地质雷达信号多属性处理与解释技术在露天矿边坡滑体精细探测中的应用

边坡问题是露天矿山当前面临的一个重要安全问题,但地质雷达数据中大量隐藏信息未被充分利用与挖掘是制约地质雷达应用于边坡滑体精细探测效果的重要因素。针对该问题,笔者根据研究区露天边坡滑体特点将多属性分析技术引入地质雷达解释分析中,优选并提取了振幅属性、瞬时属性、频率属性等多种属性对边坡岩土体结构和地下水进行了精细分析,最后分别与高密度电法反演剖面及水文孔进行了验证对比。实践证明,地质雷达信号多属性处理与解释成果反映的信息准确丰富,在露天矿边坡滑体探测中切实有效,可为后续露天矿边坡滑体治理提供准确可靠的依据。

大孤山铁矿北帮滑体综合治理方案优选

随着矿山进入深部开采,边坡所处工程地质环境趋于复杂,原本处于隐伏状态的软弱夹层、破碎岩体等不良地质体逐渐显露,靠界边坡稳定性逐渐降低。以大孤山铁矿北帮边坡现有滑体为研究对象,采用极限平衡法进行稳定性分析,并针对现有滑体提出两种治理方案。结果表明:典型剖面终了边坡不计地震力时最小安全系数为0.973,边坡状态不稳定;千枚岩由于长期暴露,风化严重,强度降低,在不采取加固措施的情况下有可能导致整体边坡破坏。经过综合比选,确定采用预应力锚索、锚桩等加固方式作为滑体治理的最终方案。

基于地貌特征的浅层崩滑体遥感自动识别

建立了一种基于地貌特征的浅层崩滑体遥感自动识别方法,通过对地物的遥感光谱特性、几何形状和顺坡性相关的6次布尔运算完成对浅层崩滑体的自动识别。并以碧罗雪山一处高山峡谷地区为例,采用10m空间分辨率的SPOT-5多光谱影像和1:5万地形图生成的DEM(数字高程模型)作为数据源,进行了浅层崩滑体自动识别效果的检验。实验结果表明:①该方法顾及了地貌对浅层崩滑体空间几何形态的影响,可以有效地提高浅层崩滑体遥感自动识别的正确率;②识别对象与数据源的关系明确、决策阈值容易确定,便于使用决策树进行分类;③该方法对数据源要求较低,只需中等以上比例尺的DEM和拥有红、近红外的遥感影像即可;④粘连图斑的分割是该方法面临的主要难题。

重庆小南海地震崩滑体的基本特征及形成机制研究

通过对重庆小南海地震崩滑堆积体进行野外地质调查和工程地质勘察等相关工作，阐述了该崩滑堆积体的基本特征和形成机制，认为其形成过程经历了“风化剥蚀-震荡抛射-崩滑堆积-堵江成湖”4个阶段，其岩体破坏形式为高度破裂或严重高度破裂状态，其岩体破坏过程以崩塌为主，滑动为辅。研究发现，小南海地震崩滑堆积体的最终形成是受地震构造运动及应力、岩体构造、地形地貌及地震波作用等因素综合作用的结果：（1）该区NE向黔江逆滑（右行）断裂与NNW向仰头山逆滑（左行）断层形成的“X”型地震构造组合及轴向呈NWW向的构造压应力使小南海断块内部发生张滑（左行）破裂而导致6^1／4级地震发生；（2）该区呈“X”形展布的3组主要构造节理是崩滑体发育的物质基础，大、小垮岩在地震波作用下最终发生了向山体临空面（约145°～155°方向）的各自崩滑；（3）从崩滑堆积体中发现的灰岩块石证明崩滑体原始地层中曾含二叠系栖霞组和茅口组灰岩，这为恢复崩滑前山体地形提供了直接证据；（4）崩滑体中堆积岩块直径分布区域沿约150°方向自WN到ES依次递减，间接证明了地震时崩滑体抛洒方向为约150°方向，且大、小垮岩分别形成堆积区，交叉堆积部分较少。

小流域滑体危险性区划研究——以孙水河为例

滑坡危险性区划是近年来区域滑坡研究的热点。以孙水河为例 ,探讨小流域滑坡危险性分区的目的、原则和方法。针对小流域特征 ,选取地形、地质、水文气象和人为活动等为分区的主要作用因素。按每个作用因素在滑坡形成分布中的作用程度 ,应用黄金分割法确定相应的作用权值。按模糊平判法分析验算每个网格单元的综合作用指标。按分区用的综合指标界线值圈划综合指标等值线图 。

三峡库区白沙坡崩滑体成因与稳定性评价

滑坡对人类社会发展和经济建设的危害是世界性的,滑坡灾害给世界各国造成的经济损失估计每年可达数十亿美元,防灾减灾费用十分惊人。此外,工程不能及时发挥效益或使用中断,其间接损失更大。介绍了三峡库区白沙坡崩滑体工程地质条件,分析了其成因机制,计算了该崩滑体在多种工况下的稳定性,对其稳定性作出了评价,并给出了其防治措施的建议。对同类滑坡灾害的稳定性评价和治理有一定的参考意义。

崩滑体稳定性计算及防治方法研究

根据崩滑体基本特征和工程地质条件,在考虑各种不同荷载情况下,运用剩余推力法对崩滑体稳定性进行计算和评价,提出了以抗滑桩为主的支挡结构。同时,采用合理的滑坡推力和土体抗力分布形式,考虑传递系数对抗滑桩位置的影响,以此确定合理的设桩点,并结合辅助措施,保证崩滑体的稳定,提高治理效果。

高陡边坡下开采挂帮矿对滑体稳定性的影响

以湖北大冶铁矿尖山IN挂帮矿开采为工程背景,通过室内相似材料模型实验来模拟挂帮矿开采及降雨过程,使用压力传感器、百分表、近景摄影测量等手段监测滑体内应力变化,最终得到边坡沉降规律,最终沉降量43.5 cm与现场监测量35.4 cm较为接近。采用基于极限平衡理论的Geo-Slope软件对开采前后边坡整体的稳定性进行分析和计算,边坡安全系数由1.203降低为1.171,可以得知挂帮矿的开采对边坡整体的稳定性造成一定的影响,但是还不足以产生大规模的滑坡事故。

重庆瀼渡场北崩滑体变形特征及成因分析

重庆瀼渡场北崩滑体主要由松散及透水性好的崩塌堆积物质组成,滑体沿堆积层和基岩接触面滑动。通过监测分析发现,滑体不同位置的变形速率和累积位移量存在差异性。崩滑体变形主要集中在汛期雨季,枯水期旱季变形较小,滑坡后缘位移发生的时间较前缘略显滞后性。崩滑体发生变形破坏的内因是组成滑体的松散物质工程地质性质差,透水性好,滑移带土体在水的浸泡软化作用下,强度大幅下降,导致崩滑体失稳移动。崩滑体发生变形破坏的外因是降雨和库水位变化的联合作用,导致崩滑体自重增加、潜蚀破坏、产生动静水压力。

坡脚型场地对滑体运动的减速机制研究

在野外滑坡现场调查的基础上,采用通用离散元程序(UDEC)构建基本几何模型,对坡脚型滑坡运动-停积过程进行模拟,研究了坡脚型场地条件(坡角及下垫面摩擦系数)对滑体运动的减速机制。通过各监测点的减速分布曲线的对比分析可知,在滑坡规模相同的条件下,坡脚型滑坡的减速阶段运距随着坡角的增加呈先增大而后减小的变化趋势。而由撞击坡脚引起的能量传递现象则是决定减速阶段运距长短的关键,也是造成同等规模下滑坡运距存在差异的原因。同时,下垫面摩擦系数越低,位能转化为动能的程度也越高,遭遇坡脚后滑体的碎屑化更加严重,导致运距更远。

黄土坡滑坡区临江崩滑体塌岸预测与防治

由于地质条件较差 ,黄土坡滑坡区临江崩滑堆积体曾发生多次小规模的滑塌 ,造成了重大人员伤亡和经济损失。在三峡库区蓄水后 ,影响库岸稳定的不利因素增加 ,如果临江崩滑堆积体得不到及时治理 ,一旦滑塌 ,后果将十分严重 ,崩滑体塌岸可能会影响到黄土坡滑坡区的整体稳定。为此 ,笔者根据塌岸成因的探讨 ,重点分析了塌岸的形成机制 。

映秀—北川断裂带沿线崩滑体分布规律浅析

"5.12"汶川大地震诱发的大规模次生地质灾害主要以崩滑体的形式表现。选取地震发生的映秀—北川断裂带沿线的崩滑体进行分析。根据地震影响的强弱、崩滑体分布的规模、大小及地形等因子,把映秀—北川断裂带沿线分为3个区域,分析崩滑体分布的微观规律。在震中,崩滑体的分布与地震释放能量大小正相关;在距震中稍远的地区,崩滑体的分布主要受岩石能干性及地形的控制。崩滑体的分布与地震影响强弱、岩性及地形相关的这一规律,对于防止类似次生地质灾害的发生、次生地质灾害的转化以及灾后重建等都有重要的参考价值。

丰都楠竹崩滑体防治方案研究

基于丰都楠竹崩滑体的地质勘察资料,对该崩滑体在长江水位从175m降至125m时的稳定性进行了计算分析,得出该工况下,崩滑体将处于可能失稳的危险状态,必须进行防治。然后,在多种防治方案比较的基础上,认为抗滑桩方案在技术经济上最为合理,并提出了一种新的抗滑桩整体设计方法,编制了相应的计算程序,离心模型试验验证了该方法的合理可靠性。最后,通过计算分析,提出了丰都楠竹崩滑体抗滑桩工程的优化设计方案,并建议了确保该崩滑体整体稳定性和局部稳定性的相应辅助工程措施。

露天边坡滑体冲击下围岩变形特性分析

露天转地下矿山边坡稳定性是一个当前广泛存在的问题,合理评估边坡失稳滑移对边坡底部围岩的影响及破坏效应对地下开采有重要的工程意义。以大冶铁矿露天开挖形成的边坡为工程背景,运用二维数值模拟软件UDEC,对滑体的滑移过程进行了数值模拟分析,从应力场、位移场入手,研究了边坡滑体失稳后其冲击力作用下边坡底部围岩应力应变规律。模拟结果表明:用离散元软件可有效模拟滑体失稳过程,滑体失稳后,其冲击作用影响范围主要集中在北帮边坡坡脚,而对采矿区和南帮边坡影响不大,采矿区和南帮边坡主要受滑体失稳后形成的堆积体的重力作用影响;竖直方向上,围岩受冲击影响程度随深度的增加而减弱;水平方向上,南帮边坡受滑体影响程度远小于采矿区和北帮边坡坡脚。

大冶铁矿挂帮矿开采方法及对滑体稳定性的影响

大冶铁矿露天采场挂帮矿是该矿山露天转地下项目的重要工程,采用浅孔留矿法进行开采。在挂帮矿的开拓、回采过程中,考虑F9断层的影响,对采场布置技术进行分析。通过挂帮矿开采过程中对滑体的扰动进行分析,表明在采动过程中要特别注意形成空区的高度和暴露面积以及空区之间的矿柱尺寸,确保边坡及滑体的整体安全稳定性。

小南海崩滑体稳定性分析及防治措施

根据崩滑体的基本特征和地质条件,采用有限元软件ANSYS10.0,运用强度折减法在自然和连续暴雨两种状态下对崩滑体进行了模拟计算,确定了两种状态下崩滑体的安全系数与滑动面。根据地质勘查和数值模拟结果,确定小南海崩滑体整体处于基本稳定至稳定状态,但其前缘有可能发生滑塌,同时现有地形改变后,崩滑体仍有整体失稳的可能。分析了导致边坡稳定性下降的因素并提出了生物措施和工程措施相结合的防治方案,为崩滑体治理提供了依据。

黄土台缘滑坡滑距与滑体形态的关系分析

在黄土台塬地区,由于过量引水灌溉导致塬边滑坡频繁发生。本文以24起甘肃黑方台滑坡及11起陕西泾阳南塬滑坡为研究对象,分析台缘地区滑坡滑动距离与滑体各参数之间的关系,结果显示滑距与滑体体积、宽度及厚度的关系较为明显,并以表征滑体形态的滑体长度、宽度及厚度作为计算滑距的指标,通过多元线性回归及模糊信息优化法量化滑体参数与滑距之间的关系,计算滑距,并对计算结果进行对比,结果表明其计算值与实际值吻合度都较高,可为滑距的计算及统计提供参考。

滑体段采用m法模型的抗滑桩计算方法

在目前的抗滑桩设计计算方法中,多将抗滑桩与滑体间的作用力简化为已知荷载,而忽略了该力与桩位移直接相关的特点。对目前的计算模型进行了改进,采用m法模型模拟桩前滑体对桩的抗力,并分别对桩在滑面以上、以下的部分建立计算方程,应用幂级数法解得其位移及内力的表达式,再利用桩的上、下段在滑面处的变形协调条件,求得该截面的弯矩和剪力,最终得到整个桩的变形和内力以及桩、土之间的作用力。最后,分别应用该方法和有限元法对一算例进行计算,其结果吻合很好,证明了该方法的正确性。

水电站大圆包崩滑体滑面抗剪强度参数确定

嘉陵江亭子口电站大圆包崩滑体的稳定性问题是该崩滑体利用问题的关键。为了解决大圆包崩滑体的稳定性问题,对嘉陵江亭子口电站大圆包崩滑体进行了原状滑带土的室内物理力学试验研究以及三种不同性状的典型滑面的原位直剪试验研究。通过对试验成果及崩滑体性状进行综合分析认为:滑面的抗剪强度参数是崩滑体抗滑稳定性的控制性参数。在试验成果基础上,结合其它影响因素,提出了可供设计采用的滑面抗剪强度参数。

红石岩与甘家寨特大型地震崩滑体特征及其成因

2014年云南鲁甸M_S6.5地震触发了大量滑坡和崩塌,其中规模最大的是红石岩和甘家寨,二者体积均超过1 000×10~4m^3。基于震后科考,对这2个崩滑体特征和成因进行了分析。结果表明:震区位于凉山次级活动块体的前缘部位,地震活动频繁,平均6a就有1次5级以上地震发生。频繁而强烈的地震活动,对浅层岩体造成累积的破坏效应,极大地降低了斜坡的力学强度,这是红石岩、甘家寨等崩滑体发生的基础条件。红石岩特大型崩滑体,其形成与巨大的地形高差、陡峭的地形坡度、软弱地层和节理、裂隙的发育有着内在的密切联系。其形成主要经历了3个过程:第1阶段,在强震动情况下,顺河节理、卸荷裂隙以及横河向节理进一步张裂、贯通,在垂向上分割出不同的块体;第2阶段,岩体沿层间节理进一步发展,切割垂直方向的块体,形成纵横立体交叉的岩石块体;第3阶段,前2个阶段形成的岩体失去稳定,向坡下倾倒、坍塌,并沿软弱地层滑面下滑、倾倒,堵塞河道形成堰塞湖。甘家寨特大型滑坡,则为大型凹坡中下部发生的风化层滑坡,其形成过程大致为:首先,在地震力和重力的双重作用下,四周土层向凹坡中轴的下部运动、聚集,因下部松散土层含水量和容重最大,其所遭受的地震惯性力最大,最先产生塑性破坏而挤压膨胀变形;第2阶段,因坡度较陡,随着斜坡下部挤压塑性变形区进一步扩大,在斜坡中部某个部位产生拉张区,当超过风化层抗拉强度时产生破坏,滑坡体顺势快速滑出。这2个特大型滑坡代表了鲁甸地震滑坡的2种主要类型,其成因及其形成机制对该地区的地震滑坡灾害具有一定的普遍意义。