宝兴县城周边4·20芦山强烈地震地质灾害触发效应

四川省 4·20 芦山7.0级地震具有震级高、破坏性强等特点,地震次生地质灾害以崩塌落石为主,滑坡不发育.与汶川 5·12 特大地震诱发的次生地质灾害相比,无论规模还是数量均显示较轻,但是处于地震影响区的宝兴县城却是个例外,县城周边山体因地形陡峻,表现出崩、滑灾害发育的特点.通过地震前、后对宝兴县城周边地质灾害现场地质调查显示:崩塌、滑坡和泥石流数量分别由地震前的3、1、3个(条)变为地震后的21、1、3个(条);地质灾害发育密度和模数分别由地震前的0.38个/km、0.34万m3/km变为地震后的2.02个/km、5.59万m3/km;地震后发育密度及模数分别是地震前的5.3和16.4倍;地震产生的边坡破坏效应显著.在此基础上,通过分段剖析可知:地震地质灾害主要发生在单薄山脊以及地形坡度陡峭处,岩质边坡以崩塌落石为主,松散层边坡则以滑坡为特征,但大型滑坡少见;地震对处于斜坡地带(非单薄山脊部位)大型松散堆积体等整体复活很少,只是局部陡缓交界部位存在坍滑或震动裂缝,整体稳定性较好,说明强震并不一定会诱发古滑坡等大型松散堆积体的整体复活.      

村镇规划如何规避地质灾害

中国很多区域处于地震断裂带,小城镇和村庄的规划不像城市规划那样备受重视,可以自主选择地势平坦的平原或盆地中的良好位置。很多村庄和城镇沿袭了祖辈的选择,多处在地形复杂的深山中,居住地常常位于陡崖边或不稳定的斜坡上,一些居民甚至居住在古滑坡体、古崩塌体或者断裂带上,发生地震后地表错位、滑坡、崩塌、滚石、水库溃坝等灾害直接影响农村地区,因此,农村地区更容易受到地震破坏。     

大光包滑坡不连续地质特征及其工程地质意义

大光包滑坡是2008年汶川地震触发的最大规模滑坡,也是世界上百年罕见的大型滑坡,引起国内外学者持续争论和广泛研究. 本文为研究地质构造对大光包滑坡影响,基于现场照片、遥感图及岩体结构面产状数据,首先开展大光包滑坡断壁、滑带及滑坡堆积体不连续地质特征调查,进而分析该不连续地质特征成因,进一步讨论强地震动、不连续地质界面组合及地下水对大光包滑坡启动影响. 研究结果表明:震前随大水闸背斜构造演化发育的断层、层间错动带及优势岩体结构面等不连续地质结构控制了大光包滑坡边界的形成和滑体堆积过程;汶川强震为这些不连续地质结构破坏提供了动力条件;地下水伴随着强震过程不连续地质界面贯通促使了大光包滑坡快速启动.      

牵引式滑坡渐进形成历程试验研究

为深入研究牵引式滑坡渐进失稳机理,研发了能够模拟滑坡体分段失稳滑动的试验装置.装置主体由若干渗透盒组成,能够构成各种几何形状的分段式滑面;通过向不同分段组合的渗透盒注水,可使滑带分阶段饱水软化,滑带土抗剪强度降低,引发滑体分级失稳滑动,从而实现牵引式滑坡渐进破坏过程的模拟.共设计12种试验方案,模拟了不同几何特性的滑面和坡面线以及多种坡体材料;从前至后分段软化滑带,形成分级失稳滑块,观测滑坡体变形特征及后缘破裂面形态.研究结果表明:各级失稳滑带分别对应1条主裂缝,滑体性质和坡面形态对滑坡体破坏趋势影响较大,两段线坡面形态的坡体变形最为显著;后缘面破裂倾角一般为陡倾角,其中77.42%的倾角值集中在58°~88°范围内,失稳的第1级滑带越短或坡面形态和滑面形态越陡,后缘面破裂倾角越大.      

采用Midas有限元法与结构荷载法分析计算忻保高速公路南坡梁滑坡

我国在高等级公路的建设中,山区公路不可避免遇见坡度平缓的长大顺层滑坡。设计中由于滑坡体本身物理参数的难以确定性,不同的计算方法对应的结果也不同。以忻保高速公路南坡梁滑坡治理为例,通过Midas有限元法与结构荷载法分析计算了滑坡处置后的边坡受力及确定了其稳定状况,确定了滑坡体的变形机制和滑移状态,结合定量分析方法提出滑坡处置结果不同的计算方法优缺点,可为类似滑坡防治提供借鉴。     

双面高陡边坡的地震滑坡响应分析

为了研究双面高陡边坡破坏机理,以国道G213左侧双面高陡边坡为原型,采用新型离散元计算方法CDEM和振动台试验,模拟了高烈度地震作用下,双面高陡边坡上的坡积体滑坡由变形累计到破坏滑动的全过程.研究结果表明:在地震力和重力作用下,滑体顶部先出现应力集中,造成滑体沿滑体结构面后缘产生变形,进而造成该处出现拉伸、剪切破坏点;随着地震动的持续,滑体结构面上的剪切破坏点逐渐向滑体中前部的锁固段扩展,同时伴随着滑体表面拉伸破坏点的增加,最终造成锁固段发生渐进性破坏,滑体从剪出口滑出形成滑坡;在材料参数等外部条件相同的情况下,坡腰处滑体先于坡脚处滑体发生滑塌,滑塌发生的时间与地震动峰值加速度到达的时间同步或稍微有所滞后;以输入地震波为基准,不论是陡坡地形、缓坡地形还是坡体内,不同位置的峰值加速度沿坡高均有所放大,表现为竖向峰值加速度的放大效应大于水平峰值加速度的放大效应,陡坡地形峰值加速度的放大效应大于缓坡地形峰值加速度的放大效应,也大于坡体内峰值加速度的放大效应.      

大型深层滑坡灾害及其预测

为了进一步探明大型深层滑坡发生机制,对今后发生潜在大型深层滑坡区域进行预测,通过对比分析近年来亚洲地区发生的多起大型深层滑坡,从诱发大型深层滑坡的地震与降雨两个主要方面,分析了特殊地层岩性在化学风化作用影响下与多种坡体结构在重力作用影响下的深层滑坡特征,以及降雨对于该类滑坡的形成所具有的促进作用。研究结果表明,对于由地震作用诱发的深层滑坡,应主要根据不同岩石种类的化学风化情况、深层滑坡形成的力学演化机制以及先行降雨对地震滑坡潜在位置进行预测;对于由降雨诱发的深层滑坡,应主要根据重力边坡变形与内部地质结构的地形特征对深层滑坡发生位置进行预测。      

公路建设古滑坡激活效应及治理优化设计研究

公路建设经过古滑坡地段,古滑坡的复活给公路安全施工及运营造成了极大的隐患。已有研究文献大多集中于降雨、地震及库区水位升降引发古滑坡复活,对人类工程诱发复活的效应及相应的治理研究还较少。基于此,以湖南省龙永高速公路永顺连接线段的古滑坡复活为工程背景,研究公路建设对古滑坡的激活效应及对应的优化处治措施。该古滑坡因坡体为松散堆积体,蠕变性及水理性较大,同时因公路建设坡体开挖坡角凌空而激活古滑坡,影响高速公路的安全性能。经反算获取滑坡带岩土体力学参数,基于极限平衡法得出古滑坡在开挖切方后稳定性系数为0.98,同时考虑雨水入渗及页岩蠕变性,其稳定性系数将进一步劣化,因此采用调整路线纵坡,减少开挖深度、增加平台宽度,增设防排水以及设置抗滑桩等综合处治的优化方案。经监测获取累计位移与时间的关系可知其古滑坡处治是可靠安全的。     

土石混合体变形破坏的基覆面效应研究

为了研究含石量的变化对土石混合体变形破坏演化规律的影响,考虑了基覆面效应的含石量因素,对土石混合体的变形破坏问题进行了分析.采用自主设计的大型推剪仪对剪切面与基覆面的夹角进行了研究,得到了不同含石量情况下最大剪应力的变化规律,借助渗压计与土压力计研究了孔隙水压力与土压力的变化规律.研究结果表明:当含石量从10%增加至50%时,相同剪切位移情况下土石混合体的抗剪强度会增加,剪切面与基覆面的夹角增加80%;在基覆面底部,剪切面与基覆面的距离增加63.6%;土石混合体变形破坏的最大剪应力即峰值强度增加32.5%;孔隙水压力变化值达到最大值所需的时间增加78.9%;土压力变化值达到最大值所需的时间增加80%;在试验过程中石块会发生翻滚旋转,不会发生被剪断,石块最终会指向土石混合体剪切破坏的方向.      

地下开采对古滑坡稳定性影响的有限元分析

运用有限元法的基本原理,依托山西灵石龙鑫发煤业有限公司工业广场古滑坡稳定性评价这一实际课题,对古滑坡初始状态及两种开采情况下坡体位移变形与应力状态进行数值模拟和分析,得出不同工况下古滑坡坡体的位移变形与坡体应力变化规律：初始状态时．位移变形主要发生在坡体中部,坡体处于较小受压状态,滑带处于受拉状态且局部出现应力集中现象：地下开采结束后,位移显著增大,位移集中区域转移扩散,坡体所受压应力增大,局部出现压应力集中现象,滑带处拉应力继续增大且局部应力集中现象更加明显。     

岩质边坡动力失稳机制及数值模拟研究

在分析岩质边坡动力破坏机制的基础上,采用FLAC3D方法,建立了四川震区理县至小金公路工程中豹子嘴岩质边坡三维数值模型.以永久位移作为评价指标,在对四川5.12汶川MS8.0大地震中理县地震台实测地震波校正的基础上,对该岩质边坡在地震荷载作用下的动力稳定性进行了数值模拟.计算结果表明,该岩质边坡在地震荷载作用下并未出现明显的拉应力区,主要以＂压-剪＂破坏模式为主,由于边坡内部分布的应力并不大,该边坡总体上仍为较稳定边坡;在地震荷载作用下,边坡位移呈现出明显的分层现象,位移分布总体上呈现由坡内向坡外、由坡底向坡顶逐步增大的趋势.考虑到地震动力作用下边坡的永久位移偏大,且边坡坡脚处出现了应力集中,应增设SNS主动防护网及矮脚墙进行防护.     

成昆线林场滑坡病害治理工程

林场滑坡为复活型古滑坡，滑体较大（１．５×１０７ｍ３），滑面深５０ｍ，致使成昆铁路８６０ｍ长线路（包括三座建筑物）严重变形，最大水平位移３５０ｍｍ，最大垂直沉降３００ｍｍ。滑坡的治理采用深大抗滑桩及滑体减载的方法；建筑物采用ＨＹＧ－８５Ⅲ组合横移镐和油顶三维方向移动重梁及压浆等方法，使桥隧恢复到位和增强衬砌强度。竣工后效果显著，具有推广意义     

地震滑坡启程动力学机理

为深入揭示地震滑坡的启程动力学机理,探讨了地震诱发滑坡的启动机制.在分析滑坡滑动前聚集的临床弹性应变能的基础上,同时考虑地震水平加速度和竖向加速度,运用能量转化原理,导出了地震滑坡启程速度的计算公式.研究结果表明,地震触发斜坡破坏,主要是其"波动振荡链"综合效应所致;地震滑坡启程阶段经历了"先启动,后加速至启程"的过程;汶川地震东河口滑坡启程速度的计算结果与用动量传递法计算的结果相比,误差约3%.     

超深层黄土滑坡作用下既有隧道结构体系力学特征

黄土地区滑坡灾害频发,滑坡尤其是超深层滑坡对既有隧道结构受力变形有重要影响,隧道滑坡体系变形特性、力学响应一直是学术界和工程界关注的焦点.?以某超深层滑坡地质灾害中的铁路隧道工程为依托,建立了"超深层黄土边坡-滑带-隧道"FLAC3D三维数值模型;利用基于位移突变的局部强度折减法模拟坡体失稳临界状态;针对不同滑带隧道相...     

强震区桥台岸坡震动滑移破坏机理研究

针对汶川地震中大量桥梁岸坡出现滑移破坏现象,对地震作用下桥台岸坡滑移进行了理论研究.根据米塞斯流动法则,得到地震作用下桥台岸坡滑动面应变速度以及与滑动线夹角,据此得出作用于岸坡各外力做功和塑性流动消耗的能量,依据外力所做功与内部消耗能量相等的原则,最终推导出岸坡最大地震主动土压力及所对应滑动面倾角,将能量耗散理论与岸坡...     

典型人类工程活动诱发黄土滑坡灾害特征与致灾机理

为了揭示人类工程活动诱发的黄土滑坡成灾机理,基于典型工程活动触发黄土滑坡案例分析,采用野外调查、物理模型试验和应力路径试验等方法,分析了堆载触发黄土滑坡剪切带形成过程、卸载触发黄土滑坡演化模式和灌溉诱发黄土滑坡的成灾过程。研究结果表明:堆载和卸载触发的黄土滑坡,垂直节理易演化成裂缝带,剪应力作用下剪切蠕变带逐渐由坡脚向坡体内部扩展,直至发展成贯通的剪切带,坡体整体变形破坏,堆载触发黄土滑坡具有典型浅层、深层双滑带特征;灌溉诱发黄土滑坡主要发育在黄土塬边,长期农田灌溉导致地下水抬升,坡体内形成饱和带,重力荷载作用下发生蠕动剪切破坏,滑坡开始启动,大规模的快速覆盖加载导致坡体前部浅层黄土液化,最终触发黄土泥流远程滑坡。