人类活动影响高速公路滑坡的发灾机理和致灾模式研究--以余家海滑坡成因机理为例

高速公路桥梁横跨滑坡体导致公路安全运营问题突出,经济损失严重。以余家海互通立交BK0+601桥滑坡体为例,通过现场调研和钻孔调查,分析该类型滑坡的发灾机理和致灾模式,计算在不同工况下边坡稳定性,提出该类型滑坡的针对性治理方案。结果表明,导致该滑坡发灾的主要因素为不合理的堆载与边坡前缘开挖后支护不及时的人类活动,在降雨的耦合作用下导致滑坡发生。揭示该滑坡致灾机理,是由于前缘水库清淤导致临空面增加,在滑坡的牵引-拉裂作用导致承灾体受损。降雨与库水位波动耦合加剧滑坡的灾变,使桥墩发生位移,威胁行车安全。致灾模式包括排水槽损坏、桥墩基础拉裂以及上部结构破坏和堵河次生灾害。通过稳定性计算与分析表明该滑坡为欠稳定,未来在降雨作用下会出现局部滑动。提出格宾挡墙与护坦的针对性治理措施,能防止库水波动影响,起到拦挡作用。

则木河断裂带灾害效应及致灾模式研究

则木河断裂带位于青藏高原东南缘,川滇菱形地块东边界的突起上,为大型左旋走滑活动断裂,因其所处的特殊构造部位、强烈的地壳形变与断裂活动,从而具有地形复杂、构造强烈、地震活跃、次生地质灾害严重的特点。大箐断层在则木河断裂带次级断裂中活动速率最大,地处断陷河谷盆地和大箐梁子隆起区,且大箐梁子为1850年7.5级地震震中和断层枢纽运动中心,河谷保留冰川活动的遗迹,地质灾害发育,因此将大箐断层作为研究对象具有良好的典型性和代表性。通过现场调查,依据孕育地灾的地质背景条件,斜坡在地震动力作用下的响应特征和斜坡失稳的成因机制,将断裂致灾模式分为3大类,7亚类,共15种类型。大类的划分主要依据地质灾害的类型,亚类考虑灾害动力响应过程及斜坡失稳演化模式,是斜坡失稳破坏最显著的差异;小类的划分主要依据坡体的地质结构,是灾害失稳具体形式上的差异。本文较为系统地揭示了大箐断层地质灾害的成因机制及致灾模式。

狮子山隧洞突涌介质特性与致灾模式

为了掌握玄武岩地层向斜构造不良地质体构造特征与突泥突水机制,以滇中引水工程狮子山隧洞穿越乌龙坝向斜构核部附近突水突泥灾害为例,研究了该段突水突泥灾害演化与致灾地质构造、致灾介质基本特征与致灾动力及诱发机制。结果表明:①突涌原因为构造向斜上盘节理裂隙密集带储水构造使下位凝灰岩裂缝扩展发育崩解软化、泥化,连接上部储水构造体,导致致灾介质体突涌;②突水突泥致灾介质类似稀性泥石流,瞬时爆发涌出,携带巨大能量;③隧洞卸荷坍塌、地下水作用及应力释放等共同作用导致了灾害形成。研究成果对隧道穿越褶皱构造防治突泥突水灾害具有一定指导意义。

隧道施工地质灾害与致灾构造及其致灾模式

不同类型的隧道施工致灾构造,因隧道施工开挖接近和揭穿产生不同类型的隧道施工地质灾害,其致灾模式亦不尽相同。本文在总结隧道施工地质灾害类型的基础上,提出了不同类型隧道施工致灾构造的构成和隧道施工开挖揭穿与岩土盘破坏两种致灾构造致灾模式。

陕西省地质灾害实例分析及其致灾模式探讨

对已发生的大量突发性地质灾害,特别是对造成人员伤亡的地质灾害进行系统总结,分析原因,提出针对性的防治措施并指导实践,是当前提高地质灾害防治管理水平面临的重要课题,也是目前地质灾害防治研究中的热点问题。对陕西省2000～2007年发生的地质灾害进行了总结,分析了地质灾害诱发因素,初步系统地提出了陕西省地质灾害致灾模式,并针对性地提出了防治对策。

贵州省煤矿开采引发的地质灾害特征及致灾模式研究

贵州省地处扬子准地台与华南褶皱带的结合部,煤炭资源主要分布在六盘水煤田、织纳煤田和黔北煤田三大煤田。通过调查煤矿开采引发的地质灾害及环境问题,发现煤矿开采引发的地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降、矿坑突水等,总结出煤矿开采引发的地质灾害特征为:分布范围广、区域性强;突发性强、危害性大;具有同步叠加性;灾害发生具有明显的季节性;地质灾害活动的频次逐年增高。主要致灾模式有三种,即采空区垮塌+滑坡(或崩塌)+岩漠化、矿坑疏干排水+地裂缝+崩塌(或滑坡)+岩漠化、煤矸石及尾矿堆存占地+暴雨山洪+滑坡(或泥石流)+土地损毁。

地面沉降几种致灾模式的初步探讨

提出并探讨了地面沉降的"抬升-塌陷模式、开裂模式、下降模式、漏斗模式、土体结构破坏和地下水流场改变"等6个致灾模式,初步探讨了各种模式致灾的特点,提出了对不同模式开展有针对性的地面沉降治理工作的建议。

大同矿区浅源冲击地压致灾模式分析

以大同矿区坚硬煤岩组合条件下采动影响区域冲击地压发生机理为背景,分析了矿区冲击危险性煤层的顶板特点和煤层冲击倾向性,探讨了采动应力诱发煤体材料失稳和煤层整体滑移的致灾模式。通过分析典型冲击矿井的开采地质条件和采动效应,明确了大同矿区冲击地压的致灾模式,可为后续有针对性的灾害防治提供参考。

西南地区红层滑坡致灾成因及致灾模式研究

以西南红层地区一高速公路路堑滑坡为例,通过现场调研及地质勘察,分析其致灾成因及致灾模式。导致该边坡产生滑动破坏的最主要诱发因素是长期地下水作用以及边坡开挖后支护不及时,该滑坡的发展历经蠕动滑移、表层失稳、后缘裂隙发展、两侧裂隙发展、前缘剪出五个过程。通过数值分析计算,该滑坡目前处于滑动阶段,稳定系数为0.96,处于不稳定状态。

秦巴山区泥石流动力学特征及致灾模式

通过详细调查2014年9月19日秦岭南坡九千岔沟的洼沟泥石流的发生、发展和堆积过程,分析泥石流发生时物源的颗粒级配、容重及泥石流的流速、流量、最大历时等物理性质和动力学特征,认为洼沟泥石流形成过程具有明显的溃决效应,且前期降水对该泥石流的形成有显著影响;洼沟泥石流是一种流速高、流量大、历时长的粘性、降水弃渣型泥石流;洼沟泥石流运动过程具有高位远抛、沿沟揭底、受阻爬坡、分流折转、弯道加速、S型前进的特点;洼沟泥石流致灾模式严格受泥石流堆积过程中行进路线的影响,尤其是高位冲积,在S型弧线弯道处跌落时能量巨大,是本次致灾的主要原因。

秦巴山区矿产资源开采区地质灾害致灾模式研究

秦巴山区地质环境脆弱,加之受到采矿工程活动的影响,区内地质灾害频发。目前矿产资源开采区内地质灾害研究相对较少。该文阐述了秦巴山区矿产资源开采区内开采现状,区内矿山以小型为主,开采矿类以金属矿产和建材非金属矿产为主,开采方式以露天开采为主;总结了秦巴山区地质灾害发育现状及采矿活动引发的地质灾害现状,采矿活动引发的地质灾害以泥石流为主,提出了4种致灾模式:采矿覆岩剧烈变形致灾型,采矿覆岩缓慢变形致灾型,采矿废渣与降雨耦合致灾型和露天边坡变形致灾型,并列举了部分典型地质灾害点。这对秦巴山区矿产资源开采区地质灾害防治具有重要的意义。

白龙江中上游泥石流形成条件与成灾模式探讨

白龙江中上游泥石流发育极为严重,危害、威胁巨大,研究该区泥石流的成灾模式和致灾模式对泥石流灾害防治、国土空间规划、生态文明建设具有重要的科学意义和实践指导价值。文中在分析白龙江流域中上游241条泥石流形成条件的基础上,对泥石流的成灾模式、致灾模式及泥石流防治进行了分析。研究结果表明:(1)泥石流受地形地貌影响显著,高差大于1000 m占总数74.3%,主沟沟床纵比降>200‰占总数93.4%;(2)众多滑坡体物源沿着坪定-化马断裂带呈条带状分布,泥石流物源主要来源于千枚岩、变质砂岩、残坡积层、黄土等软弱地层的崩塌、滑坡体,物源分布与下伏基岩坡向关系不大;(3)该区泥石流按地貌特征分主要有沟谷型泥石流(占总数69.7%)、坡面型泥石流(占总数30.3%),基于固体物质补给方式划分泥石流成灾模式主要有重力侵蚀补给型(占总数71%)、坡面侵蚀冲蚀补给型(占总数10%)、沟床侵蚀补给型(占总数19%);(4)泥石流主要的致灾模式为溃决-冲毁、冲积-淤埋、爬高-堆积、侵蚀-坍塌、淤埋-掩埋、堰塞-次生灾害;(5)重力侵蚀补给型泥石流重点防治沟内重大灾害体,坡面侵蚀冲蚀补给型泥石流防治以拦挡、排导工程为主,沟道侵蚀补给型泥石流防治以清淤、排导为主。

探究铁路水害致灾模式与预警预报方法

铁路是我国交通运输系统的重要组成部分,对于人们的日常出行和生命财产安全都有着重要影响,因此,保证铁路运行的安全稳定十分重要。但是,在实际当中,存在着许多容易导致铁路受灾的隐患,比如水害等,会给铁路运行安全造成不良影响。本文就以水害为研究对象,对其导致铁路灾害的模式进行分析,并探究了预警预报的方法,以提高铁路运行的安全性。

都江堰市五里坡特大滑坡灾害特征与致灾成因

2013年7月10日四川省都江堰市中兴镇三溪村五里坡因持续大暴雨引发高位滑坡,滑坡呈现高差大、滑速快、滑距长、方量大、伤亡多等特点。野外观察发现,滑坡整体形态为倒"J"状,根据滑坡的滑动和堆积特征,可分为上部滑源区、中部滑流区和下部堆积区。滑坡区上部出露白垩系灌口组红色粉砂岩与泥岩互层,下部为块状砾岩,岩体结构为顺向坡。分析认为:地形陡峭、岩体破碎、地震作用等脆弱的地质环境和人类工程活动、持续强降雨等因素共同引发了本次特大型地质灾害,滑坡发生前48 h的544 mm累计降雨是滑坡发生的直接原因。在致灾模式上,主要呈现地震拉裂→基岩崩滑→加载失稳→滑流推碾→堆积停流的模式。

四川省甘洛县2019年群发性山洪泥石流灾害的形成机理

[目的]对四川省甘洛县2019年群发性山洪泥石流灾害成因机理进行分析,为山区山洪泥石流灾害防控减灾提供参考。[方法]对2019年甘洛县山洪泥石流灾害开展现场调查,并结合相关影像和雨情数据等资料,对山洪泥石流灾害的影响因素以及形成机理进行分析。[结果] 2019年甘洛县山洪泥石流主要是由于短期强降雨所诱发的,加之区内有丰富的固体物源以及有利的地形地貌条件;山洪泥石流灾害是洪水与固体物质相互作用共同致灾的产物;山洪泥石流运动过程中受到地形以及一些工程设施的影响比较明显;同时山洪泥石流会挤压主河道甚至阻断河道,从而导致更大灾害。[结论]基于甘洛县山洪泥石流灾害的形成机理与致灾特征,应该以加强灾区生态修复与水土保持为本,采取工程防治与生态防治相结合的治灾措施。

某国干线铁路提速改造水害治理

某国既有长大干线铁路提速改造,既有线大部分路基为低路堤,部分地段甚至为零填路基,水害较严重。相关路基设计规范中对设计洪水频率未做明确要求。在分析该项目水文特征和致灾模式的基础上,提出设计标准,并针对水害制定综合解决方案,可为规范修订及既有线提速改造实践提供指导。

遗留煤柱群链式失稳的关键柱理论及其应用展望

遗留煤柱群链式失稳会引发覆岩垮落、地表塌陷、动载矿压、瓦斯外逸或水体下泄等灾害。揭示遗留煤柱群链式失稳的核心机理是精准防控的基本前提。从链式失稳的源头出发,提出了遗留煤柱群的最弱失稳致灾模式,界定了关键柱的基本概念,分析了关键柱的主要特征,研发了关键柱判别的技术方法,揭示了关键柱局部失稳的诱灾机理,形成了遗留煤柱群链式失稳的关键柱理论,并对其潜在的应用范围与领域进行了展望。研究结果表明:①遗留煤柱内在物理力学性质和外在环境因素等的差异性,导致采场遗留煤柱群呈现出最弱失稳致灾模式——遗留煤柱群体系中任一失稳致灾模式发生时,最弱失稳致灾模式必然已经发生,即遗留煤柱群体系发生链式失稳时,稳定性最弱的遗留煤柱必然发生了失稳。②关键柱是指采空区中最先可能发生局部失稳的遗留煤柱;“关键柱”之所以“关键”,是因为唯有采空区“关键柱”发生局部失稳,邻近区域稳定性稍强的遗留煤柱的失稳破坏才可能被活化,采场遗留煤柱群的链式失稳也才可能发生。③安全系数最小的遗留煤柱可以判别为煤柱群体系中的“关键柱”,在进行关键柱判别的时候需要遵循区域性、相对性、动态性和复合性等四大原则。④关键柱局部失稳的诱灾机理体现在:关键柱载荷的逐渐减小使得最邻近遗留煤柱承担的载荷线性增大,即关键柱的局部失稳会引发覆岩载荷向最邻近的遗留煤柱中转移与扩散,导致进一步的失稳破坏,并最终可能引发遗留煤柱群体系的“多米诺”链式失稳与破坏。⑤关键柱理论不仅可以应用于柱采区邻近煤层开采、强矿压控制、煤柱留设、充填开采、瓦斯抽采和水害防治等技术领域,还能推广应用于非煤矿山资源开采矿柱群的失稳防控等领域。遗留煤柱群链式失稳关键柱理论的提出有望促进我国煤炭资源绿色开采理论与技术的发展。

滇中长大引水隧洞典型致灾地质构造分析

隧洞致灾构造是地质灾害发生的内在条件,决定了隧洞施工地质灾害类型、范围、危害程度等;致灾构造成灾模式研究是致灾构造成灾机理研究的基础。滇中长大引水工程隧洞占比高、工程地质条件复杂,极易发生塌方、突涌水、突涌泥地质灾害。针对滇中长大引水隧洞地质特征,分析其典型致灾地质构造,对其物性特征及成灾模式进行研究,从而提出针对性的隧洞致灾构造预报技术,为隧洞地质灾害风险防控提供理论依据及施工指导。