二维条件下颗粒柱体崩塌入水堆积过程

在我国西南地区,以塔柱状危岩体崩塌为扰动源的涌浪次生灾害时有发生。涌浪特征与其扰动源的初始形状和破坏模式关系密切,塔柱状危岩体由下至上、空中崩解的破坏模式与颗粒柱体崩塌相似。区别于以往多试验采用的刚体材料和利用运动距离获得初始动力状态的涌浪试验,本研究设计并进行了不同高度和宽度的颗粒柱体在不同水深下自然崩塌的物理模型试验。运用PIV技术分析了颗粒体及水体的运动特征,按颗粒体与水体的相互作用关系将整个过程大致分为了3个阶段,并研究了颗粒柱体初始形态对试验结果的影响。结果表明,颗粒柱体崩塌后的残余体积受颗粒体初始形态影响较大,水深对其影响较小。涌浪产生早期,首浪位置与颗粒运动位置有着良好的对应关系;而后,两者的位置逐渐拉开。颗粒柱体高度越高,首浪最大波高出现时的位置与崩塌颗粒群前端位置的差值越大。这可能与流固相互作用后期水体流速大于颗粒流动速度有关。试验产生的涌浪大多具有完整波形,这与柱状颗粒体的散体性及其覆盖堆积特征对水体的作用呈不均匀性有关。涌浪传播过程中,水体在z方向上抬升幅度具有一定的渐变性。试验分析结果揭示了柱状危岩体引发涌浪的机制特点,为涌浪灾害防治提供了基础资料。     

南水北调西线一期工程滑坡崩塌体稳定性评价

南水北调西线工程的主要目标是解决西北、华北地区缺水问题。在现有资料和工作深度的基础上,对工程区滑坡崩塌体的稳定性进行了评价研究。研究表明：在整个工程区,库区内崩塌最为发育,滑坡较少;在不同的库区,岸坡的变形呈现出空间不均匀性。崩塌堆积体主要发生在碎裂（松散）岩质岸坡地段,分布于库区的崩塌堆积体中,稳定和基本稳定的占崩塌堆积体总数的25％,潜在不稳定的占崩塌堆积体总数的50％;分布于库区的滑坡堆积体中,潜在不稳定或不稳定的滑坡数量较多。     

长白山天池地区斜坡稳定性分析

长白山天池地区崩塌灾害频频发生。为分析长白山天池地区斜坡稳定性,选取龙门峰作为典型斜坡,采用有限元法对其进行应力、位移模拟分析,绘制最大、最小主应力等值线图。分析结果表明,长白山天池地区高陡斜坡整体稳定性较好,不会发生大规模崩塌。斜坡上缘表层岩体的稳定性较差,极易导致小型崩塌和危石坠落发生。并确定龙门峰两侧南北向陡崖、瀑布附近东西向陡崖及黑风口以南南北向陡崖分布区为崩塌灾害严重区。     

基于EW-AHP-SIM评价体系的崩塌灾害易发性评价

本文以易发性评价为基础,从原生因素和诱发因素着手,构建“10因素”指标体系,通过比较目前多种评价模型,建立了EW-AHP-SIM崩塌评价体系,对西南某公路沿线6个隧道进出口进行了崩塌易发性评价。研究表明：熵权法(EW)、层次分析法(AHP)和综合指数(SIM)耦合形式,弥补了熵权法采集数据的不准确和层次分析法的人为主观性,科学合理地确定崩塌影响因子的权重。坡形S3、岩性S4、出露结构面S5、距断裂距离S6和人类活动S10综合权重值相对较高,介于0.102～0.191间,为敏感因子,植被覆盖率S8和年平均降雨量S7综合权重值相对较低,为非敏感因子。基于EW-AHP-SIM评价体系,得到6个低风险区、3个中风险区、3个高风险区,与研究区现场实际情况相一致,可为崩塌地质灾害的预测和危岩落石风险评价提供参考价值。     

陕西省主要煤矿区地面塌陷表现形式及其遥感响应

煤炭资源的开采引发的地面塌陷,已成为制约矿区可持续发展的重要因素。陕西省主要煤矿区地面塌陷问题严重,且随着煤炭生产规模的扩大呈现更加严重的趋势。其主要表现形式有：塌陷盆地、塌陷坑、地裂缝、滑坡、崩塌等,并引发地形地貌、植被变化及居民点变迁等。针对陕西省主要煤矿区开发状况及地面塌陷表现形式,对地面塌陷形成的地质灾害遥感响应特征进行了分析,认为利用遥感图像可以有效识别塌陷坑、地裂缝、崩塌等直接标志及地貌变化、居民地变迁、植被变化等间接标志,并以此确定地面塌陷的范围;利用多时相遥感资料对比能够获得塌陷区动态变化信息,为研究矿区塌陷规律及灾害防治提供科学依据。     

贵阳市南明区崩塌（危岩体）地质灾害调查与稳定性分析评价

本文以贵阳市南明区沙冲南路朝阳巷后山崩塌（危岩体）地质灾害应急调查及治理工程为例,对贵阳市南明区崩塌（危岩体）地质灾害工程地质条件进行分析评价。在对场区不同状态下的危岩单体进行建模计算、分析评价稳定性的基础上,给出切实可行的治理方案及建议。     

青藏铁路设兴村段崩塌特征分析与运动学模拟

西藏拉萨—羊八井段建有青藏铁路、京拉公路(G109)、京藏高速(G6)三大重要交通工程和大量输电线路。然而,该区段山高坡陡,崩塌灾害频发,给交通和输电的安全运营带来极大的威胁。现阶段对崩塌灾害的分析与预测多是基于地形剖面的二维方法,限制了崩塌块石的运动方向,难以对崩塌的影响范围进行有效的评估。鉴于此,作者借助现场调查、基于无人机航摄的高精度三维地表形貌建模、崩塌运动的三维数值模拟等方法,以青藏铁路设兴村段崩塌为例,分析了历史崩塌块石分布、岩体结构面产状和危岩区特征,并进行了崩塌块石的运动学模拟。通过模拟获得了崩塌的影响范围和到达概率、优势运动路径以及优势运动路径下危岩区块石距坡面的高度和动能,结果表明危岩区的崩塌块石主要威胁输电线路和京拉公路,对青藏铁路和京藏高速无影响。相关模拟结果还对于崩塌防护范围、高度和强度的确定具有指导意义。     

浅析高海拔、高寒环境对青海木里煤田露天矿区开采的影响

青海省木里煤田地处高海拔、高寒环境地区,煤田在露天开采生产过程中会受到高海拔、高寒环境等恶劣气候的影响。青海省木里煤田聚乎更矿区二井田露天开采,在生产过程中易遇到冻土开挖难度大,爆破成本高,冻土消融形成蠕动滑坡、路基冻胀变形,破坏运输线路,大气降水导致剥岩进度缓慢,积水影响穿孔爆破,以及强降雨天气极易形成山洪,冲垮河道危及矿区安全等影响。矿区要合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理,利用更好的技术手段减小高寒、高海拔坏境对露天开采的影响,实现矿业的可持续发展。     

微型钢管桩拦石墙在地质灾害治理施工中的应用

结合九寨沟景区地质灾害治理工程中微型钢管桩基础拦石墙的应用,本文结合拦石墙地基所处位置的地质环境、地形地貌及岩土结构;从施工工艺、施工安全及进度等方面对微型钢管桩实施可行性进行了分析。同时通过对本项目钢管桩的桩体结构构造、布置形式、群桩连接以及桩体与上部肋柱拦石板的连接方式等的改进,进一步探讨了微型钢管桩基础拦石墙代替传统的人工挖孔桩基础拦石墙可能存在的薄弱部位,提出了进一步改进及优化措施。     

基于粒子图像测速技术的滑坡-涌浪两相运动分析系统

滑坡-涌浪灾害威胁沿河两岸居民生产生活安全和航道安全。当前尚缺乏同步提供流固两相运动矢量的相关物理试验分析系统,以深刻分析滑坡-涌浪产生机制。文章提出了基于流固两相识别的粒子图像测速（PIV）技术和试验实现方法。利用2560×1024像素的工业相机,该PIV技术可实现在3 m×1.5 m视窗下最小1.17 mm的空间分辨率和0.01 s内最小0.117 m/s的观测速度。同时,提出了与该系统方法有关的误差来源和克服相关问题的解决方法。利用相关硬件设施示范性构建了滑坡-涌浪两相运动观测平台,并编制了专门的解算软件。对三维柱体颗粒崩塌、二维柱体颗粒崩塌及其涌浪和水下崩塌-涌浪进行了展示性试验,取得了良好效果。该系统可以揭示广泛的岩土体及水体运动全过程,具有很好的应用前景;将为滑坡-涌浪及相关动力学领域研究提供强有力的研究工具。