西安至延安高速铁路沿线滑坡灾害及其防治对策分析

拟建西安至延安高速铁路位于黄土高原,由于河流冲刷、人类工程活动等因素,其沿线发育大量黄土滑坡,具有密度大、易滑动、难防治等特点,严重威胁铁路行车安全。在陕西I49E007004(耀县)幅1∶5万环境地质调查项目研究报告的基础上,结合遥感解译成果,对沿线的滑坡灾害发育特征及防治对策进行分析。分析认为:西延铁路沿线的黄土滑坡可归纳为3类,分为黄土内滑坡、黄土-基岩接触面滑坡、黄土-泥岩滑坡,且其分布的空间特征具有不均匀性、群集性和延续性,并因地制宜,对线路沿线的黄土滑坡提出防治对策,为拟建西延高铁沿线黄土滑坡灾害的防治提供相关参考和依据,同时助力黄土高原滑坡灾害的防治。     

西延高铁黄土滑坡发育成因及工程策略研究

西安至延安高速铁路铜川至延安段区内黄土沟壑纵横,滑坡灾害极其发育,给铁路工程带来极大危害。勘察期间通过野外调查、遥感解译等方法圈定8 000余处滑坡,研究表明,沿线黄土滑坡主要分布在铜川以北的黄土梁峁沟壑区、子午岭低中山区北段及河谷川道两岸斜坡地带,滑坡形态普遍为后缘呈较为规则的圈椅状,滑坡面为顺坡向,以中小型滑坡为主,滑坡堆积黄土具备孔隙比大、饱和度高等特点。随后论述黄土层内滑坡、黄土-基岩顺层滑坡、黄土-基岩切层滑坡的形成原因,结合线路绕避巨大型滑坡及隧道下穿滑坡两个案例,分析沿线滑坡分布特征、发育模式及方案比选期间的选线策略,综合确定适合于西延高铁的铁路选线思路及工程防治策略。     

陇南市三家地黄土地震滑坡形成机理研究

研究目的:5.12汶川大地震给人民生命财产造成了极大损失。震后10年内,将是次生地质灾害频发期。其中,滑坡是最为广泛、危害最大的灾害之一。正确认识地震诱发型滑坡形成机制,是防治设计的基础和依据。研究结论:以陇南三家地黄土地震滑坡为例,认为黄土泥岩顺层缓倾结构是此地震滑坡产生的内在因素,地处两构造交汇地带为滑坡形成提供内在动力,泥石流异常发育是滑坡形成的主要外部因素,而地震波传播方向与坡体应力场方向耦合、地震波与黄土显微结构的耦合及地震波与突发地下水异常的耦合是该滑坡形成的诱发因素。针对滑坡形成机理提出了防治建议,对认识地震诱发型滑坡形成机理,有效降低地震诱发的次生灾害,促进灾后重建工作有一定指导意义。     

泥流型黄土滑坡与洞穴成因机制及其相互作用

以宝兰客运专线峡口滑坡为典型实例,研究黄土滑坡和洞穴的成因机制及其相互作用,为此类滑坡防治与洞穴治理提供依据。结果表明:峡口滑坡三面环山的"凹"形地形、汇水能力强且排水能力差是产生黄土滑坡与洞穴发育的主要原因;滑坡体土质疏松,加剧了洞穴发育密度;滑坡体改变了原始地形,影响黄土洞穴发育特征;黄土洞穴降低了滑坡体的完整性并加剧了滑坡边界的形成;洞穴系统改变了土体的渗流条件,易诱发滑坡复活。对于黄土滑坡中洞穴的治理,在评价滑坡体稳定性的基础上,宜采取"排、截、填"综合治理方法。     

中兰铁路黄土滑坡发育特征及成因机理研究

中兰铁路北湾至转石梁段发育有大量黄土滑坡,具有成因复杂、危害严重、治理困难等特点,对线路运营危害极大。在野外调查、无人机航拍的基础上,综合工程勘探、遥感解译成果,运用成因机制法分析沿线黄土滑坡的成因机理,提出了有针对性的防治措施。研究表明:(1)区内黄土滑坡在平面上多呈簸箕形或长舌形,普遍具有"低滑速、短滑距、多期滑动"的特征;(2)滑坡滑体多为砂质黄土,在下伏基岩风化严重的斜坡上,滑体底部存有母岩碎块,按地质成因机理可分为牵引-溜坍型滑坡和溜坍-剪切型滑坡两类;(3)牵引-溜坍型滑坡多孕育于斜坡的中、低处(多为小型滑坡),溜坍-剪切型滑坡多发育于斜坡的较高处(多为中型滑坡);(4)在降雨作用下,斜坡上覆黄土的力学行为是两类滑坡成灾的关键,可采取"清除上覆黄土+排水+坡面防护"的防治措施。     

降雨条件下灵台黄土滑坡变形机理分析

研究目的:为了更好地应对西部铁路建设中常见的黄土滑坡问题,本文以一处典型黄土滑坡为例,结合滑坡区的工程地质条件,建立地质模型,对其降雨条件下的变形特征、诱发因素及形成机理进行了分析,旨在通过深入研究黄土滑坡在降雨条件下的变形机理,为铁路工程建设中该类地质灾害的防治工作服务。研究结论:(1)灵台滑坡是在自然条件下受降雨影响,雨水顺节理裂隙下渗,坡脚遭到雨水浸润、侵蚀,上部土体充分湿陷,在自身重力影响下形成的中型滑坡;(2)对滑坡体在一定降雨条件下进行有限元模拟,得出整个灵台滑坡降雨入渗过程就是降雨对基质吸力影响强度逐渐降低同时影响范围逐渐扩大的过程;(3)结合实际勘探资料,对滑坡天然状态与饱水状态应力-应变的力学行为进行比较分析,得出滑坡失稳、破坏与滑移的力学机制;(4)本文研究成果可为黄土滑坡的防治工作提供理论基础。     

宝兰高铁天水北山滑坡群地质选线研究与工程实例

甘肃省天水市地处西秦岭北麓向陇西黄土梁峁过渡的低山丘陵区,区内黄土滑坡分布广、发育密集、危害程度高,尤其是耤河北岸的天水北山滑坡群,严重制约宝兰高速铁路线路方案的选择。平面外绕天水市区及北山滑坡群会使得线路加长和投资增大,而采用隧道内设Ⅴ形纵坡下穿耤河宽谷区及北山黄土滑坡群,既绕避了滑坡群又解决了外绕方案投资大的问题,一举两得。勘察设计中通过分层抽水试验确定了隧道埋深,优化隧道凹坡段最低点的位置及高程;通过滑坡推力检算确定隧道拱顶基岩安全厚度,确保隧道施工及运营安全;同时设计中还采用双层全包防水措施,避免了水土流失造成的地面沉陷。     

新建银西铁路黄土沟壑区工程地质选线

通过实例论述新建银川一西安铁路通过黄土沟壑区的地质选线。重点阐述了该区域的地质环境特征,黄土滑坡产生的机理及分布规律,总结了铁路线路通过黄土沟壑区冲沟的要点及选线原则。在对该区域进行详尽的地质调查的基础上,通过调整接轨方案,绕避了黄土滑坡集中发育的沟壑区,使线路尽量走在地质环境好的黄土梁塬区冲沟上游,不仅考虑了黄土滑坡对铁路安全的影响,并比较了方案造价及工期方面的因素,确定了最适宜的线路方案。     

黄土地区高速公路地质选线与勘察

黄土在中国北部地区分布较为广泛,冲沟发育,多凌乱破碎,水土流失严重。同时黄土地区陷穴发育、人工洞穴分布较多,部分地段滑坡发育。高速公路属于线状工程,延伸长度大,且对基础的要求高。因此,黄土地区高速公路合理的选线与适当的勘察尤其重要。以大运高速公路侯马至运城段的地质选线与勘察为例,介绍地质选线勘察的过程、方法和重点。     

银西铁路驿马黄土滑坡工程特性与变形研究

银西铁路途经黄土梁峁沟壑区,不良地质非常发育。通过现场地质调查、钻探、原位测试及室内土工试验等综合勘察手段,查明驿马滑坡的工程地质条件。驿马滑坡为一大型中深层-深层黄土质古滑坡,滑坡前缘临空,后缘发育陡坎,后缘后部黄土塬面发育陷穴,侧缘分布冲沟,且受灌溉、排水等人为扰动影响。采用地层宏观评判,土体物理参数细部数据分析,有限元数值模拟的方法,研究滑坡工程特性及变形规律,评价滑坡潜在危害,为铁路选线提供参考。     

舟曲县瓜咱坝1号滑坡的变形特征与机理分析

舟曲县瓜咱坝1号滑坡是中层中型的错落转化型破碎岩石老滑坡。通过地质调绘及现场勘查对该滑坡的工程地质条件以及滑坡的基本特征进行了研究。指出了引起滑坡变形破坏的主要影响因素是滑坡区的地质构造、地层条件、气象因素和人类活动的影响。总结了老滑坡的变形破坏及复活模式为老滑坡—前级不连续崩塌—坡体卸荷、松弛变形—牵引后级滑坡滑动—后级拉裂、滑移—推动挤压前级滑坡—整个滑坡的复活,为滑坡稳定性分析及工程治理提供了依据。     

黄土特高边坡垮塌原因分析及综合整治措施

研究目的:黄土高边坡在地表水、地下水及隐形滑动面的作用下,极易发生溜坍或滑动。例如,陕北某黄土沟谷一挖方高边坡,其挖方边坡高度为110 m,为超高边坡且原始边坡中下部发育有大型古滑坡,2015年雨季持续降雨造成六级平台以下边坡发生坍塌,2016年雨季强降雨使边坡左、右两侧滑塌区范围进一步扩大,局部六级平台已全部垮塌,坍塌面局部延升至十二级平台边缘,整个黄土特高边坡处于极不稳定状态,本文旨在对该特高边坡垮塌原因进行分析并提出综合整治措施。研究结论:(1)查明了黄土超高边坡的地质结构及相应力学特性,采用瑞典圆弧法得到了边坡稳定性检算结果;(2)根据本边坡工程地下水补、径、排情况,得出了地下水对黄土边坡稳定性影响规律;(3)探明了原始边坡古滑坡分布范围和滑面埋深,找到了古滑坡和黄土边坡坍塌的内在关系及坍塌成因;(4)本黄土特高边坡高度超过了相关规范适用范围,但经过专门论证研究,采用设置竖向渗井、抗滑桩、挡土墙等综合整治措施,保证了边坡的稳定性;(5)本边坡综合治理设计及施工经验可为高大土质边坡、地下水丰富的边坡治理工程提供借鉴或参考。     

黄土隧道洞口山体稳定性评价关键技术

铁路黄土隧道洞口在施工过程中受地质条件、工程设计、施工技术等因素影响,易发生山体滑坡。本文以一客运专线黄土隧道洞口山体滑坡为实例,从地形地貌、滑坡形态、施工影响、过程管理等方面对滑坡原因进行了分析,探讨了滑坡产生的原因,总结关于黄土隧道洞口边坡稳定性分析经验与管控技术要点。     

山西中南部铁路通道黄土台垣区选线勘察

山西中南部铁路通道为我国首条30 t轴重的重载铁路,其中DK322~DK368段穿行于临汾断陷盆地与太岳山凸起交界地带黄土台垣区,"鸡爪"形冲沟发育,黄土崩塌、黄土滑坡、湿陷性黄土、黄土软塑带、第三系松散砂层、膨胀凝灰岩问题突出。依据其地质演化过程、地层结构及成因机理,在"鸡爪"形冲沟两侧重点排查崩塌滑坡,在台垣内部核查基覆界线、高含水量黄土软塑带及饱和砂层,在台垣边缘寻找地下水强径流带。提出"以隧展线"的原则,通过平面位置及纵断面高程调整,规避隧道长距离走行在黄土软塑带、松散及饱和砂土内。实际施工揭示,该段线路地质条件与勘察资料一致,隧道围岩条件及水文地质特征与预测相符。     

武罐高速公路崔家梁黄土滑坡形成机理与稳定性分析

武罐高速公路武都至洛塘段黄土滑坡分布密集,由于该地区黄土厚度较小,滑坡以浅～中层的中小型滑坡为主,研究认为该地区黄土滑坡的发生主要受降雨、地震和河流的影响,使滑坡表现出明显的周期性。以线路中比较典型的崔家梁黄土滑坡为研究对象,突出坡体结构在滑坡稳定性分析与计算中的重要作用,从滑坡地质结构与变形特征入手,建立滑坡坡体结构,分析滑坡形成机理和可能产生的失稳破坏模式,并进行稳定性分析与评价,确定滑坡变形状态。计算结果表明,崔家梁滑坡在天然状态时已接近极限平衡状态,在降雨或发生地震时稳定性将进一步降低从而可能产生整体滑动,为选择滑坡防治措施提供依据。     

大断面深浅埋黄土隧道围岩压力试验研究

研究目的:针对郑州至西安客运专线黄土隧道设计中存在的问题,开展大断面黄土隧道深浅埋分界、深浅埋围岩压力计算研究,提出大断面黄土隧道深浅埋分界高度;确定深浅埋黄土隧道围岩压力计算方法;明确深浅埋黄土隧道二次衬砌厚度的设计原则,指导郑州至西安客运专线黄土隧道的设计与施工,并为类似大断面黄土隧道工程的设计提供技术支持. 研究结论:通过对大断面深浅埋黄土隧道围岩压力的试验研究,提出了郑州至西安客运专线大断面黄土隧道深浅埋分界高度、围岩压力计算方法和二次衬砌厚度的设计原则.郑州至西安客运专线黄土隧道深浅埋分界高度应为40～60 m;浅埋黄土隧道荷载按谢家烋公式计算,深埋黄土隧道荷载按太沙基理论计算;不同埋深黄土隧道二次衬砌宜采用相同厚度.     

陕北黄土滑坡地貌演变分析

本文将陕北地区黄土滑坡的地貌发展演变过程分为变形初期，变形中期，变形后期三个阶段，分析其各发展阶段的主体稳定性，力学机理及其成因，从而得到了相应的工程原则和整治措施。     

某高铁工程地质选线研究

为解决陕北黄土地区高速铁路选线所面临的技术标准高、地形困难、滑坡等不良地质发育、工程难度大等问题,通过对某高速铁路选线区域工程地质条件的分析,梳理出影响该项目的主要工程地质问题,针对这些问题确定适合本线的地质选线原则。本线确定的地质选线原则不仅适用于陕北黄土高原,对陇东、晋西南、豫西等黄土地区亦有一定的借鉴作用。     

兰新第二双线兰州西至西宁段地质选线

兰新第二双线兰州西至西宁段穿行于黄河、湟水河及其支沟阶地,黄土塬梁峁及低中山,区内滑坡、错落、泥石流、危岩落石、岩堆、煤窑采空等不良地质发育,湿险性黄土、膨胀岩等特殊岩土广泛分布,控制线路方案的地质因素多。通过可研和初步设计阶段大面积调绘和综合勘察,对各方案进行进行研究和比选,确定了地质条件较好的线路方案。     

路基压实黄土力学特性三轴试验研究

通过对不同能级强夯后的Q3黄土进行三轴试验,得到含水量与压实功不同的黄土试样在同围压下的应力应变特征及剪切破坏形式,探讨了压实黄土的力学特性随含水量与压实功的变化规律.通过回归分析得出抗剪强度参数与含水量及压实度之间的相关关系,并剖析了压实黄土力学特性影响因素的作用机理,对指导黄土地区路基工程的设计、施工和进行稳定性分析具有重要的理论和实践意义.