A semianalytical approach for solving first-order perturbation equations of dissolution-timescale reactive infiltration instability problems in fluid-saturated rocks

This paper presents a semianalytical approach for solving first-order perturbation (FOP) equations, which are used to describe dissolution-timescale reactive infiltration instability (RII) problems in fluid-saturated rocks. The proposed approach contains two parts because the chemical dissolution reaction divides the whole problem domain into two subdomains. In the first part, the interface-condition substitution strategy is used to derive the analytical expressions of purely mathematical solutions for the FOP equations in the upstream subdomain, where the dissolution chemical reaction is ceased and the FOP equations are weakly coupled. In the second part, the finite element method (FEM) is used to derive the analytical expressions of numerical solutions for the FOP equations in the downstream subdomain, where the dissolution chemical reaction needs to be considered and the FOP equations are strongly coupled so that it is impossible to derive purely mathematical solutions for them. Particular attention is paid to the development of the element-by-element forward marching strategy, which is associated with the use of the FEM for solving this new kind of scientific problem. The related analytical results demonstrated that (1) both the dynamic characteristic of a reactive infiltration system and the dimensionless wavenumber can have pronounced influences on the distribution of the FOP dimensionless acid concentration within the entire domain of the dissolution-timescale RII problems in fluid-saturated rocks and (2) the FOP dimensionless acid concentration distribution exhibits two significantly different patterns in the upstream and downstream subdomains of the dissolution-timescale RII system.     

四川丹巴县特大型滑坡形成原因及稳定性分析

西南地区许多滑坡,位于深切峡谷地区。这些地区又是人类活动密集区。滑坡具有坡形陡、变形快、危害性大的特点。丹巴特大型滑坡就是一个典型。它位于丹巴县城南街。2004年起,滑坡就处于加速运动阶段。滑坡一旦下滑,半个丹巴县城将遭到毁灭,数千人的生命、数亿元的国家和人民财产将毁于一旦。220×104m3滑体土石一旦堵塞河道,后果不堪设想。因受滑坡影响,目前县城处于危险区内的4620余人已撤出。这已影响到丹巴人民的生活、工作、交通等各个方面。国内外对这种加速运动滑坡的治理经验很少。通过现场实际勘查对其影响因素作出了分析,稳定性计算结果被设计部门采用,并成功地应用到治理中,保住了丹巴县城。     

成兰铁路松潘隧道入口红花屯古滑坡发育特征与稳定性分析

成兰铁路地处南北地震带中段,在内外动力耦合作用下,铁路沿线发育一系列大型—巨型古滑坡及存在古滑坡复活现象,给铁路工程规划建设造成极大危害。野外调查表明,规划建设中的成兰铁路松潘隧道入口位于红花屯古滑坡的坡脚部位,在强降雨和人类工程活动等作用下,该古滑坡近年来已发生局部复活并对铁路和下方居民区造成重大威胁。本文在野外调查的基础上,对红花屯古滑坡开展了原位大型直剪试验和稳定性模拟分析。研究表明:天然工况下,组成红花屯滑坡的碎石土抗剪强度较高,与其碎石含量呈显著的相关性,随着含石量的增加,碎石土的粘聚力有降低趋势,而内摩擦角有升高趋势。基于FLAC~(3D)数值模拟结果表明,在天然状态下,红花屯古滑坡的总体稳定性较好,铁路开挖坡脚改变了坡体的局部应力状态,在强降雨作用下,雨水进一步弱化滑体力学强度,古滑坡体变形量变大;在滑坡采取抗滑桩、格构锚等治理后,滑坡变形得到了有效控制。该滑坡在干湿循环、地震和人类工程活动等作用下,有可能进一步发生失稳,影响铁路隧道安全和坡体下方居民区,应加强群测群防和稳定性监测。     

三峡水库区巴东县文家滑坡特征及其防治对策

三峡水库区地质条件复杂,是我国地质灾害的多发区及重灾区.文家滑坡位于巴东县内龙船河国家旅游区入口处,神龙溪大桥南侧.论文在研究了三峡水库区文家滑坡的工程地质条件及滑坡体基本特征的基础上,介绍了该滑坡的结构及变形特征.从滑坡形成条件、诱发变形因素两方面分析了滑坡形成的原因及诱发滑体失稳的主要因素,并结合工程实际境况,对滑坡治理进行初步研究,提出了一些可行的防治措施和建议,为三峡地区相同类型的滑坡的治理提供借鉴.     

某古滑坡基本特征及稳定性分析

通过对西南某水电站在地下洞室的开挖过程中揭示的一些特殊地质现象分析认为该区存在一个从外表上很难发现的老滑坡体,根据该滑坡结构及解体特征,分析其变形破坏模式,认为它是一暴雨促发的平推式滑坡,并对其在各种工况下的稳定性进行量化评价。     

近水平岩层滑坡启动的临界水柱高度分析

从岩性特点和外部诱发因素等方面分析了近水平岩层滑坡的形成机制,提出此类滑坡启动的主要诱发因素是暴雨或持续降雨.从力学角度讨论了滑坡启动的判别依据,推导了滑坡启动时的临界水柱高度.研究表明,裂隙水对近水平岩层滑坡启动的影响是有条件的,在滑体厚度d一定的情况下,当滑面长度L小于安全长度LS时,滑坡就会启动,否则裂隙水不足以引起滑坡的启动.同时对应于一定的滑面长度,分析了浅层、中层、厚层滑坡的临界水柱高度值.     

岷江上游叠溪地震区斜坡变形破坏分区特征及其成因机制分析

以1933年岷江上游叠溪地震诱发的地面地质灾害基本特征入手,系统阐述了叠溪地震区斜坡变形破坏分区分带的 典型特征,归纳总结了高地震烈度区斜坡变形破坏的空间发育分布规律;重点从斜坡变形破坏分区特征与发震机制和应力场 的成生关系方面,分析探讨了叠溪地震区斜坡变形破坏分区特征的成因机制,阐明了1933年叠溪地震造成震区不同区带斜坡 变形破坏类型和变形破坏强烈程度差异之原因,充分揭示了内生地质作用对浅表生地质灾害的控制作用。     

河南省铁生沟矿邻区山体滑坡原因与防治对策

描述了铁生沟矿邻区滑坡山体的地形、岩性、滑动规律和特点,圈出了滑坡体及其可能的致灾范围。从滑体岩性、滑面、大气降水和人工活动等方面分析了滑坡活动原因,指出山体滑动是内外因综合作用的结果,第四系松散堆积物及其中下段的粘土滑面是内在原因,强降水和人工切坡是诱发因素。提出了挖砌截、排水沟,表层防渗处理,削坡减荷,埋置抗滑桩和注浆加固等相结合的综合防治措施。通过应用多手段进行综合治理,该滑坡山体可以得到彻底治理,并能够确保该矿生活区居住职工家属和矿井安全。     

广元市凤凰山公园滑坡稳定性分析

该滑坡为土质小型滑坡,为治理滑坡提供依据,在讨论滑坡基本特征的基础上,采用极限平衡法计算滑坡稳定系数。计算结果表明自重条件下滑坡处于稳定状态;自重和暴雨条件下滑坡处于稳定、欠稳定和不稳定多种状态。     

重庆万州区长滩镇碾家梁滑坡可能的次生灾害快速预测与对策

重庆万州长滩镇碾家梁滑坡是一个古老的缓倾角滑移—弯曲型滑坡。2015年5月,随着重庆雨季的来临以及人类的等不利因素的影响,古滑坡复活,根据监测,每天以1~2个mm级的速度下滑,形成潜在险情。本文分析了滑坡控制因子,如果下滑至磨刀石河,可能形成的次生灾害,尤其是堰塞湖的堆高、溃坝的可能性、下泄坝前流量等做出了初步估算和分析,为次生灾害的防治提供必要的依据。