性参数与工程力学性质之间缺乏关联性,目前还很少被直接应用于滑坡勘查.然而较之常规以钻探为主的勘查方法,该类技术具有安全、快速、经济和无损的特点,加之近年来地球物理探测方法在基础理论研究、仪器设备和信号采集处理等方面都取得了长足的进步,因而其在滑坡体结构特征探测中应用逐渐增多.本文重点调查了近年应用于滑坡体结构特征探测的主流地球物理方法,分析了这些方法自身存在的优势和局限,对其在滑坡体结构探测上的应用研究现状做了归纳和总结.结果表明,国内在该领域研究的系统性、深入程度、手段丰富程度及覆盖密度等方面与国外存在较大差距,需要大力推进地球物理方法在滑坡领域研究中的应用,旨在为与之相关的研究工作提供参考依据.     

西南山区典型滑坡体时移电阻率动态监测试验研究（英文）

滑坡体动态监测研究聚焦于降水入渗、坡体内部水文地质条件和坡体稳定性之间的复杂耦合关系。我们选择西南山区典型滑坡体,于2013年11月和2014年8月开展时移电阻率层析成像监测工作,以滑坡体电性结构的时间一空间特性来表征地表水入渗及地下水迁移的时空分布规律,构建滑坡演化及其触发的动态过程。结合地质钻孔资料,电阻率反演模型准确划定了基岩与上覆第四系沉积物间的分界面;同时圈定了发育为潜在优先流路径的破碎带网络,推断地表水沿此路径入渗并经基岩风化裂隙水径流排泄,基覆面溶蚀软化致使滑动面逐渐贯穿。研究结果表明时移电阻率监测具备获取临滑前兆信息的潜力,能够为滑坡稳定性分析和预测预报提供准确可靠的依据。     

山西大宁县典型滑坡体地貌特征与降雨和强震关系

山西大宁县位于山西省吕梁山南端，境内沟壑纵横，具有独特的黄土高原地形地貌特征。在该地区进行地质灾害调查，以查明灾害分布、形成原因和隐患情况。应用地貌学的有关原理，结合遥感影像解译，在义亭河的支流河谷两岸0.3 km²（575 m×526 m）范围内发现并确认了2个大型和2个中型滑坡体。滑坡体均为基岩与上方的黄土沉积层整体滑下，滑坡体沿河流流动的方向发生一定程度的扭转，滑面近于直立，滑动方向与河流流向一致，没有形成堰塞湖。对滑坡体与周围地貌特征，以及河道被改动的方向特征研究认为：①4个滑坡体是在不同的地质时期形成；②其中1个滑坡体明显受到一条断裂的影响；③其它3个滑坡体，可能是在河流侵蚀搬运作用加强，导致的"重力塌陷"，及河流流向作用牵引的动力学作用下，经过较漫长的时间形成；④在距离该地区约60 km的洪洞地震、临汾地震，以及距离该地区230余公里的华县地震，这三次8级地震过程中，地震应力可能加剧了滑坡体的发生或滑动；⑤未来该滑坡体，仍然可能在非常规的外界条件下，如强降雨或地震应力等的影响下，出现加速滑动的可能。     

天水市某典型黄土边坡块石支护稳定性效果分析

以天水地磁013台黄土边坡为研究对象,通过现场勘测、室内强度试验确定了该边坡的土质条件及其相应的土层力学性质,根据相应规范的要求提出运用块石挡土墙对此边坡进行上下分层支护。采用强度折减理论验证了边坡施加支护后的稳定性评价。结果表明,相比未加块石支护的边坡模型,采用块石支护的边坡的安全系数达到1.41,属稳定状态;同时块石支护可以有效地减小土体的水平方向位移,并约束土体总位移向临空面滑动。     

基于D-InSAR和PFC2D技术的白格滑坡稳定性分析

2018年10月11日和11月3日,位于金沙江上游右岸的西藏江达县波罗乡白格村先后发生了2次特大规模的滑坡堵江事件,经人工干预后险情得以解除。运用差分干涉合成孔径雷达(D-InSAR)技术对白格滑坡后缘的潜在危岩体进行了7.5d连续不间断的监测,结果表明：滑坡体上侧区域目前仍然不稳定,具有再次发生滑坡堵江的危险。基于此,文中利用颗粒流软件PFC2D模拟了滑坡后缘潜在危岩体在自身重力、强降雨、地震条件下的稳定性状况。模拟结果表明：后缘潜在危岩体在静力作用下不会产生明显的失稳滑动,在强降雨和强地震动条件下会发生失稳破坏,可能会再次堵塞金沙江并形成堰塞湖。根据文中的模拟结果可对滑坡稳定性做出科学评价,同时为以后类似滑坡的防灾减灾提供参考。     

滑坡体降雨入渗的高密度电法模型试验研究

降雨作为影响滑坡体稳定性的主要因素之一，其在坡体中的入渗过程难以监测．高密度电法作为一种无损监测手段，其具有操作便捷、对监测对象扰动小的特点，可实现滑坡体水分运移的高效实时监测．基于高密度电法监测技术，通过饱和度测定试验建立岩土体电阻率与饱和度之间的数学关系，开展间隔降雨条件下滑坡体的高密度电法监测模型试验．电阻率反演结果揭示了滑坡体在间隔降雨条件下水分的运移规律和坡体渗透破坏过程，验证了采用高密度电法监测滑坡体降雨入渗过程中水分迁移的可行性．     

砾石掺量及侧限压力对黏土类土石混合体动力特性的影响分析

黏土类土石混合体常作为路基填料在工程中广泛应用,然而其在交通荷载作用下的动力特性方面研究较少。为此,本文以0.05 Lc(Lc为圆柱试样直径)为土体、块石分类阈值,根据土石混合体中砾石掺量、侧限压力的不同,采用自振柱仪对其在小应变(10^-6~10^-4)下的动剪切模量和阻尼比进行研究。结果表明:土石混合体最大动剪切模量随砾石掺量的增加而不断增大,且在20%~40%掺量区间内增幅最大,随侧限压力的增加而增大,且增幅逐渐变小;在应变幅值相同的条件下,动剪切模量衰变程度随砾石掺量的增加而不断减少,且在20%~40%掺量区间内减幅最大,随侧限压力的增加而减小,且减幅逐渐变小;最小、最大阻尼比随砾石掺量和侧限压力的增加而减少。结合试验结果分别从颗粒“骨架”结构性、动态结构稳定性、材料密实度、能量耗散等方面阐述块石掺量和侧限压力对土石混合体动剪切模量和阻尼比的影响机理。最后采用优化Hardin-Drnevich模型建立砾石掺量、侧限压力与土石混合体动力特性参数(最大动剪切模量、参考剪应变、最大阻尼比、最小阻尼比)之间的估算公式,以期为土石混合路基的动力设计和施工提供指导。     

地震学方法在滑坡体结构及破裂过程的应用研究进展

地震学是利用地震波的传播特性来研究内部结构及震动源的一门学科,在获取滑坡体物性参数、监测其变化,以及探测滑坡发育过程中的变形和微破裂等信息具有天然的优势,这些信息对于滑坡的监测、治理、以及预警至关重要.本文调研了国内外近年来地震学手段在滑坡监测中的应用,分为滑坡体结构研究、滑坡发育过程中滑坡震研究以及滑坡启动后的动态过程研究三部分,主要概括了其原理及结论.调研结果表明,结合密集台阵长时间观测,地震学方法可以有效地获取滑坡体三维结构,局部及内部的变形、破裂情况,以及滑坡发生后的动力学过程.滑坡物性参数变化和滑坡震活动性异常等可能是滑坡灾害发生前的前兆信号,能被地震学手段获取.     

采坑型滑坡地质力学模式研究--以贵州省福泉滑坡为例

福泉滑坡具有顺倾上硬下软的结构特征,采用颗粒流离散元模拟采动滑坡的变形破坏全过程,研究福泉滑坡在露天开采条件下变形破坏的地质力学模式。基于颗粒流离散元程序,引入平行粘结模型,通过参数标定确定细观参数与宏观力学性质的关系,据此建立斜坡模型,模拟斜坡采动过程中的变形破坏全过程,确定该类采动滑坡形成的地质力学模式;研究滑坡滑动过程中的速度和能量变化以及堆积特征。研究表明:斜坡采动过程中,潜在滑面顺层滑移,后缘拉裂,裂纹从下往上向软弱面拓展,前缘坡脚处岩体形成锁固段,斜坡出现由前缘至后缘缘递减的蠕滑变形,随着斜坡进一步采动,锁固段发生剪切破坏,前缘坡体启动,中后部裂缝贯通—滑移,斜坡整体失稳破坏,形成牵引式采动滑坡,该类滑坡形成的地质力学模式可分为:滑移—拉裂—剪断3个阶段;对滑坡运动过程的模拟可知,采坑积水是小坝组受灾的关键转化因子。     

基于颗粒流方法的黄土地震滑坡数值模拟

基于颗粒流理论研究土质边坡动力稳定性及其滑动过程是近年来滑坡研究的一个新热点。在野外调查和室内试验的基础上,通过标定土体细观参数、模型建立、动力输入、动态监测等过程,利用PFC2D程序模拟了西吉县兴平乡堡湾村下马达子滑坡的失稳破坏运动过程,得到了该滑坡的破坏运动机理。得到如下结论：(1)下马达子滑坡的失稳机制是在地震作用下斜坡前缘牵引、后缘推挤,使得坡肩受拉发生破坏,失稳后坡肩位置较大的速度和位移是地震滑坡破坏力强、致灾范围大的主要原因;(2)黄土地震滑坡的滑坡后壁相对平缓,这是区别于重力滑坡的重要特征之一;(3)颗粒流模拟得到的滑坡前后相对高差和长度与实际情况较为吻合,因此,颗粒流方法可以用于地震滑坡滑距的预测。     

STUDY ON DYNAMIC RESPONSE AND INSTABILITY OF SOIL-ROCK MIXTURE DEPOSIT WITH DIFFERENT STONE CONTENTS AND SLOPE GRADIENTS

Soil-rock mixture deposit is an extremely heterogeneous loose rock-soil deposit formed since Quaternary, which is composed of blocks, fine-grained soil and pore with a certain engineering scale and high strength and has a certain stone content. These soil-rock mixtures accumulated on slopes have been completely destroyed and their mechanical strength is very low. They are widely distributed in the mountainous areas of Southwest China, which poses a great threat to the engineering. Earthquakes occur frequently in Southwest China, and the instability of soil-rock mixture deposit under seismic load is one of the important factors causing the damage to this type of deposit. The dynamic response of soil-rock mixture deposit under seismic load is an important index to study its instability mechanism under seismic load. Based on indoor shaking table model test, the influence of rock content and slope gradient on dynamic response characteristics of soil-rock mixture deposit was studied. In model tests, rock content is 30%, 40% and 50%respectively, and slope gradient varies from 20°, 30° and 40°. Two different seismic loading frequencies and three different excitation strengths were given. The peak acceleration(PGA)amplification coefficients in horizontal and vertical directions of soil-rock mixture deposit were analyzed under the change of rock content and slope gradient. The permanent displacement and deformation law of the top and foot of the slope of soil-rock mixture deposit were analyzed by model test. The experimental results show that the dynamic acceleration response characteristics of the soil-rock mixture deposits at the top and foot of the slope are different under different slope gradients and rock content conditions, and the horizontal PGA amplification coefficients of the soil-rock mixture deposits are also different. With the same seismic frequency and excitation intensity, the horizontal PGA amplification coefficient increases with increased slope gradient, and the rate gets faster. With the increase of stone content, the magnification coefficient of horizontal PGA decreases, and the higher the stone content, the slower the decrease rate of horizontal PGA magnification coefficient. When the slope gradient of soil-rock mixture deposit increases, the corresponding horizontal and vertical PGA amplification coefficients increase with the same seismic frequency and excitation intensity. The amplification coefficients of PGA in the vertical direction are different, but the overall magnification is weaker than that in the horizontal direction. The vertical PGA amplification coefficients of the foot, middle and lower parts of the slope are larger, while the vertical PGA amplification coefficients of the upper and middle parts of the slope tend to decrease. The higher the frequency of seismic wave is, the smaller the vertical PGA amplification coefficient corresponding to the same elevation will be, which indicates that the vertical PGA amplification coefficient is negatively correlated with the elevation. The variation trend of PGA magnification coefficient of soil-rock mixed deposit in vertical direction is different with the change of stone content. Under the same excitation intensity, the larger the slope gradient is, the larger the permanent displacement at the top of the slope will be, and the larger the rock content, the smaller the corresponding displacement at the top of the slope. The permanent displacement of the top of the slope is obviously larger than that of the foot of the slope, which indicates that the magnification effect of the top of the slope is obvious. After the vibration process and sliding of the landslide, the large-sized particles in the soil-rock mixture deposit move downward faster and slip on the surface of the deposit body. There was a very obvious phenomenon of particle sorting in the pile-up at the foot of the landslide body. The results of this study are of practical significance for the analysis of the dynamic response law of soil-rock mixture deposit under seismic load due to the change of rock content and slope gradient.     

Landslide monitoring in southwestern China via time-lapse electrical resistivity tomography

The dynamic monitoring of landslides in engineering geology has focused on the correlation among landslide stability, rainwater infiltration, and subsurface hydrogeology. However, the understanding of this complicated correlation is still poor and inadequate. Thus, in this study, we investigated a typical landslide in southwestern China via time-lapse electrical resistivity tomography (TLERT) in November 2013 and August 2014. We studied landslide mechanisms based on the spatiotemporal characteristics of surface water infiltration and flow within the landslide body. Combined with borehole data, inverted resistivity models accurately defined the interface between Quaternary sediments and bedrock. Preferential flow pathways attributed to fracture zones and fissures were also delineated. In addition, we found that surface water permeates through these pathways into the slipping mass and drains away as fissure water in the fractured bedrock, probably causing the weakly weathered layer to gradually soften and erode, eventually leading to a landslide. Clearly, TLERT dynamic monitoring can provide precursory information of critical sliding and can be used in landslide stability analysis and prediction.     

大型高位堆积体滑坡稳定性分析与数值模拟

青藏高原边缘地带堆积体滑坡的发生与地质构造、强降雨、地震等作用密切相关,其中多数属于大型高位堆积体滑坡。为研究其发生机理与稳定性,以舟曲县江顶崖大型高位堆积体滑坡为研究对象,首先,从滑坡所处的地理位置、地质条件等出发,分析滑坡的概况与成因;其次,基于传统传递系数法划分滑坡计算模型,提出滑坡稳定性分析的变坡法;最后,采用Midas GTS NX软件对江顶崖滑坡自然工况下稳定性进行数值模拟分析,并与传统及改进算法结果进行对比。研究结果表明：(1)研究区的地形坡度、地层岩性条件以及活动断裂、历史强震作用是滑坡发生的内因,外因是连续强降雨作用使岩土体力学强度降低以及暴雨导致滑坡前缘的白龙江水位上涨、流速加快,冲刷坡脚导致前缘失稳,滑坡中后缘发生牵引式滑动;(2)运用传递系数法计算折线形滑坡稳定性时,滑面倾角变化值大于10°会导致结果出现较大误差,应用改进的“等分均匀变坡法”可以减小误差,以江顶崖滑坡为计算实例并结合数值模拟验证该方法的有效性;(3)自然工况下模拟发现,滑体的前缘主要表现为水平滑移,滑体的中后部局部主要表现为垂直下沉,而滑坡前缘则主要表现为隆起,因此,滑坡部分区域出现了较大的位移...     

宝兰客专天水市王家墩滑坡地震稳定性分析

天水市秦安县王家墩滑坡为宝兰客专沿线巨型古滑坡群,宝兰客运专线秦安隧道穿其而过。以王家墩滑坡为研究对象,围绕工程中静、动力抗滑稳定性问题,通过室内试验、现场调查对影响王家墩古滑坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析评价,在此基础上通过有限元动力分析,对王家墩古滑坡在地震载荷下的动力响应进行分析,明确地震荷载作用下,王家墩古滑坡失稳影响因素、地震荷载与滑坡失稳破坏间的关系。采用动力有限元法和强度折减法相结合的方法,开展动力抗滑稳定性分析方法研究;采用位移突变的方法来确定边坡动力失稳及动力安全系数,分析结果表明：地震作用时的水平推力对王家墩古滑坡的稳定性有很大影响,表现为上部坡体的整体滑移和隧道入口段黄土堆积层局部失稳滑塌;在天然状态下坡体处于稳定状态,在遭遇未来该区域中强地震作用时,该斜坡会发生失稳,黄土斜坡的整体滑动最容易出现在第三阶坡体,沿着塑性应变最大的滑移面整体滑移;给出了坡体动力稳定性安全系数F_s=0.92。     

太山龙泉寺舍利塔边坡地震稳定性研究

为了研究太原市太山龙泉寺拟建舍利塔边坡稳定性,对所在场地及外围地形地貌、地层、地质构造、水文条件进行了调查。结合7个探井,确定了塔址所在场地的土质边坡体可能失稳的模式,进行了边坡稳定性分析、计算。结果表明,场地在自然状态下边坡稳定系数为1.37,在烈度为Ⅷ、Ⅸ度地震影响下边坡稳定系数分别为1.24、1.15。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）,塔址所在边坡是稳定的,不必对边坡进行处理;其次结合3个探槽揭露,发现场地北侧基岩边坡曾发生过滑动,据其滑动面倾角、滑动量及错断地层特征,认为是一种特殊边坡变形破坏-岩体错落,为崩塌与滑坡之间的中间类型,从现存的地形地貌特征分析,现阶段错落体已趋于基本稳定状态,稳定性较好;最后给出了预防边坡滑动的建议和措施,研究结果可为其他类似边坡场地地震稳定性研究提供参考借鉴。     

大渡河干海子滑坡稳定性研究

干海子滑坡位于大渡河流域,规模巨大。为研究该滑坡的稳定性,在对滑坡基本特征及变形破坏特征等深入研究的基础上,采用极限平衡法（Geo-slope软件）和有限差分法（FLAC-3D软件）对该滑坡的稳定性和应力应变特征进行了计算、模拟。稳定性计算模拟主要从深层、浅层及局部稳定三方面入手分析,计算模拟结果与滑坡的宏观地质现象均具有较高的吻合度。通过对该滑坡定性与定量的稳定性分析,判断其浅层滑体在暴雨工况下将处于极限平衡状态,而深层滑体在地震工况下依旧处于基本稳定状态,所得结论为下一步滑坡防治工作提供了翔实的依据。     

土石混合体REV尺度数值方法研究

土石混合体是一类较为复杂的宏观二元介质不连续岩土体,不同的块体分布情况及不同的试件尺度导致其具有不同的等效强度特性。基于随机集合体构造（RA S）方法构建了土石混合体的随机模型,编制程序实现了随机模型的输出和数值模型的生成。以西南某大型堆积体滑坡中的典型土石混合体为例,考虑含石量和不同粒径分布规律,建立多组不同尺寸随机模型,进行了大量的数值试验,得到了强度表征单元体积（REV）尺度,在此基础上得到了等效强度参数,并分析了土石混合体受力性能和渐进破坏模式。研究结果表明,土石混合体存在REV尺度,案例所得的REV尺度为1.0 m×1.0 m,不同尺度数值计算结果有一定差别,基于REV尺度的力学参数才符合工程意义。