松散堆积体工程边坡变形机理分析及支护对策研究

合理选择开挖坡比、正确认识变形破坏机理是影响松散堆积体边坡稳定性和施工安全的前提, 本文研究了西南地区某松散堆积体工程边坡的结构特征, 根据地形条件确定了合理的开挖坡比, 采用二维有限元研究了开挖边坡的变形机理并根据模拟结果确定潜在滑动面, 在此基础上, 提出支护对策。研究结果表明, 边坡由厚度达70m 的坡洪积、泥石流块碎石堆积体组成, 斜坡下部缓中部稍陡, 开挖平台位于缓坡部位, 根据地形条件结合坡体结构特征确定边坡开挖坡比为1: 0. 75; 数值模拟结果表明, 边坡变形开挖面附近及坡顶拉应力和坡体下部最大剪应力控制, 坡顶部位将首先产生拉张裂隙, 开挖边坡内部产生从坡脚部位向上发展的剪切变形, 滑面一旦与坡顶拉裂缝贯通, 边坡将产生整体失稳; 边坡采用锚拉桩、锚索框架、锚杆框架、排水相结合的综合治理措施进行支护。     

云南虎跳峡两家人松散堆积体的基本特征及成因探讨

两家人松散堆积体位于金沙江中虎跳峡左岸,为第四纪岩土体混杂堆积体,规模巨大,结构无序,透水性 强。文章通过野外调查和资料对比分析,揭示了该松散堆积体的发育特征和形成机制,认为两家人堆积体成因具 有复合性,是一种由滑坡、崩塌和崩坡积多期次形成的复合地质体,为典型的内外动力耦合作用的产物。最后对松 散堆积体的稳定性进行了初步评价,表明两家人堆积体整体式破坏可能性不大,局部性质脆弱,在地震、降雨和人 类工程活动作用下可能发生大面积的失稳破坏。     

松散堆积体隧道围岩变形破坏细观特征研究

隧道穿越复杂松散堆积体地层时,如何确保隧道施工过程的安全是工程人员普遍关心的课题。依托云南省罗打拉隧道,基于Monte Carlo随机原理,结合数字图像处理技术,建立了考虑接触面单元及抗拉强度的堆积体地层隧道开挖细观结构模型,并探讨了隧道开挖引起的堆积体围岩变形、破坏过程以及失稳机制,并在现场进行应用验证。研究结果表明,构建的堆积体地层隧道开挖细观结构模型可有效反映隧道开挖过程中围岩的破坏过程,围岩位移等值线呈波动性与非对称性分布;围岩破坏以剪切破坏为主,局部存在拉裂?剪切复合破坏,且破坏区由边缘块石尖端向深层逐步扩展,形成包裹块石的剪切楔形区及拉剪松动圈,在施工扰动下易发生局部失稳。针对堆积体地层破坏特征,提出了围岩注浆加固措施,地层加固后土石颗粒间胶结良好,开挖轮廓周边形成有效的注浆加固圈,开挖支护过程围岩变形可控,支护结构稳定,效果良好,可为后续类似松散堆积体地层隧道的设计、施工提供新思路。     

万州西溪铺松散堆积体成因分析及稳定性评价

根据勘探钻孔资料,对西溪铺一带松散堆积体的特征及成因进行了详细的探讨.研究结果表明:分布在基岩面高程190m以下的斜坡与基岩面高程140～150 m平台上的粉质黏土夹碎石土层是由滑坡作用形成的(即西溪铺滑坡);分布在基岩面高程190 m以上的粉质黏土夹碎石土层是由崩积、残积及坡积作用形成的;卵石砂土层是苎溪河的冲积作用形成的.对西溪铺滑坡的形态、滑动面特征、水文地质条件及形成年代等进行了论述,这些特征说明西溪铺滑坡曾发生过一次大型的堆积体滑动、多次小型的表层滑动,其是在一级阶地形成时代T1以后的几千年之内形成的.根据下伏卵石砂土层的地质结构,对西溪铺滑坡的稳定性进行了评价,评价结果表明库水位的变化对西溪铺滑坡的稳定性有巨大的影响,在滑坡的防治设计中必须引起高度的重视.     

万州安乐寺滑坡前缘松散堆积体成因与防治对策

逐一分析了安乐寺滑坡前缘西溪铺、农机技校松散堆积体的144个勘探钻孔,根据土体物质成分进行分层并对其成因进行判断;对相邻钻孔的土层进行比较,将相同的土层连接起来,绘制工程地质剖面图;将工程地质剖面图进行综合对比分析,探讨每一土层的连续性、延伸性．按照“钻孔-剖面-成层”的研究方法,对安乐寺滑坡前缘松散堆积体的特征及成因进行详细的研究．研究结果表明：安乐寺滑坡前缘松散堆积体是以安乐寺滑坡前部的滑动解体作用为主,包括残积、坡积、冲积等共同作用形成的．前缘松散堆积体中存在多个滑动面,滑动面平直、光滑,可以分为2种类型：一类是中深层滑动面,数量较少,规模大;另一类是浅层滑动面,数量较多,规模小．滑动面的这种分布规律反映了前缘松散堆积体是一个长期的不连续的变形体．最后,考虑松散堆积体下伏卵石砂土层地质结构,对松散堆积体防治措施进行了探讨,认为安乐寺前缘松散堆积体采用抗滑桩支挡结合地表排水与护坡等措施进行治理是适宜的,但抗滑桩嵌固段必须深入到卵石砂土层以下稳定的基岩中,以避免抗滑桩随卵石砂土层产生整体位移．     

降雨条件下松散堆积体边坡稳定性离心模型试验研究

采用新型介质雾化喷嘴离心场降雨模拟设备,进行了模拟降雨及格栅支护措施条件下松散堆积体边坡的离心模型对比试验。离心机模型与原型试验比尺为1:80,试验过程通过非接触定点高速摄影系统并结合粒子图像测速（particle image velocimetry）技术分析了试验过程中边坡的位移场变化。试验结果表明,松散堆积体边坡在未降雨条件下是十分稳定的;在进行模拟降雨后,边坡顶部沉降及坡面水平位移随降雨量的增大逐渐发展,尤其边坡表面区域发生明显变形;边坡的破坏模式有别于传统的圆弧滑动,在持续强降雨作用下,坡面逐层产生破坏,最终形成泥石流形态;通过采取坡面土工防护格栅支护条件后,堆积体边坡在降雨条件下稳定性显著提高,故采用边坡防护格栅是提高松散堆积体边坡稳定性的有效途径。     

三峡库区巫山移民新城址松散堆积体成因机制研究

以巫山移民新城址松散堆积体成因类型为例 ,对三峡库区分布较广的松散堆积体进行了研究。通过对大量新开挖剖面的调查测绘 ,在许多地段发现了堆积与基岩之间的滑坡主滑带 ,说明了在该区分布较广的松散堆积体成因具有复合性。它是构造和岩溶作用前提下形成的滑坡体、崩塌体、泥石流堆积体和岩溶坍陷堆积体。运用高分辨率浅层地震勘探揭示堆积体发育深度可达 40 m至 6 0 m ,通过面波测试可按波速将之划分为三层。最后 ,建立了松散堆积体形成演化的概念模型 ,并运用目前最新版本的离散元软件 (UDEC3.0 )对其中最为重要的一种类型滑崩堆积体的形成演化过程进行了模拟。结果表明 ,该区的层状岩体在长江河流下切过程中 ,形成了区域性的卸荷松动 ,而在岩体下部形成压碎张裂带 ;地下水沿卸荷拉裂带渗入 ,并与压裂带贯通 ,形成了岩溶发育带 ,为滑坡、崩塌、塌陷等表生改造提供了条件。     

二郎庙大型堆积体成因机制分析及稳定性预测

以二郎庙大型堆积体为例,从其成生环境地质背景和堆积体特征研究入手,通过动力地质学和斜坡演变（过程）分析法,对这一大型堆积体成因机制进行分析论证,继而形成对其稳定性初步评价,表明二郎庙堆积体整体式滑移破坏的可能性不大,但局部稳定性较差,在集中降雨和人类工程活动等诱发因素的作用下可能发生较大面积的失稳破坏。     

极端冰雪灾害条件下松散堆积体边坡演化分析

针对2008年初南方罕见的极端冰雪气候,为研究其与地质灾害的相关性,探讨了极端冰雪灾害条件下均质松散堆积体边坡的演化特征。比较了融雪与降雨触发滑坡的异同点,通过具体事例分析了融雪触发滑坡灾害的一般规律。引入度日因子与雪雨当量两个物理量,根据南方极端冰雪气候特征建立了简化的有效融雪模型,并从渗流场、稳定性及变形3个方面模拟计算在不同雨雪当量下均质松散堆积体坡体的演化特征。结果表明,一定的融雪速率与融雪量对松散堆积体边坡渗流场无影响。随着融雪的持续,非饱和区基质吸力逐渐减小,坡体整体稳定性逐渐降低。坡面上水平位移与竖向位移逐渐增大,表现为水平方向上前缘变形大于后缘,竖直方向上后缘下错与前缘隆起。在融雪持续一段时间后,坡体失稳破坏。     

大型复杂松散堆积体形成机制的内外动力耦合作用初 探

在我国西部山区广泛发育和分布第四纪大型复杂松散堆积体,这是一套介于土、岩之间的过渡类型的地质体;其成因复杂,主要包括残坡积物、崩滑堆积体、冲洪积物、冰碛物和冰水沉积物等两种或多种组合混杂堆积,明显区别于东部平原区的单一成因类型。本文通过资料对比分析,对大型复杂松散堆积体的一般特征、主要类型和区域分布规律进行了系统总结,最后从耦合的角度来探讨其成因机制,并提出河谷型松散堆积体的内外动力耦合概念模型,研究认为大型复杂松散堆积体属于典型的内外动力耦合作用产生的多期次、成因复杂的复合地质体。     

某水电站库区堆积体边坡的成因机制分析及稳定性评价

针对我国西南水电工程建设中经常遇到的堆积体边坡问题,结合现场踏勘在地表、平硐中看到的地质现象,以及钻孔岩芯资料,在分析区域地质环境、历史地震、降雨等条件的基础上,基于宏观工程地质定性分析和反分析的思想,对堆积体稳定性进行了评价,即目前其处于稳定状态。提出了堆积体边坡的成因机制:由于裂隙切割、风化作用等,上部倾向山里的基岩发生倾倒、崩塌破坏;破坏后的产物在重力作用下向坡体下部运动、堆积;由于持续的堆积,坡表雨水入渗以及地质环境的扰动,导致堆积体自后缘到前缘的推挤过程和由表及里的固结压密变形。由于堆积体边坡特殊的空间结构特征,采用定量方法对边坡在天然状态、蓄水状态以及蓄水遭遇暴雨和蓄水遭遇地震等工况下的整体、局部稳定性进行了计算评价,并分析了由空间结构特征决定的可能变形破坏模式:沿基-覆界面的整体滑动模式和堆积体内局部弧形滑动模式等两种。     

某水电站堆积体成因机制及影响因素分析

西南某水电站坝址左岸发育一大型堆积体,方量约200×10^4m^3。该堆积体沿SWW方向呈喇叭形展布,边界较为清楚,主要物质组成为碎（块）石土及碎石夹粉质粘土。目前堆积体上可见开挖造成的局部垮塌现象,其整体稳定性与否将对坝线选择及水库的安全运营造成严重影响。本文在对其基本特征及变形破坏模式深人调查研究的基础上,探讨了其成因机制和影响因素,为进一步评价该堆积体的稳定性提供了坚实基础。     

某大型堆积体边坡成因机制分析及治理措施研究

针对我国西南地区水电工程建设中经常遇到的堆积体边坡问题,以堆积体边坡的岩体结构特征及工程地质、环境条件为基础,结合现场踏勘在地表、平硐中看到的地质现象和钻孔岩芯资料,详细地分析了堆积体边坡的成因机制和演化过程,并恢复出其形成的概化地质模型。结果显示,堆积体边坡整体为崩塌堆积物,但在形成过程中堆积体一区中上部发生了较大方量的局部破坏,导致了堆积体一、二区地貌和内部结构的差异。对堆积体边坡的稳定性进行了宏观定性评价和详细计算分析,结果表明堆积体整体趋于稳定,但覆盖层浅、中部存在局部稳定性较差的区域。为保证工程的后期正常运营,在综合考虑工程、环境、经济等方面因素的基础上,对堆积体一区采取压脚的处理方式,二区采取削坡减载加挡土墙的处理方式。分析计算成果为工程设计提供了必需的指导和合理的依据,同时也可为类似工程的分析提供参考     

震后沟道泥石流启动条件——松散堆积体雨中失稳的水力学机制分析

5.12地震导致大规模的松散崩滑物质堆积于沟道,极大的增加了震后降雨型沟道泥石流爆发的概率。然而,灾后特殊的物源条件和成灾环境改变了传统沟道泥石流的形成机制,给震后沟道泥石流的防治工作带来了巨大的困难。为此,以水文学为基础,在构建松散堆积体潜水位变化水文学模型的前提下,借助水力学理论,分析了沟道堆积体内水力随潜水位变化的规律和特征,研究作用在单元条块堆积体上静水压力和动水压力的计算方法。在合理分段沟道松散堆积体的前提下,基于无限边坡理论完成了对各段堆积体下滑力、基底抗滑力及剩余下滑力的表达构建。结合算例解析了震后降雨条件下堆积体失稳的力学机制。分析表明,震后沟道松散堆积体失稳启动并泥石流化是流域降雨作用下堆积体内潜水位不断抬升、水力环境不断劣化的结果。流域大、沟道窄、堆积深、导水系数小、沟床缓的堆积体因较高的潜水位更易在降雨中失稳,且失稳模式因条块间剩余下滑力差异而分为整体推移启动及解体牵引启动两类。     

虎跳峡工程区松散堆积体原位直剪试验研究

松散堆积体型斜坡在虎跳峡工程区河段两岸普遍发育,研究其剪切强度对于此类库岸斜坡的稳定性评价具有重要意义。作者设计了堆载式加荷直剪试验方法,并经野外大面积现场试验,获得了堆积体直剪时的剪应力-应变关系曲线,对堆积体的剪切强度性质进行了相应的理论分析,同时为工程区堆积体稳定性评价提供了可参考的c、φ值。     

某堆积体滑坡成因机理及稳定性分析

选取石渠县G215线上某滑坡点作为研究对象。基于详细地勘资料,定性分析堆积体滑坡的孕育过程与地层岩性、地形条件、气候、地震、降雨等诸多因素的关系;同时提取出主滑面典型地质剖面,以公路为界,将边坡分为上、下边坡两个区域,对边坡进行定量稳定性评价。计算结果显示路线左侧上边坡、右侧下边坡的现状分别为欠稳定、基本稳定状态,在降雨等外部因素影响下分别为不稳定、欠稳定状态。综合结果表明强降雨是诱发堆积体滑动变形的主要原因。     

金沙江乌东德水电站岸坡槽谷堆积体成因分析

在西南地区江河流域,岸坡上常常发育有一系列的凹槽负地形,这些地形呈上宽下窄形态,也就是上部表现出U形洼地,稍显开阔,紧接其下部谷地变窄一直连到江河沟谷边。这样的地貌形态其上部洼地发育的高程一般在1 500~2000m。在以往的地质灾害调查中,这种现象常常被认为是滑坡堆积地貌。本文以金沙江乌东德水电站岸坡槽谷堆积体为主要研究对象,从堆积体地貌、物质结构特征以及对比分析了其成因。最后提出该岸坡槽谷堆积体的成因与冰雪作用有关,而不是简单的滑坡堆积地貌。     

某水电站左坝肩上方堆积体成因机制分析及稳定性评价

针对国内西南水电工程建设中经常遇到的堆积体边坡问题,结合现场调查在地表看到的地质现象,以及钻孔岩芯资料,在分析区域地质环境、降雨等条件的基础上,对堆积体边坡的稳定性进行了宏观定性评价。在地质分析的基础上,指出该堆积体具有多期次复合成因的特征,是怒江峡谷岸坡演化的典型模式之一,并进一步提出了该堆积体成因机制的内外动力耦合作用模式。由于该堆积体边坡特殊的空间结构特征和其处于重要工程部位的特点,采用有限差分强度折减法对边坡在天然状态、暴雨、地震等工况下的稳定性进行了分析评价,为工程建设的顺利进行和暴雨等工况下可能的局部加固处理提供合理的依据,并为流域内类似成因和结构的堆积体边坡稳定性评价提供参考     

饱和松散堆积体快速滑动的剪胀效应机制与过程模拟

工程弃渣、地震滑坡堆积体等松散介质,在降雨条件下所形成的饱和松散堆积体具有更强的流动性,其运动速度、危害范围大大超过预期,其内在机制一直是国际学术界关注的热点问题。采用Iverson基于极限状态土力学原理构建的饱和堆积体剪胀模型,并整合到Savage-Hutter滑坡运动演进物理模型中,采用有限体积法求解滑坡运动学方程,实现了饱和松散堆积体运动演进全程模拟,最后以深圳滑坡为案例研究了滑坡运动成灾过程。结果表明:剪胀效应是导致饱和松散堆积体快速运动的主要原因,饱和松散堆积体的初始状态(孔隙比或固相体积分数)对其运动-堆积演化过程有决定性影响。     

蓄水后库岸堆积体边坡变形特征及其稳定性分析

水库蓄水极易诱发库区地质灾害,所以研究水库库岸堆积体边坡在蓄水前后的变形特征及其稳定性具有重要意义。本文基于现场详细的工程地质勘察资料和监测资料,分析了堆积体边坡的结构特征和变形特征;在此基础上,对堆积体的形成和变形机制进行了探讨;最后,采用离散元数值计算方法,对堆积体边坡在蓄水前后的稳定性进行了计算分析。研究结果表明：堆积体形成于古滑坡,水库在短时间（两个月）内大幅度抬高水位近40.00 m,从而激活了古滑坡,导致变形的产生;排水洞和排水孔的施工有效降低了坡体内地下水位,有效减缓了变形的发展,部分测点变形有收敛趋势,但仍需进一步观测。