三峡库区千将坪滑坡的发生、地质地貌特征、成因及滑坡判据研究

三峡库区千将坪滑坡(约2.4×107 m3)发生于2003年7月13日,是三峡水库蓄水以来库区内发生的重大滑坡灾害之一。首先,基于对该滑坡发生后的追踪考察,介绍了滑坡的地理位置、地质环境及其发生、灾害应急监测等,阐述了滑坡典型的地质地貌特征,如滑坡簸箕状平面形态、滑坡边界、滑体内的纵张裂缝以及滑体结构等。其次,结合大量第一手资料,运用地貌学与工程地质力学等理论分析了千将坪滑坡的成因,认为滑体脆弱地质结构和集中降雨是滑坡的主要成因,而青干河水位上升与滑坡前部砖厂开挖则在一定程度上加速了滑坡的发生。最后,结合该滑坡的地质地貌现象,对库岸古(老)滑坡的野外鉴定方法进行了探讨。

三峡库区千将坪滑坡地质力学模型试验研究

通过以微震和百分表位移为主要试验量测手段的地质力学模型试验,对三峡库区千将坪滑坡进行滑坡机制和利用微地震监测预报预警岩质滑坡的可行性研究。试验结果表明,蓄水前的强降雨对滑坡稳定性影响微弱或基本无影响,水库蓄水引起的浮托力作用仅使滑坡产生蠕滑变形,滑带被水浸泡弱化强度降低是滑坡真正的致滑原因。试验记录的微震事件较清晰地反映滑坡变形破裂破坏过程,并揭示滑带破裂贯通总体上具有自滑坡前缘逐步向滑坡中部发展的规律,从试验角度论证利用微地震监测预报预警岩质滑坡的可行性。

非连续变形分析方法模拟千将坪滑坡启动与滑坡全过程

2003年7月13日,位于长江支流青干河左岸的秭归县千将坪村发生巨型基岩滑坡。滑坡体总体积约2.04×107 m3。因千将坪滑坡位于三峡库区,且是在三峡水库首次蓄水至135 m水位后不到2周时间内发生的,其滑坡体地质特征以及成因机制受到社会各界关注。在对千将坪滑坡特征、基本地质条件与力学参数进行调查和研究基础上,利用非连续变形分析方法兼有真实时间模拟和非连续大变形问题分析于一体的优势,研究用非连续变形分析数值模型反映滑坡启动的识别方法,并对该滑坡体的启动条件和滑坡全过程特征进行数值模拟。分析结果表明,千将坪滑坡启动的原因主要是降雨以及库水位上升使得滑坡体控制性滑面力学参数降低所致;滑坡类型为由上部变形错动引起的推移式滑坡;由非连续变形分析方法模拟得到的滑坡最大滑移速度及上部最大滑动错距与实际情况具有可比性,由数值模拟得出的滑坡滑动持续时间约40 s。另外,提出的研究思路与方法可为其他滑坡机制研究所借鉴。

三峡库区千将坪滑坡地质力学模型研究

三峡水库初次蓄水不久,千将坪即发生了特大型滑坡。通过对千将坪滑坡滑动区与影响区的勘察试验及对比研究,查明了千将坪滑坡的物质组成、结构及滑坡边界条件,分析了滑坡影响因素及其机制,建立了千将坪滑坡的地质力学模型。分析表明,千将坪滑坡为三峡水库水位上升与降雨联合诱发的水库新生型深层岩质滑坡,水库蓄水起主要和关键作用。

三峡库区千将坪滑坡高速滑动机制研究

2003年7月13日,三峡水库初期蓄水至135m高程30d之际,在三峡库区秭归县发生了三峡库区的第一个水库滑坡,滑坡方量达1500万m3,最大滑速达16m/s,最高涌浪达24.5m。滑坡造成10人死亡,14人失踪,摧毁129间民房以及4个工厂,致1200人无家可归。千将坪滑坡发生后,为了预测三峡库区及世界其它水库工程可能发生的同类高速滑坡,持续数年研究千将坪滑坡的高速滑动机制,通过理论分析及数值模拟,探索了千将坪滑坡的高速滑动机制,认为千将坪滑坡具有孕育高速滑坡的典型结构特征,滑坡滑带的峰残强降差是滑坡高速启动的根本原因,高陡边坡蕴藏的高势能及滑带液化是滑坡加速高速滑动的主要原因。

千将坪滑坡滑带地质演化过程研究

千将坪滑坡是三峡水库蓄水后发生的第一个大型基岩滑坡,引起了社会各方面极大的关注。千将坪滑坡的类型、成因演化等问题也成为学术界研究的重点和热点。本文在千将坪滑坡滑带宏观结构分析的基础上,使用层间剪切带应力历史分析方法,结合地质体铀系测年结果,得出千将坪滑坡属于新生滑坡的结论。文章研究了千将坪滑坡滑带的形成过程,分析了形成机制,指出千将坪滑带形成的地质历史成因是内外动力耦合作用的结果,建议三峡库区滑坡防治工作中要重视水库新生滑坡,特别是重视层间剪切带的研究。

湖北秭归千将坪岩质滑坡形成机理分析

千将坪滑坡位于湖北秭归沙镇溪镇,长江支流青干河左岸。论文通过野外调查详细研究了千将坪滑坡的基本地质特征,依据滑坡的变形破坏特点分析了滑坡形成机理及其影响因素。研究表明该滑坡是一老滑坡,受三峡水库一期蓄水和降雨的影响发生复活下滑,属典型的大型高速岩质滑坡,目前基本处于稳定状态。若遇强降雨或三峡水库二期蓄水,该滑坡有可能再次复活滑动,导致更大规模的滑坡灾害。

千将坪滑坡特征信息遥感提取及滑坡成因机理分析

2003年7月13日,三峡库区湖北省秭归县沙镇溪镇千将坪村发生特大型滑坡灾害后,利用遥感图像信息提取技术,结合滑坡前后的高分辨率的遥感数据、地形图资料和野外所测的GPS控制点,制作出研究区滑坡前后的数字高程模型(DEM),在获取滑坡前后高分辨率卫星数据的基本上,采用合理的图像处理技术,获得了滑坡前后正射影像图。采用人机交互解译滑坡,详细地对比解译滑坡前后的图像,分别对滑体的滑动方向、距离和堆积体面积进行了定量计算,估算出其体积约为1 518万m3,在对比千将坪滑坡附近地区多年降雨和三峡库区一期蓄水的基础上,综合地质学、灾害学原理和地理空间信息技术等科学分析了滑坡的成因机理,认为千将坪“7.13”滑坡为古滑坡的复活,三峡库区蓄水和降雨综合作用是促使滑坡复活的主要诱发因素。

长江三峡工程库区千将坪滑坡地质特征及成因分析

千将坪滑坡体位于三峡库区长江支流青干河的左岸,距三峡工程坝址44km。2003年7月13日零时20分,三峡库区秭归县千将坪村发生了山体基岩滑坡,造成15人死亡、9人失踪,4家乡镇企业被摧毁。文章通过对滑后详细地质调查,阐述了千将坪滑坡区地质条件,描述了滑坡发生的前兆现象以及滑坡发生滑动的过程,仔细分析了千将坪滑坡各要素的特征。根据滑坡体物质组成和结构的差异,把滑体物质自滑坡后缘至前缘分为块石堆积区、基岩裂解区、土夹块石区、漂砾卵石区。同时,文中研究了滑带土的物理力学性质,分析了滑坡体的成因机制,从地形地貌、岩性组合、构造条件详细论述了斜坡失稳的内因,认为导致斜坡失稳的外部因素有集中降雨、农田灌溉以及三峡蓄水3个方面的影响。

遥感技术在三峡库区千将坪滑坡研究中的应用

2003年7月13日,三峡库区湖北省秭归县沙镇溪镇千将坪村发生特大型滑坡灾害后,研究人员利用先进的数字遥感技术,结合滑坡前后的高分辨率遥感数据、地形图资料和野外所测的GPS控制点,制作出研究区滑坡前后的数字高程模型(DEM),同时采用合理的图像处理技术,获得了滑坡前后正射影像图;利用三维可视化技术,采用人机交互解译滑坡,详细解译对比滑坡前后的影像,分别对滑体的滑动方向、距离和堆积体面积进行了定量计算,结合勘查资料估算出其体积约为1 500万m3;综合地质学、灾害学原理和地理空间信息技术,分析了千将坪滑坡的形成条件,认为千将坪在"7.13"滑坡之前为一特大型顺层古滑坡,而"7.13"滑坡是古滑坡的大规模复活,三峡库区蓄水和降雨综合作用是促使滑坡复活的主要诱发因素。

千将坪滑坡变形特征及其机理研究

通过三维有限元方法研究千将坪滑坡.建立滑坡三维有限元计算模型,模拟库水位上升和降雨过程引起的千将坪滑坡变形破坏机理.对千将坪滑坡在不同工况下的计算结果进行比较分析,得出在库水位上升和降雨条件下的滑坡位移场和塑性区的变化规律,从而揭示千将坪滑坡的整体变形破坏机制.

基于改进的FAST模型的千将坪滑坡涌浪研究

千将坪滑坡是三峡库区支流浅水区滑坡产生涌浪的典型案例,但对大范围、长距离的水动力过程和涌浪灾害分析研究成果较少。基于浅水区滑坡涌浪物理实验的推导公式,更新了FAST涌浪计算系统,构建了相应的涌浪源数值模型,在已有的滑坡涌浪灾害快速评价系统程序中新构建了浅水区滑坡涌浪源数值模型,开展了千将坪滑坡涌浪研究。数值计算区域为18.6 km×11.8 km,包括千将坪滑坡附近的长江干流及支流。计算结果显示,千将坪滑坡产生的最大浪高为38.8 m,最大爬高为36.7 m。最大涌浪空间分布显示大于1 m涌浪的河道长约10.5 km,大于2m涌浪的河道长约9.3 km,大于3 m涌浪的河道长约8 km。大于1 m的波浪影响范围主要集中在青干河和锣鼓洞河,涌浪在河道中传播受地形影响而有快速衰减或放大效应。与多源数据对比表明,涌浪爬高数值相差为±2 m,相关性系数达0.97。建立的涌浪数值模型具有消耗计算资源少、计算速度快、计算结果精度较好等优点。基于水波动力学的浅水区滑坡涌浪源模型将可用于水库区支流或干流浅水区滑坡产生的涌浪问题研究,为大范围长距离滑坡涌浪灾害预测预警提供重要技术支撑。

湖北秭归千将坪滑坡微破裂过程震动分析

基于湖北秭归千将坪岩质滑坡地形、地质、水文特征,运用GeoStudio软件中的QUAKEW模块建立滑坡震动分析模型。通过设置土层、岩层动弹性模量和泊松比,处理并加载卢家山台记录的四次破裂事件数据,并进行动力学分析,模拟千将坪滑坡的破裂蠕滑滑动过程。结果表明,千将坪滑坡不单受自身静力作用,还经历了微破裂-蠕滑-再破裂-蠕滑-滑动的微破裂动力过程,为岩质滑坡预警的可行性提出了新的探索思路。

三峡库区秭归县千将坪滑坡软化模型实验研究

三峡库区千将坪滑坡机理至今在学术和工程界存在较大争议.为了探索库水浸泡对千将坪滑坡的作用和影响,通过取滑带土样进行浸泡试验,将试样按浸泡天数0d、7d、15d、30d、45d、60d、90d及120d分为8组进行,测定不同浸泡天数下试样的抗剪强度,获得千将坪滑坡滑带的浸泡软化规律,建立滑带软化模型.研究成果表明,在浸泡的120d内,试样的粘聚力和内摩擦角的衰减总体上都是保持先快后慢最终趋于稳定的规律,前30d为快速衰减阶段,强度衰减占总衰减幅度的80%左右;基于滑带浸泡软化规律,认为:千将坪滑坡滑动时,滑带累计浸泡已达33d,处于软化模型的快速衰减阶段,滑带的浸泡软化是千将坪滑坡在水库蓄水1月后发生失稳滑动的重要原因之一.

基于灰色系统GM(1,1)千将坪滑坡变形监测分析

滑坡在世界范围内广泛分布,我国地域辽阔,有着较为复杂的地理环境,是世界上受灾害影响十分严重的国家之一。2003年7月13日在湖北省秭归县发生千将坪滑坡,由于千将坪滑坡是发生在三峡库区蓄水达到135 m后,因此,受到国内外众多研究机构及学者的关注。本文主要利用千将坪滑坡体上安置的大量GPS监测点,依据监测点在滑坡体上的展布情况及数据完整程度选取特征点进行研究,通过编程建立千将坪滑坡灰色系统GM(1,1)位移预测模型,综合分析预测滑坡变形情况并进行精度评价。

基于Landsat影像的千将坪滑坡植被覆盖度变化监测

监测滑坡区植被生态恢复过程,可为滑坡区生态恢复提供科学依据。以湖北省秭归县千将坪滑坡为研究区,以多期空间分辨率为30 m的Landsat TM/OLI影像为数据源,计算归一化植被指数(NDVI),采用像元二分模型估算2002~2020年间9个时相的植被覆盖度数值,对滑坡区植被覆盖度变化趋势进行分析。结果表明:滑坡区平均植被覆盖度2002~2020年呈现先下降后上升的趋势,在2003年发生滑坡后平均植被覆盖度明显下降,之后逐渐上升,至2014年平均植被覆盖度已超过滑坡前水平。滑坡发生后,低植被覆盖区面积明显增加,高植被覆盖区毁损严重,经历近20 a生态恢复,至2020年研究区低植被覆盖区面积比例低于滑坡前,高植被覆盖区面积比例高于滑坡前,千将坪滑坡区植被生态总体恢复良好。

滑坡联动在滑坡及滑坡群中作用分析——以千将坪滑坡为例

受2003年7月13日千将坪滑坡的影响,位于其北东侧牵引区的千将坪东滑坡大范围出现了因拉张和剪切作用形成的裂隙。本文研究了因滑坡联动作用而形成的牵引区特征,对千将坪滑坡发生时在千将坪东滑坡体上所产生的裂隙形成作用方式进行了研究,并分析了千将坪滑坡体不同部位在滑坡滑动过程中的相互牵引与影响方式。通过研究分析,将滑坡滑动时的牵引方式简单分为以拉张卸荷为主和以边界剪切为主的两种模式,并以这两种牵引模式来分析白果树滑坡群中各个滑坡之间的相互制约关系,拟通过从滑坡联动作用阐述千将坪滑坡以东白果树滑坡群的整体稳定及局部失稳对滑坡群整体稳定性的影响。

基于改进破坏接近度的千将坪岸坡失稳机制分析

千将坪滑坡是三峡水库蓄水后库区发生的首个特大型岩质顺层滑坡。以往大量的研究认为,水库蓄水和降雨是诱发该滑坡发生的2个主要因素,但关于这2个诱发因素对岸坡失稳影响程度大小的问题仍存在2种不同的观点:(1)水库蓄水的影响大于降雨;(2)降雨的影响大于水库蓄水。为了弄清该问题,选取千将坪滑坡前缘缓倾角非连续结构面岩桥附近的岩块,开展库水浸泡对岩块强度和变形影响的三轴压缩试验;建立千将坪岸坡的有限元模型,基于流固耦合理论,采用ABAQUS软件分别对该岸坡在三峡水库蓄水、降雨及两者共同作用下岸坡的地下水渗流场和应力场进行计算;基于试验测得的岩块应力–应变关系,改进破坏接近度指标,并将其用于定量分析评价水库蓄水、降雨及两者共同作用对千将坪岸坡稳定性的影响程度。研究结果表明:受水库蓄水的影响,岩块经历库水浸泡后其弹性模量、抗剪强度会显著降低;潜在滑动面(指岸坡中后部的层间错动带及前缘的缓倾角非连续结构面)的危险程度在水库蓄水、降雨及两者共同作用的3种情况下依次增大,降雨对千将坪岸坡稳定性的影响大于水库蓄水,并且仅在水库蓄水和降雨共同作用下潜在滑动面才贯通。岸坡前缘缓倾角非连续结构面中岩桥在水库蓄水后,受库水浸泡影响强度逐渐降低,加之降雨增加了促滑段(中后部层间错动带)的下滑力,最终岩桥剪断,千将坪岸坡发生失稳。

世界三大典型水库型顺层岩质滑坡工程地质比较研究

通过对瓦依昂滑坡、塘岩光滑坡、千将坪滑坡滑坡三大滑坡工程地质比较研究,找出了其地形地质条件、诱发因素、变形特征的基本规律和共性,揭示了库水浮托与滑带浸泡软化及二者耦合的滑坡诱发机制;提出了水库顺层岩质滑坡的基于易滑地质结构的空间预测模型;初步总结了水库顺层岩质滑坡短期及临滑变形特征。