2023年积石山Ms6.2级地震同震地质灾害初步分析

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生Ms6.2级地震,触发了大量同震地质灾害,亟需查明同震地质灾害的基本特征、发育分布规律和成因机制,为震后恢复重建与地质灾害防治提供支撑。本文基于多源高分辨率遥感解译和已有研究成果对比分析,初步揭示了此次地震地质灾害的基本特征和发育分布规律,并探讨了草滩村液化滑坡—泥流的成因机制。结果表明:此次地震Ⅶ度及以上烈度区内共发育1 535处同震地质灾害,主要为中小规模黄土滑坡和浅表层岩质崩塌,集中分布于黄土梁和黄土塬内冲沟两侧、单薄黄土梁两侧以及大型历史滑坡后壁等局部地形较陡峭的部位。地震因素控制了同震地质灾害的区域分布规律,而地形因素控制了同震地质灾害的局部分布规律。同震地质灾害在0.1~0.3 g震峰值加速度区域、发震断层下盘区域、南东坡向、30~60 m坡高范围、斜坡中部以上20~40 m范围分布数量最多。受广泛关注的草滩村“砂涌”灾害本质是饱水黄土在地震作用下发生的液化滑坡。2016年完成的填沟造地工程改变了滑源区地表和地下水流通条件,地下水通道被堵塞,导致地下水位抬升和下部土体饱和可能是该处发生液化滑坡的重要原因。

黄土丘陵沟壑区挖填造地工程勘察的探索与实践

黄土丘陵沟壑区挖填造地工程会遇到众多岩土工程问题。为保证类似工程建设的安全,避免相关工程事故的发生,依托某黄土丘陵沟壑区挖填造地工程实践,归纳了挖填造地工程前原场地勘察要点、研究方法和评价思路,分析了黄土丘陵沟壑区挖填造地工程面临的主要工程地质问题,并给出了建议措施。结果表明:填方区勘察重点为湿陷性黄土和其它覆盖土层的分布以及在高压力条件下工程性质,挖方区勘察重点为土石材料工程性质和土石比;主要工程地质问题涉及地下水环境变化及其对工程的影响、高填方场地沉降与不均匀沉降、填挖边坡稳定性、湿陷性黄土地基增湿变形、软弱淤积土地基问题、不良地质作用等。

18000kN·m能级强夯在工业厂房填土地基的应用

高能级强夯(指主夯击能大于6000kN·m的强夯)的有效加固深度可达8~30m,可加固处理大厚度非饱和土、大面积重堆载场地、大厚度湿陷性黄土和新填土等地基土,可进一步提高地基土强度和均匀性,降低压缩性,消除湿陷性,改善其抵抗振(震)动液化的能力等,使强夯法的经济高效性得以更加充分地施展[1-3]。本文结合某工业厂房项目超过15m的填土地基采用18000kN·m能级强夯处理后,利用压实度试验、平板载荷试验和多道瞬态面波测试试验三种试验结果评价地基强夯加固处理后的效果,为18000kN·m能级下地基处理的施工提供优化设计参数,为此类地基强夯加固后工程质量评定标准的合理性与应用提供参考。

煤矸石充填沟壑土地复垦生态修复工程的探索与实践

山西作为能源大省,煤矸石历史堆存量和产生量大,煤矸石生态填充土地复垦技术符合山西省黄土高原区域山峦起伏、沟壑纵横的地貌特点,在严格按规范治理、生态修复后其环境影响可接受,可解决历史堆存煤矸石生态治理和大宗煤矸石综合利用的实际问题。介绍了斜沟煤矿选煤厂煤矸石产排情况及排矸工艺,提出了将煤矸石综合利用于黄土高原沟壑充填,以实现生态环境修复和土地复垦的生态意义,探索并实施煤矸石土地复垦生态修复工程,通过实施挡墙及护坡、植被恢复、截排水沟、渗滤液收集、道路建设、灌溉、监测等一系列生态整治措施,提高了边坡安全稳定性,增加了植被量,促进了生态的动态平衡和良性循环,取得了良好的社会、环境效益。

斜坡地区填筑建设场地潜在滑坡发育特征及防治措施研究

为避免斜坡地区填筑建设场地形成潜在滑坡体,造成工程危害,以米易县某斜坡地区填筑建设场地潜在滑坡为例,进行了系统研究。通过分析填筑场地潜在滑坡发育及变形特征,提出了填方边坡可能产生的破坏模式,分析评价了潜在滑坡的稳定性,预测了滑坡的发展变化趋势及危害性,并提出了可行的滑坡治理措施,为避免滑坡灾害的发生提供了技术参考。

复杂地貌内河码头陆域形成方案

针对广西马江作业区陆域纵深大、地形起伏大的问题,对陆域形成进行三级平台与二级平台的方案研究,采用BIM三维挖填模型选择了弃方最少的三级平台方案;结合工程建设方式、建设投资、运营经济性、施工可行性综合比较分析结果,最终选择了弃方稍多,但投资省、工期短的二级平台方案。结果表明,对于阶梯式布置的陆域,陆域高程、道路纵坡应结合进港道路、码头平台、陆域纵深等综合确定;对于山区丘陵地带河港项目,陆域形成很难做到完全的土石方挖填平衡,弃渣场或者料场的选择往往成为陆域形成方案选择的制约因素,陆域形成方案应尽可能高地减少挖、填土石方量。

人工吹填岛上修建道路路基处理技术应用

论文分析了人工岛吹填土的地基特点、工程特点、具体实际要求,了解了工程实施中应用水泥搅拌桩法处理地基的注意要点,对吹填人工岛地基处理施工方法有一定借鉴意义。通过试验检测评定,在工程实施中,应用水泥搅拌桩法处理地基,能缩短工期,也可在道路施工中实现分段流水施工。因地基的特殊性,处理地基后,应及时掌控路基填方的沉降、位移情况,指导路基施工过程,确保工程路基的稳定性以及沉降量,从而符合工程规划,进一步控制路基工程质量。

北京市不同土地利用方式下土壤铅的积累

通过对北京市菜地、稻田、果园、绿化地、麦地以及自然土壤等土地利用类型600个土壤的监测分析,探讨了不同土地利用方式对土壤铅积累的影响。研究结果表明,全部土壤样品中铅浓度的几何平均值为26.6mg/kg,显著高于北京市土壤背景值(24.6mg/kg),呈现出明显的积累趋势。不同土地利用方式对土壤铅积累有明显影响,其中绿化地土壤的平均铅浓度最高,依次为果园、菜地、稻田、自然土壤,麦地平均铅浓度最低,绿化地土壤的铅浓度要显著高于除果园外的其他土地利用类型。果园土壤的铅浓度同样与其他大多数土地利用类型的土壤有较显著的差别。以基线值为标准,除自然土壤外,其他5种土地利用类型下均有不同程度的样品超标:果园超标率最高(21.4%),其他分别为绿化地18.2%,菜地11.1%,稻田8.3%,麦地5.2%;样品总体的超标率为7.2%。从行政区域来看,城区土壤的铅浓度高于近郊区,近郊区要明显高于远郊区土壤,超标样点主要分布在昌平、朝阳、大兴、丰台、海淀、石景山区等城区或近郊区,因而土壤铅浓度有从城市中心区向外逐渐降低的趋势。在本研究中,大气沉降、垃圾填埋以及农药施用等人类活动可能是影响不同土地利用类型下土壤铅积累浓度的重要原因。

九寨黄龙机场高填方地基沉降的数值模拟分析

通过运用FLAC3D作为基本的数值模拟分析工具,选取对九寨黄龙机场影响最大的元山子沟高填方工程作为主要研究对象,模拟实际施工过程,对高填方地基的沉降进行了定量分析和评价。分析结果表明,数值模拟结果与监测结果吻合很好。高填方地基沉降大,压缩快,差异沉降明显,沉降中心出现在坡肩部位(跑道西侧),最大沉降值为2.8m,道槽区和坡脚部位沉降逐渐减小。高填方地基的沉降与填筑体的厚度和原地基中软弱土层的厚度有着密切的关系,即最大沉降量往往出现在填体厚度较大或填体厚度和原地基软弱土层厚度均较大的部位。

黄河泥沙作为采煤沉陷地充填复垦材料的可行性分析

目前已有的高潜水位平原地区的采煤沉陷地充填复垦技术存在充填物料数量不足和潜在污染性的问题。为分析黄河泥沙用作采煤沉陷地充填复垦材料的可行性,在济宁市梁山县陈垓引黄闸上游的黄河浅滩处及附近正常耕种的农田内采集了9个土壤剖面样和3个泥沙表层样,运用ICP-AES等手段对其土壤质地、pH值、电导率、有机质、营养物质和8种重金属(As,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn,Hg)等理化指标进行了定量分析。结果表明:①黄河泥沙质地类型属于砂土,保水保肥性能差。②黄河泥沙的pH呈弱碱性,电导率值很小,能满足大多数作物的生长要求。③黄河泥沙的有机质、全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷和有效磷含量处于中下、低或很低水平,用作充填复垦材料需要采取适当措施加以改良。④黄河泥沙中的Cd和Hg未检出,Cr,Cu,Zn,Pb,Ni和As含量均未超过《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级和三级标准值,不会造成污染。黄河泥沙用作采煤沉陷地的充填复垦材料是可行的,但需改善其保水保肥性能和肥力水平。

矿区地表采掘废弃地充填复垦材料及技术研究

对新汶矿区协庄煤矿井田因取土、采沙和盗采防水煤柱等地表采掘引起的废弃地的充填复垦材料及技术进行了研究 .结果表明 ,协庄煤矿煤矸石可作为废弃地的充填复垦材料 ,风化煤矸石的矿物化学组成与矿区黄土相近 ,煤矸石的汞、镉、铅、砷、氟等有毒元素的含量不超标 ,并含有一定的可供植物吸收的养分 .实践证明 ,提出的煤柱盗采坑和取土、采沙坑的充填复垦技术 ,彻底治理了废弃地的水害和恶化的生态环境 ,取得了显著的经济、社会和生态环境效益 ,并为其他矿区解决类似问题提供了理论和技术方法 .

巫山县污水处理厂高填方地基湿化变形试验研究

结合巫山县污水处理厂高填方工程,选取压实粘性土样,在室内进行了接近实际应力路径下的“单线法”湿化变形试验,研究了土样在不同的压实度、固结压力和湿化历史下的湿化机理、湿化前后的应力-应变关系及强度变化规律。取得的湿化变形试验成果表明,湿化使土样的变形模量和强度均有所降低;湿化变形不仅包括湿化体应变,而且包括湿化偏应变;随着压实度的增加,湿化变形减小。试验成果为巫山县污水处理厂高填方地基的填筑设计、控制湿化变形的措施和附加压密措施提供了依据。

矿区煤矸石充填复垦的材料确定与标高设计

为科学确定煤矸石充填复垦的材料和标高,以徐州矿区为例,采用现场试验和实验室分析测定相结合的方法,研究了煤矸石的地球化学性能和有毒元素状况,分析了煤矸石孔隙度计算的理论和方法,建立了煤矸石充填超高计算的数学模型,提出了煤矸石充填标高确定的数学方法.结果表明:徐州矿区煤矸石可作为煤矿塌陷地的充填复垦材料,煤矸石地球化学组成中S iO2的质量分数平均为54.66%,使得煤矸石具有一定的硬度,煤矸石的Hg,Cd,Pb,A s和F等有毒元素含量不超标;煤矸石充填复垦的实际充填高度应为设计充填高度的1.364 9倍.

生物反应器填埋场系统有机物降解动力学模型

为了研究生物反应器填埋场系统对生活垃圾的处理效果,在对系统的运行特性进行研究基础上,以COD表示有机物质量浓度的变化,建立了生物反应器填埋场系统有机物降解动力学模型.研究表明,系统对COD有较好的处理效果,至试验的145 d时,系统的COD已降至100 mg/L以下,不需要处理即可直接排放;模型的模拟值与系统的实测值基本一致,可以预测生物反应器填埋场系统的出水水质.

引黄河泥沙充填复垦农田土壤的垂向入渗特征

以田间试验为手段,研究济宁地区黄河泥沙充填复垦农田和对照农田的土壤入渗特征。在充填农田和对照农田两类样地的表层分别均匀布设了5个试验点。采用单圈入渗对各个试验点进行现场入渗试验,并对每个试验点的土壤理化性质进行测定,分析其对于入渗的影响。选用经常用于野外入渗模拟的Kostiakov模型、Horton模型对两类样地的入渗过程进行模拟,发现两者均能较好地描述此次充填农田和对照农田试验点表层土壤的入渗特性,然而Kostiakov模型更适合描述此次充填农田和对照农田试验点表层土壤的入渗特性;除了CK3点的初始入渗率外,其余对照农田试验点的表层土壤入渗率均比充填农田大,主导影响因素是完整的毛管孔隙结构、大孔隙流和生物性大孔等;提出了深耕、加强充填泥沙层的保水保肥性、合理的灌溉方式以及科学的土壤剖面重构等改良充填农田的措施,以提高采煤沉陷地黄河泥沙充填复垦农田的农业生产水平。

金口垃圾填埋场内大型建筑物地基基础及安全性研究

金口垃圾填埋场内拟建一大型垃圾中转站,该垃圾填埋场还没有达到稳定性化,必然对建筑物地基基础结构及安全性有很大影响。通过垃圾土的室内土工试验、现场平板载荷试验以及边坡反分析,对垃圾土的压缩特性、承载特性以及抗剪强度进行了研究,得出了场内垃圾土是一种含有可降解有机质和大量纤维成分的疏松的无粘性的特殊软土,具有高压缩性、不均匀沉降特性、抗剪强度较高和承载能力较高等工程力学特性。对建筑物的基础进行选型分析,提出主体工程宜采用大直径钻孔灌注桩基础,配套工程宜采用能承受较大变形和不均匀沉降影响的筏板基础,而上部结构宜采用框架结构。根据经验公式,计算垃圾土的负摩阻力后,提出基桩设计时应考虑负摩阻力对基桩承载力的影响。通过化学测试及调研,得出垃圾土具有中腐蚀性,渗滤液具有强腐蚀性,提出桩基础必须采取三级防护措施。垃圾渗滤液中含有污染物质种类多且浓度高,分析了在基桩施工过程中渗滤液对地下水的污染途径,提出包括全护筒支护、膨润土泥浆护壁以及减少钻孔成孔至灌注混凝土的间隔时间等控制污染的主要措施,经理论计算分析,这些措施能有效降低渗滤液对地下水的污染程度。对填埋场气体进行分析,填埋场内已含有大量有害气体,且仍处于产气高峰期,提出施工前必须强行排气。

钻孔灌注桩施工过程中垃圾渗滤液对地下水的污染分析

采用大直径钻孔灌注桩时,施工时会破坏现有垃圾填埋场的防渗体系,且渗滤液将对地下水造成一定程度的污染。通过对基桩施工过程中渗滤液污染传输过程以及特征进行分析,提出了包括全护筒支护、膨润土泥浆护壁以及减少钻孔成孔至灌注混凝土的间隔时间等控制污染的主要措施,建立了基桩施工过程中钻孔泥浆浆液的损失模型以及渗滤液传输到地水下中的污染物质浓度的计算模型。根据某一具体施工条件进行估算,预测了地下水中污染物质浓度以及污染程度。最后,提出了垃圾填埋场内钻孔灌注桩的施工工艺以及施工注意事项。

渗流作用下垃圾填埋场封盖土坡稳定的极限平衡分析

探讨了垃圾填埋场在长期运行过程中,由于排水系统失效而导致封盖土坡在渗流作用下失稳的原因。采用极限平衡法,通过算例定量地分析封盖土坡在渗流作用下的稳定性,指出渗流使封盖系统界面摩擦角减小,所产生的渗透压力使滑动面摩擦力下降,导致封盖土坡稳定性不足。强调在垃圾填埋场设计中,必须高度重视渗流影响,保证封盖系统长期有效的设计排水能力。

吹填淤泥的工程地质特性研究

本文从吹填淤泥的沉积特征、物质组成、孔隙特征、微观结构、渗透特征、固结特征及物理力学性质等方面对吹填淤泥的工程地质特征进行了系统的研究，为吹填淤泥造陆及其软基处理技术的发展奠定了基础。

混凝-吸附法处理垃圾渗滤液的实验研究

对混凝-吸附法预处理垃圾渗滤液进行了实验研究.采用聚合氯化铝作为混凝剂,最佳投药量为500mg/L;吸附剂采用自制的改性膨润土.结果表明,渗滤液中CODcr的去除率可达79％,氨氮的去除率达46％,重金属的去除率为53％-98％.