强降雨诱发缓倾堆积层边坡失稳离心模型试验研究

2011年9月16日,南江县普降大暴雨,引发了大量沿基覆界面滑动的堆积层滑坡。为研究强降雨诱发沿基覆界面滑动的浅表层堆积层滑坡形成机制,利用自主研制的离心场降雨模拟设备,通过大型离心模型试验,再现了强降雨引起红层地区堆积层边坡滑动失稳的全过程,获得了边坡变形破裂的特征参量,阐明了边坡的滑动失稳机制。研究表明：（1）在0～50 g加载过程中,土压力和孔隙水压力随加速度的增加而逐渐增大,坡体的含水率缓慢降低,滑带土的含水率缓慢升高;（2）在第1次降雨过程中,SP1、SP2土压力计测值继续增大,SP3、SP4土压力计测值变化不大,说明滑体前缘及中部已承受来自滑体后部的推力。4个孔隙水压力计测值逐渐增大至最大,停雨后,4个孔隙水压力计测值均减小,说明在降雨过程中,孔隙水向基覆界面逐渐汇聚,雨停后,基覆界面的孔隙水逐渐消散。滑体中MC3含水率传感器测值逐渐变大,过20 s后,滑带中MC2含水率传感器测值也逐渐增大。（3）在第2次降雨90 s时,4个土压力计、4个孔隙水压力计测值变化大,两个含水率传感器测值迅速降低,说明此时边坡呈现整体滑动。之后,SP1、SP2和SP3土压力计测值缓慢增大到最大。SP4土压力计测值一直下降;4个孔隙水压力计测值缓慢增大至最大,第2次雨停后,4个土压力计、4个孔隙水压力计和2个含水率传感器测值逐渐减小。（4）最后,通过模型和原型的综合对比分析,该边坡的滑动失稳机制为推移式蠕滑-拉裂-整体滑动。

某水电站左岸坝肩边坡软弱夹层的工程特性及其对边坡稳定性的影响

西南某大型水电站左岸坝肩边坡分布有多层二叠系凝灰岩软弱夹层,其中对该边坡稳定性影响最大的是标记为A3的软弱夹层。本文从A3的空间展布、成因、工程分类、物质组成、物理性质、力学性质等因素进行分析,认为A3可能构成该边坡的潜在的滑动面,对该边坡的稳定性影响很大。从影响边坡稳定的因素和边坡的整体稳定性计算两个方面分析后,得出虽然A3构成该边坡潜在的滑动面,但边坡整体是稳定的。

基于层次分析法的河北省太行山区泥石流灾害危险性评估研究

在深入分析河北省太行山区泥石流灾害的基础上,采用层次分析法,从泥石流的地形条件、物源条件和水动力条件中选取11个指标作为评价泥石流危险度的评价因子,建立了河北省太行山区泥石流危险度评价模型。所建立的模型中,形成条件所占权重为0.333、物源条件所占权重为0.333和水动力条件所占权重为0.333。利用该模型对当地泥石流沟道进行危险度评价,其结果与实际情况具有较好的一致性。研究表明,运用层次分析法进行河北省太行山区泥石流危险度评价是实用的和有效的。

基于灰色关联度理论的河北省太行山区下瓦岔泥石流灾害危险性评估研究

1999年8月14日发生在河北省太行山区的下瓦岔泥石流,冲毁了位于沟口的下瓦岔村的几十户人家,造成26人死亡,下瓦岔泥石流是河北省太行山区泥石流暴发的重灾区之一,其危险度研究对该区经济建设及防灾减灾意义重大。本文以灰色系统理论为基础,选取一次泥石流(可能)最大冲出量等2个主要危险因子及流域面积等9个次要危险因子进行多因素关联度分析,再对各危险因子赋予相应的权重,并结合下瓦岔泥石流灾害主要特征,确定各危险因子等级并赋值,最终求出下瓦岔泥石流危险度值,其结果与现场实际勘察的结果相吻合。研究表明,运用灰色关联法进行河北省太行山区下瓦岔泥石流危险度评价是实用的和有效的。

四川省黑水县红水沟泥石流动力特征及危险性评估研究

四川省黑水县红水沟泥石流位于色尔古水电站闸(坝)址上游右岸约500 m处,严重影响着该水电站的安全,因此必须对红水沟泥石流进行重点研究。在现场勘察调查的基础上,对红水沟泥石流的成因、动力特征和危险性进行了详细的分析评估,研究表明,红水沟泥石流形成的物源条件、降雨条件和地势条件均满足泥石流的形成条件,且形成条件充分。该泥石流的规模中等,危险程度高,有进一步发展趋势。

河北省元氏县佃户营泥石流灾害形成机理及预报方法的研究

元氏县佃户营是河北省太行山区主要泥石流地质灾害频发区,在现场勘察调查的基础上,对元氏县佃户营泥石流的成因进行了详细的研究,研究表明:元氏县佃户营泥石流形成的物源条件、降雨条件和地势条件均满足泥石流的形成条件,且形成条件充分。在前人研究的基础上,对元氏县佃户营的降雨条件加以分析和研究,从降雨方面给出该泥石流发生的概率。对该泥石流沟的物源及该泥石流发生后的残留物质做颗粒试验,通过实验结合前人的研究成果,从颗粒级配方面,给出了该泥石流的发生概率。

特大暴雨诱发平缓浅层滑坡堆积土饱和与非饱和水力学参数试验研究:以王正塝滑坡为例

第四系残坡积堆积(Q_4^(dl+cl))土和滑坡堆积(Q_4^(del))土,其岩性变化较大且土体密实程度不同对其渗透性有较大影响,室内直接测试其渗透系数较困难。首先,在王正塝滑体上开展双环渗透试验,测得了不同位置的渗透系数;其次,利用滑带土土样,开展了增减湿循环条件下的土水特征曲线测试,将实验室测得的土水特征曲线离散点,采用3种经典的土-水特征曲线模型进行拟合;最后,根据van Genuchten拟合的土水特征曲线和饱和渗透系数,采用van Genuchten经验公式估算了其非饱和渗透系数。研究表明:该滑坡体土层的饱和渗透系数为1.15×10^(-7)~366×10^(-7)m/s,相差100倍的数量级,这主要是滑体不是均匀土体,入渗快的地方可能存在水的优势入渗通道的原因;对离散的试验数据采用3种模型拟合效果较好,这3种模型对该滑坡体非饱和土具有较好的实用性;相关研究成果可为王正塝滑坡非饱和非稳定渗透计算提供参数依据,并对同类型土体非饱和水力学参数的确定具有一定的借鉴意义。

层间错动带的工程特性及对边坡稳定性的影响研究

西南某大型水电站左岸坝肩边坡层间错动带(EP)特别发育,分布广,出露范围小,绝大部分埋藏在地下,这就给研究带来了巨大的困难。本文从EP的空间展布、EP的成因、EP的工程分类、EP的强度参数取值等因素进行分析,从这些方面可以看出,EP可能构成该边坡潜在的滑动面,对该边坡的稳定性影响很大。本文又从该边坡的整体稳定性和边坡拱间槽开挖后形成的不稳定块体两个方面进行了分析,可以看出EP构成该边坡潜在的滑动面,但是该边坡整体是稳定的,EP对块体稳定性的影响是比较大的。本文分析了块体的形状、块体的稳定计算方法,通过计算,最后给出了该边坡拱间槽开挖后的不稳定块体。

昔格达土路基填料压实度影响因素的试验研究

以昔格达土作为路基填料,进行了该填料的含水量、颗粒级配、施工工艺对压实度影响的相关性试验。试验结果表明:昔格达土填料含水量在12%～17%之间时,路基的压实效果最佳;压实前后其Cu和Cc均满足要求,昔格达土填料是一种级配好的填料;16 t压路机碾压方式下适合昔格达土填料的松铺厚度为30～35 cm,18 t压路机碾压方式下为35～40 cm;2种压路机均以采用先强振后弱振的碾压方式压实度效果较好;16 t压路机最佳的碾压遍数为6遍、18 t压路机为5遍时,效果最好。

可拓层次分析法在河北省元氏县佃户营泥石流危险性评价中的应用

在深入分析河北省元氏县佃户营泥石流灾害的基础上,采用可拓层次分析法(EAHP),选取12个指标作为评价泥石流危险性的因子,建立了佃户营泥石流危险性评价模型。利用该模型对佃户营泥石流沟进行危险性评价,其结果与实际情况具有较好的一致性。研究表明,运用可拓层次分析法(EAHP)进行泥石流危险性评价实用且有效。

泥岩含量对填料物理力学性质的影响

昔格达填料是由泥岩和砂岩混合而成的一种混合料 ,昔格达地层本身是一种特殊的地层 ,由此也导致其填料的特殊性。综述了填料中泥岩含量在颗粒级配、含水量、渗透性、抗剪强度、压缩性、固结性等方面的影响 ,指出只要适当的控制填料中泥岩和砂岩的混合比例 ,昔格达填料是可以达到高速公路路基填料的要求的。

基于土工离心模型试验的平缓堆积层滑坡形成机理--以四川南江七岭村滑坡为例

2011年9月16日,四川省南江县特大暴雨诱发了1 571处滑坡,造成众多人员伤亡和财产损失。在这些滑坡中65%以上是堆积层滑坡。为了探讨南江县平缓堆积层边坡的滑动失稳机制,作者利用大型离心模型试验,再现了强降雨引起红层地区堆积层边坡的滑动失稳的全过程,获得了边坡变形破坏的特征参量。试验结果表明:天然情况下,边坡变形以沿基覆界面软弱层的蠕滑为主,坡体总体处于蠕滑变形状态;降雨情况下,坡体中后部拉张破裂变形显著,并最终产生整体滑动。通过模型和原型的综合对比分析,该边坡的滑动失稳机制为以蠕滑拉裂为基础、暴雨形成的裂隙静水压力为触发滑动的力学动因。

西南某泥石流沟泥石流发生率的研究

泥石流的发生与否是一个极其复杂的问题,而且是由多种因素共同作用的结果,这也给泥石流活动发展趋势的分析预测带来了困难。主要是在前人研究的基础上,对西南地区某泥石流地区的降雨条件加以分析、研究,从降雨方面,给出该泥石流发生的概率。对该泥石流沟的物源及该泥石流发生后的残留物质做颗粒试验,通过实验结果并结合前人的研究成果,从颗粒级配方面,给出了该泥石流的发生概率。并在最后给出了该论文的主要结论。

边坡原位碎裂岩体的分级方法研究及应用

对原位碎裂岩体套用传统的分级方法得到岩体分级结果较低,但该类岩体的波速却较高、完整系数较高,这两者之间是相互矛盾的。在系统论述了边坡岩体质量分级的方法———RMR分类、SMR分类、CSMR分类体系的基础上提出了MCSMR法,并且通过工程实例验证了MCSMR法,实例说明MCSMR法对该工程的岩体质量分级是可行的。

南江县古坟坪滑坡降雨入渗观测与稳定性分析

为研究降雨条件下浅层土质滑坡的入渗规律及其对稳定性的影响,以南江县古坟坪滑坡为例,对该滑坡区及其邻近区域开展了不同深度体积含水率和基质吸力监测。结合实时降雨量资料,分析降雨条件下坡体内部的含水率和吸力的动态变化过程,并基于无限边坡模型开展坡体稳定性计算。结果表明:2#监测点位于滑坡邻近区域,初始体积含水率随深度的增加而减小,但滑坡区后缘存在基岩汇水点,导致1#监测点初始体积含水率随深度的增加而增加;1#监测点基岩面处存在入渗的优势通道,降雨时基岩面处体积含水率最先响应;降雨过程中稳定性系数随着深度的增加不断减小,最危险的滑动面处于基岩面,但是现阶段滑坡处于稳定状态,稳定性系数>1。通过对滑坡体入渗规律和稳定性的分析,可为该类典型滑坡的预报预测、危险性评估及灾害治理提供科学的理论依据。

基于耦合协同理论的泥石流危险性评价研究

泥石流地质灾害是降雨、松散物源和自然地理条件共同作用的结果,在泥石流暴发形成过程中,降雨条件、物源条件和自然地理条件三者之间存在着复杂的耦合关系,各要素之间相互作用、协同演化。因此,根据系统耦合协同理论和熵值赋权理论,本文建立泥石流暴发系统的耦合协调评价模型,并对重庆市北碚区典型泥石流单沟进行了耦合协调程度和危险性评价,评价结果与泥石流暴发的实际情况相吻合,能够为泥石流灾害的预防提供理论支撑。

库水位升降作用对库岸滑坡稳定性的影响研究

利用了渗流场-应力场耦合的有限元法,对三峡库区某滑坡体在库水位升降作用下的渗流特征及稳定性变化规律进行了研究。结果发现,对于该滑坡体在库水位上升过程中其稳定性将有降低的趋势,而在水位上升过程中,滑坡的稳定性开始阶段下降而后逐渐上升。

结义复合堆积体组成特征及其成因分析

调查和分析了澜沧江乌弄龙水电站坝址区左岸高程21935m^22225m范围内分布的结义堆积体的物质组成表明,该堆积体为崩坡积堆积物、泥石流堆积物和阶地残留的砂卵石共同组成的复合堆积体,且自上至下呈多元结构特征.阐述了该复合堆积体的成因.并认为堆积体下伏基岩台座的支撑和阻滑作用,使其具有较高的稳定性.

新疆南部盐渍土特性与改良试验研究

盐渍土作为一种特殊土,其组成中的氯化盐、硫酸盐常随着外界条件的变化而变化,从而造成盐渍土路面的翻浆、盐胀、溶陷等工程病害。针对南疆地区盐渍土特点,通过大量试验,分析确定其土壤的性质,并针对盐渍土的这些性质,明确改良机制。在提出的改良方案中,又针对改良掺入物的比例不同分成几种方案,结合试验数据和反应机理,选择出切实可行的措施,从而实现改良目的,为该地区盐渍土路基的修筑提供参考指导。

泥岩含量对昔格达土路基强度指标的影响

为了研究昔格达土填料中泥岩含量对昔格达土路基强度指标的影响,对16 t和18 t压路机碾压到最佳效果的不同泥岩含量的昔格达土路基做剪切试验,对室内按不同泥砂岩比例配合的昔格达土填料和现场随机混合昔格达土填料分别进行承载比(CBR)试验,采用16 t和18 t压路机对不同泥岩含量的昔格达土填料进行压实试验。试验结果表明:采用16 t压路机,泥岩含量对填料的内摩擦角φ和内粘聚力c影响不大,在设计时,φ可以取32°,c可以取42.571 kPa;采用18 t压路机,泥岩含量对填料的φ影响不大,而对c影响较大,在设计时,φ、c可取得相对偏小一点;CBR与泥岩含量间呈指数变化关系;昔格达土填料的压实度随着泥岩含量的增加而逐渐增加。