泾阳南塬典型黄土滑坡成因、堆积及运动特征分析

持续的引水灌溉导致陕西泾阳南塬黄土滑坡频繁发生,2015年5月26日庙店村附近发生一起黄土滑坡,冲毁农田数亩。本文以"5·26"滑坡作为典型的案例,通过详细的野外调查、测量、勘探等工作,分析了其诱发因素、运动过程、堆积特征。结果表明:(1)滑坡滑动距离278 m,后壁宽222 m,滑后后壁高差40 m,主滑方向45°;(2)滑坡呈现滑动多级次特点,前后滑动4次,滑体堆积面积约为6.2×10~4m^2,堆积体总体积约50×10~4m^3,堆积体平均堆积厚度约10 m;(3)滑坡的主要激发因子为持续灌溉,但是地表显式裂缝和土体深部裂隙在地表径流优势入渗中发挥了重要作用,导致地下水位持续抬升。而且滑坡区的节理控制了滑坡的后壁宽度和滑动方向。最后基于泾阳南塬滑坡发生的频率和降雨有着一定关联性,探讨了降雨对本次滑坡事件的影响和滑坡再次发生的可能性。

泾阳南塬多序次黄土滑坡特征参数与成因

泾阳南塬黄土滑坡表现出典型的多序次破坏特征,已造成了严重的土地资源损失及经济林地破坏。以泾阳南塬多序次黄土滑坡为研究对象,根据现场调查结果对黄土滑坡的多序次特征参数进行统计分析发现,随滑动序次的增加,滑坡表现出体积递减、滑距缩短、剪出口升高以及后缘两侧易滑等特征。进一步通过剪切试验及数值仿真实验,对滑坡的多序次成因机制进行了初步探讨,结果表明:灌溉导致地下水位持续上升是研究区黄土滑坡形成的主要原因,其力学机制可概括为土体在排水条件下,因孔压激增引发不完全排水行为,从而发生的静态剪缩破坏;前序次滑坡的形成改变了斜坡原有的结构形态,为后序次滑坡的孕育和发展提供了良好的滑动条件,主要表现在堵水促滑、凸坡促滑以及液化分异三方面影响。

泾阳南塬黄土滑坡特征参数统计分析

1976年泾阳南塬大面积提水灌溉以来,沿泾河右岸诱发了27处、50余起黄土层内滑坡,使得台塬面积不断缩小、水土流失加剧。本文在对南塬黄土滑坡特征参数测量的基础上,对其进行了统计分析,主要包括滑坡后壁陡坎高度、整体坡度、地裂缝发育情况以及滑距坡度等。分析表明:①滑坡后壁陡坎高度与马兰黄土厚度一致,受黄土垂直节理控制;后壁总体坡度较大,是黄土滑坡演化的重要因素;②裂缝发育规模总体偏小,但活动特征明显;③滑距坡度可作为研究区远程、短程滑坡划分的一种依据。同时,对滑距坡度在黄土滑坡滑距预测及危险性区划中的应用前景进行了探讨。

泾阳南塬黄土滑坡的运动规律与液化效应

[目的]查明滑坡的运动特征及其影响因素,探讨滑坡的运动规律与内在机制,为区域防灾减灾工作提供理论借鉴。[方法]以泾阳南塬黄土滑坡为例,通过现场调查及槽探查明了滑坡的运动特征,采用统计学方法分析了滑坡的运动规律,在此基础上,探讨引起滑坡运动特征分异的"液化效应"。[结果]按照运动特征将泾阳南塬黄土滑坡划分为流滑型和滑动型两类,流滑型滑坡的滑距一般为坡高的4倍,滑动型滑坡的滑距约为坡高的2倍。1.50×10~5 m^3可近似的认为是研究区内"足以形成最大液化程度的最小滑体体积"。[结论]滑体体积及边界条件对滑坡运动液化影响显著,一般情况下滑坡体积越大、滑动边界越简单,运动液化程度就越高,运动距离也就越远;而体积越小、滑动边界越复杂,运动液化程度就越低,运动距离也就越近。

近景摄影测量在探槽地质信息获取中的应用——以泾阳南塬庙店4^#滑坡为例

探槽是最直观的地质勘查技术手段之一,也是正确认识地质体内部构造信息的关键资料。但探槽本身无法长久保存,需要及时对探槽的地质数据进行精确记录和存储。传统的探槽地质信息记录方法主要有素描法和照片拼接技术,通过其可获取探槽的二维地质信息。三维激光扫描和摄影测量技术等三维空间影像技术的发展,为获取探槽的地质信息提供了全新的思路。文中以泾阳南塬庙店4#滑坡探槽为例,介绍了利用近景摄影测量技术记录探槽三维地质信息的方法。该方法首先在整理好的探槽表面布设像控点,然后用数码单反相机采集探槽表面相片,最后利用图像建模软件对探槽进行三维图像建模工作。为便于技术方法的推广应用,文中还对像控点的测设和相片的采集方案等关键技术问题进行了详细介绍。为验证成果的可靠性,还对近景摄影测量成果的精度进行了验证分析,并在此基础上详细讨论了数据成果的二维和三维地质应用,结果表明:与传统方法相比,利用摄影测量技术记录探槽的地质信息提高了野外工作的效率和安全性,且该方法与三维激光扫描数据相比保留了更丰富的纹理细节;数据成果在实现传统的平面应用功能的基础上,还具有很好的三维应用价值,值得推广应用。

泾阳南塬黄土滑坡冲击阶地易侵蚀层过程模拟

为探讨泾阳南塬地区黄土滑坡的高速远程的运动特征以及在运动过程中对阶地易侵蚀基层破坏迹象的产生机理。以泾阳南塬西庙店滑坡为研究对象,通过野外调查、勘探查明其运动特征,运用颗粒流离散元法模拟滑坡运动过程、机理。结果表明:滑坡运动过程中,滑体对阶地易侵蚀基层的冲击刮铲作用显著,宏观上表现为滑坡前缘地层隆起与逆冲剪断。滑坡滑动产生的振动作用使阶地粉土发生液化,液化后的粉土在超孔隙水压力作用下沿上覆土体导水通道涌出,形成显著的“涌砂”现象。滑坡运动全过程历时84 s,滑体颗粒最大运动速度36.2 m/s,最大运动距离253.2 m,具有典型的“高速”、“远程”特征。分析得到2点结论:①泾阳南塬典型高速远程黄土滑坡运动过程可分为3个阶段,即,冲击置换的加速阶段(0~2.9 s)、滑覆铲刮的减速阶段(2.9~5.7s)与堆积推覆的慢速波动阶段(5.7~84 s);②滑体速度场变化特征明显,也可划分为3个阶段,即,加速阶段(0~2.9 s)、减速阶段(2.9~5.7 s)以及慢速波动阶段(5.7~84 s)。

模糊信息优化处理方法在陕西泾阳南塬塬边斜坡稳定性区划中的应用

结合野外调查,应用模糊信息优化处理方法对泾阳南塬塬边斜坡各评价单元进行了评价,最后根据评价结果将塬边斜坡进行了稳定性区划。

泾阳南塬黄土滑坡刮铲推覆构造与滑带土微观结构

泾阳南塬黄土滑坡刮铲推覆构造反应了一种典型的表生地质动力作用现象。通过野外调查,开挖探槽及SEM样品处理,综合分析泾阳南塬黄土滑坡原状土及滑带土的物理性质和微观结构,包括矿物成分、颗粒级配、孔隙度、方向频率、丰度和分形维数等特征,结合黄土滑坡前缘冲击阶地并对阶地刮铲推覆作用及逆冲剪断、液化、竖向渗流通道等细观现象,反演滑坡运动过程,并对滑坡运动过程中的力学状态进行解释。结果表明:土体微观结构特征与滑坡细观现象和刮铲推覆构造的产生有必然的联系。原状土体颗粒定向显著,孔隙度较大,孔隙连通性较好,在外力作用下易形成裂隙贯通和发生液化,进而形成竖向渗流通道和地表涌沙现象;滑带土粒径不均匀系数增大,孔隙度减小,孔隙形状改变,定向性减弱,单元体分形维数增大,这是滑坡运动过程中受挤压剪切作用,颗粒发生碰撞,孔隙水溢出的结果;而滑带土前缘较中部孔隙更为密实,孔隙度差异较小,颗粒分形维数较小,这是由于滑坡前缘为滑坡刮铲阶地推覆作用形成,主要受挤压作用,受力集中且均匀。

西安地区泾阳南塬全新世黄土剖面磁化率反映的古气候

为预测西安地区乃至中国和全球未来环境的发展趋势提供依据,通过对西安地区泾阳南塬寨头村典型剖面全新世黄土—古土壤地层的岩性描述、地层划分和对比,结合泾阳县新庄村AMS14C的年代测定和其他学者的测年数据,建立了该地区全新世以来黄土沉积年代序列。根据磁化率气候替代指标显示的曲线特征,阐述了这一替代指标在剖面上的变化规律,探讨了该黄土剖面所反映的东亚冬、夏季风强弱变化特点,论证和详细分析了西安地区全新世以来环境变化的特征和规律,进而对该剖面磁化率曲线特征与其他学者的孢粉谱建立的温度曲线对比,对西安地区全新世以来古气候的阶段性进行了详细分析和论证。将西安地区10000年以来的气候演变划分为7个气候阶段。

泾阳南塬黄土斜坡结构面发育特征及其影响效应

黄土斜坡中常发育有大量的结构面,这些结构面不仅破坏土体的连续性,同时对斜坡的渗流场、变形场甚至稳定性产生显著的影响。本文以泾阳南塬为研究区,通过现场调查和室内试验及数值模拟等方法,对结构面的发育特征和影响效应进行了系统研究。取得主要结果包括:(1)考虑结构面的形成原因及其对坡体的影响效应等,从宏观、细观及微观3个尺度提出了黄土结构面的分级分类方法,将黄土结构面分为5级,两个大类和25个小类。(2)根据现场实测结果,研究区结构面多分布在距坡肩较近位置,且其走向与坡面走向基本一致,结构面的延伸长度、张开度及错动高差等随其距坡肩距离的增加而增大。(3)由数值模拟结果可见,距坡肩不同距离和不同深度的结构面扩展特性及其对坡体变形破坏的影响差异较大。距坡肩较近和较深的结构面在重力作用下更容易扩展。随着结构面与坡面距离的增加,坡体稳定系数先减小后增大并逐渐趋于一个稳定值。随着结构面深度的增加,坡体稳定系数逐渐减小,最终趋于一个稳定值。研究结果可为黄土边坡的稳定性评价提供一定的地质依据。

泾阳南塬边坡稳定性理正模拟分析

泾阳南部黄土台塬塬边,地形高差大,坡度陡斜,直接以陡坡形式与泾河漫滩相接,加之泾河不断侵蚀,在人类工程活动密集地带,常发生崩岸型滑坡。结合对前人关于黄土滑坡研究成果,利用理正软件对该区进行边坡稳定性模拟分析,得出泾阳南塬黄土滑坡的形成主要是地表水和地下水共同作用的结果;当K=1时,各土层的内摩擦角φ随着粘聚力с的增加逐渐降低,直到减小为零。

泾阳南塬黄土环剪强度特性试验研究

研究大剪切位移条件下土的抗剪强度特性,对于边坡稳定性分析以及滑坡防治等具有重要意义。利用环剪试验仪,研究了饱和状态下泾阳南塬黄土在不同法向应力和剪切速率下的抗剪强度特性。试验结果表明:饱和黄土的抗剪强度随法向应力的增大而增大,呈明显的线性关系;随着剪切速率的增大,饱和黄土的抗剪强度呈减小的趋势;在剪切速率较低时,饱和黄土的剪应力—位移曲线呈应变硬化型,而剪切速率较高时,剪应力—位移曲线出现较明显的剪切峰值强度,表现为应变软化型,且剪应力达到峰值强度时的剪切位移也随剪切速率的增大呈增大的趋势。

陕西省泾阳县南塬黄土滑坡成因分析

滑坡是一种很普遍的重力作用地质灾害,陕西省泾阳县南塬黄土边坡地带,因为农业灌溉及降雨等诱发因素导致产生滑坡已经对该地区的农业生产、人民的生活以及经济发展造成严重的影响。本文从降雨、灌溉等黄土滑坡诱发因素出发,对黄土滑坡的成因进行分析。基于滑坡区域地质环境和黄土滑坡的特点,研究了此地区的滑坡类型,重点分析此地区滑坡的形成条件及诱发因素,指出灌溉和降雨是此处黄土滑坡形成的主要因素。

泾阳南塬黄土滑坡分布规律解析

为了研究泾阳南塬黄土滑坡的时空分布规律,通过对泾阳南塬黄土滑坡野外调查及资料统计分析的手段,探讨了该区域黄土滑坡在时间和空间分布上的规律。结果表明:滑坡分布在时间和空间上具有一定的特征规律,其特征与该地区的气象、地质环境条件及人类工程活动显现出一定的联系。

高密度电法在黄土台塬地下水位探测中的应用

泾阳南塬属于黄土台塬,该地区由于农业灌溉导致地下水位逐年上升,从而诱发大范围的黄土滑坡灾害。为了查明台塬内地下水的波动情况,采用高密度电法,基于反演数据得到的电阻率随深度变化规律和钻孔得到的含水率随深度变化规律,初步推测了台塬地下水水位线的大致位置;为进一步精确推测水位线的埋深,利用DDC-6电子自动补偿仪进行室内黄土电阻率测量试验,建立了不同含水率与黄土电阻率之间的定量关系,确定了研究区黄土台塬地下水位线处黄土的电阻率为28.35Ω·m(即黄土液限处电阻率值),对应的含水率为30%。将室内试验结果和高密度电法反演数据相结合,并与钻孔实测的地下水位进行验证分析,不仅得到了研究区黄土台塬的地层结构、不同土层厚度、地下水位埋深等信息,还证实了室内黄土电阻率试验结果的可靠性,也验证了高密度电法在黄土地下水位探测中的有效性。结果可为泾阳南塬地下水位波动规律研究以及滑坡预测预警工作提供技术指导。

陕西泾阳“3·8”蒋刘黄土滑坡成因及运动特征分析

2016年3月8日上午泾阳南塬蒋刘村附近发生一起黄土滑坡-泥流。调查发现:滑坡区地下水位已经到达了坡脚,多处出现冒水点,地表垂直溶蚀裂缝发育,同时后缘深部多处可见贯通的裂隙,为水流入渗提供了优势通道。测试了滑源区土体体积含水量,发现滑坡区古土壤的隔水效应很强,导致古土壤层形成滞水层,黄土层开始积水,形成高含水量带,从而形成易滑层,导致"3·8"蒋刘黄土滑坡失稳。利用LS_RAPID软件对滑坡的运动过程进行了分析,结果显示:整体运动过程分为4个阶段:0~4.0 s为滑坡的启动阶段,坡体迅速坍塌,最大速度达到了10.3 m·s^(-1);4.0~4.9 s为坡体与地面的接触碰撞阶段,滑体开始减速,在4.9 s的时候减到了7.3 m·s^(-1);4.9~6.7 s为二次加速阶段,滑坡体在平坦的阶地上形成了泥流,加速前行,最大速度达到了18.4 m·s^(-1);6.7~29.5 s为减速停止阶段,滑坡动能逐渐散尽,运动停止。滑坡最终滑动距离达到275 m,滑动时间29.5 s,滑动距离与堆积范围和野外调查基本一致。

泾阳南塬黄土滑坡类型与发育特征

1976年泾阳南塬大面积提水灌溉以来,沿泾河右岸发育27处,50余起黄土层内滑坡,造成严重的经济损失和人员伤亡,使得台塬面积不断缩小,水土流失加剧.通过对南塬黄土滑坡多次野外考察和滑坡测量,研究了泾阳南塬黄土滑坡类型与发育特征.依据滑坡发生力学机制对南塬黄土滑坡进行了分类,包括黄土流滑、黄土滑动和黄土崩塌.南塬黄土滑坡具有高陡的后壁,后缘裂缝普遍发育,具有演化性与群体性分布特征.其中裂缝发育及高陡的滑坡后壁是造成滑坡演化的重要因素.裂缝的发育还是滑坡群体性分布的内在动力机制.

泾阳南塬Q_2黄土物理力学特性

黄土是中国西部常见的一种天然建筑材料,受形成环境影响,其物理力学性质在空间上表现出显著的差异性,研究典型黄土的物理力学性质,对区域工程建设具有一定借鉴意义。以陕西泾阳南塬典型斜坡中Q_2黄土为研究对象,通过激光粒度分析、土常规试验、X射线衍射试验、渗透试验、三轴试验及环剪试验等方法,系统地研究了泾阳南塬Q_2黄土的物理力学特性。研究结果表明:泾阳南塬Q_2黄土具有一定的大孔隙结构,粒组成分以细粒组为主;天然含水率、密度及孔隙比随埋深呈规律性变化;黄土中原生矿物及次生矿物含量分别占到50%和47%;塑限为(15.4±1.2)%,液限为(26.8±0.7)%;渗透性较低,具有各向异性,有效渗透系数为3.455×10^(-4) cm/s;含水率对黄土的应力-应变关系、抗剪强度参数及破坏模式具有显著影响,塑限可视为黄土脆性与塑性变形的界限值;残余强度受剪切速率及法向应力影响较大,残余强度参数随剪切速率的增大而降低,与法向应力无关。

黄土滑坡典型工程地质问题分析

黄土滑坡是西北地区最为严重的地质灾害。随着西部经济的发展及工程活动的加强,黄土滑坡成为近年工程地质研究的热点问题。黄土滑坡后缘地裂缝发育,具有高陡的后壁以及演化特征。泾阳南塬自1976年大面积农业灌溉以来,发生了27处50余起黄土层内滑坡。2005年～2007年6月,对南塬黄土滑坡进行了多次现场调查和滑坡特征测量,获得了详实的野外资料。在现场工作的基础上,初步分析了地下水位上升诱发高速远程滑坡机制、塬边地裂缝成因机制、滑坡高陡后壁成因机制及其稳定性评价方法及黄土滑坡演化机制与演化平衡等当前黄土滑坡研究亟待解决的工程地质问题。

台缘裂缝发育特征、成因机制及其对黄土滑坡的意义

黄土滑坡是我国西北地区非常严重的地质灾害现象,后缘裂缝是黄土滑坡典型特征之一。陕西省泾阳南塬自1976年大面积农业灌溉以来,发生了27处50余起黄土滑坡。研究区塬边裂缝发育,滑坡密集分布的太平至蒋刘段目前共分布着28条裂缝,总延展长度为1424m。塬边地形形态控制着裂缝的发育、成因机制,因此,根据裂缝所处塬边地形形态,将南塬裂缝发育模式分为:"U"模式、"W"模式和"Z"模式。裂缝形成后对塬边滑坡的发展产生重要影响,使得坡体土体应力状态接近破坏边界面,只需较小的孔压增量和荷载即可诱发滑坡,同时,改变了地表水的入渗途径,极大地增加了地面灌溉和降雨诱发滑坡的概率。同时,裂缝的形成对于黄土滑坡的演化和群体性分布具有重要的意义。