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。     

大巴山区顺层岩质滑坡发育影响因素的贡献率及易发性评价

[目的]顺层岩质滑坡是大巴山区极其发育的一类灾害,通过对其发育影响因素的贡献率及易发性评价研究,构建预测评价模型,为该区防灾预灾工作提供科学支撑。[方法]基于GIS和数量化理论Ⅱ,选取21个研究区基岩顺层滑坡的样本,利用GIS技术提取高程、坡度、斜坡结构等9个影响因素的基础数据,通过数量化理论计算方法对学习样本进行学习,确定各因子类目得分,得到各项基础数据的易发性评价系数,然后通过GIS将各图层叠加,进行全范围的易发性预测。[结果]对滑坡贡献率较高的影响因素有:斜坡坡度约10°～20°,顺向坡斜坡结构、砂质硬岩夹软岩的岩体结构、汇流面积,水流冲蚀;基于数量化理论Ⅱ建立的易发性预测方法可以较准确地划分区域易发性的高低。[结论]位于大巴山区的南江县南部、巴州区北部、苍溪县南东部、宣汉县南西侧地等区域为顺层岩质滑坡的高易发区,这也与调查结果相符,GIS和数量化理论Ⅱ相结合的滑坡易发性预测方法适用于该地区滑坡易发性、危险性等相关领域的研究。     

桂东南容县地质灾害发育与时空分布特征

[目的]掌握广西壮族自治区容县地质灾害的发育状况,为地质灾害的防治规划和监测预警提供科学依据。[方法]基于10a余的详查资料,运用统计分析方法,深入探讨地质灾害的发育与时空分布特征。[结果]地质灾害有滑坡、崩塌、不稳定斜坡和泥石流4种类型,数量百分率分别为40.57%,26.87%,32.30%和0.26%,规模以小型为主。致灾体多为表层残坡积土,滑坡以牵引式为主,崩塌以滑移式与牵引式为主,不稳定斜坡有坡面局部崩塌型、坡面冲蚀型、高陡型。地质灾害受局地强降雨与台风降雨影响显著,在6—8月集中发生,稍滞后于降雨,具有夏汛突发的特点。地质灾害地域分布呈全县整体分散而部分乡镇高密度聚集的特点,主要发育于低山丘陵地貌区和块状坚硬花岗岩岩组区。沿地质构造带呈局部线状分布,但受地质构造的影响不大。[结论]容县地质灾害发育与分布主要受岩土体类型、降雨与人类工程活动影响。     

福建省建瓯市地质灾害发育特征及形成机制

[目的]分析建瓯市地质灾害发育特征及成因,以便进一步做好建瓯市地质灾害防灾减灾工作。[方法]在区域地质灾害详细调查的基础上,分析建瓯市地质灾害的发育类型、规模、分布以及危害性等特征,总结区内地质灾害的发育规律。针对地质灾害的地形条件、地层岩性以及典型致灾土体的土工试验研究,结合对典型灾害点的讨论分析,确定建瓯市地质灾害的形成机制及土体抗剪强度特征。[结果](1)建瓯市地质灾害以小规模滑坡为主,数量众多,普遍表现为表层堆积土顺基岩面滑塌的发育特点;(2)区内地质灾害多发的原因是由于多期次构造运动导致岩体破碎,易构成不稳定结构面组合,加之表层风化土体抗剪强度较低,在人为切坡及强降雨条件诱发下,导致了斜坡的变形破坏。[结论]建瓯市地质环境条件较差,不合理的切坡易诱发滑坡。     

泾河南塬黄土的渗透特征及孕灾机制

[目的]分析泾河南塬黄土的渗透各向异性特征,并探讨该地区滑坡的孕灾机制,以期为黄土分布区雨水入渗型滑坡的灾害防治提供指导。[方法]通过野外调查和渗透试验,分析该地区裂隙土以及不同土层的渗透特征。[结果]裂隙土的渗透系数远大于均质土,裂隙的存在为水的入渗提供优势渗流通道。不同土层渗透系数对比表明,马兰黄土因大、中孔隙多以及节理裂隙发育,其渗透系数最大,而古土壤的渗透系数最小。[结论]泾河南塬黄土具有明显的渗透各向异性,水与裂隙共同作用已成为该地区的一种恶性灾害链模式。     

基于非均匀性和分形维数的黄土优先流特征定量分析

该文以陕西泾阳南塬边坡黄土为例开展示踪剂试验,通过改进的优先流入渗深度和入渗量非均匀性系数,研究黄土优先流的入渗量、入渗深度、含水率、孔隙率、分形等参数的相互关系及其内在规律。结果表明:1)入渗量越大,优先流入渗深度的非均匀性越明显;2)初始含水率越高,优先流发育程度越低,而湿润锋迹线的分形维数越小;3)黄土孔隙率越大,优先流入渗深度的非均匀性越明显,且入渗深度值波动范围也相对较大;4)同一类型的黄土,其试验尺度大小对湿润锋迹线的分形维数没有明显影响;5)在0.5倍黄土优先流最大入渗深度范围内,分形特征值越大,优先流非均匀程度越强,优先流越发育;6)在没有明显优先流渗流通道情况下,90 mm地表灌溉水量,其最大入渗深度不超过120 cm。考虑正常蒸发和没有裂缝的前提下,地表灌溉水并不容易直接导致地下水位上升。由此推断,优先流在地表水向地下水转换过程中发挥着重要作用。同时,优先流对黄土滑坡的影响不容忽视。研究可为深入揭示黄土优先流渗流特征与黄土优先流滑坡的内在联系提供依据。     

黄土地区降雨的优势入渗深度

[目的]分析黄土地区降雨入渗深度,为研究黄土滑坡破坏机理提供依据。[方法]通过现场观测实验监测不同深度土体的含水量变化趋势,并基于颗粒离散元方法对降雨入渗过程进行数值计算。[结果]监测结果表明黄土地区降雨入渗深度不超过1.5m。进一步通过数值计算发现:优势通道入渗的深度和裂缝几何尺寸有关,裂缝越深、越宽,降雨入渗的深度越大,影响范围越广,且裂缝的几何形态随着降雨入渗过程的发展而发生变化。[结论]黄土降雨入渗分为非饱和入渗和优势通道入渗2种,非饱和入渗深度有限,优势通道入渗深度更大,易诱发大规模滑坡灾害。     

不同种植间距对香根草植物边坡优先流发育特征的影响

[目的] 分析优先流在香根草边坡中的发育特征,研究植物根系与优先流之间的关系,为进一步研究降雨条件下植物根系对边坡土体稳定性的影响提供理论依据。[方法] 以种植间距为50 cm和10 cm的香根草为研究对象,模拟30 mm和50 mm两种不同的降雨量,采用示踪剂试验研究了香根草边坡土壤的优先流发育特征。[结果] 香根草种植间距从50 cm减少到10 cm会增大边坡的水力响应。在50 mm的降雨量作用下,10 cm种植间距的香根草边坡土壤的染色面积比率和优先流比分别是50 cm的1.55,1.76倍。表层土0—10 cm土层深度范围内染色路径数量变化不明显,在10—35 cm深度土层范围,10 cm种植间距的染色路径数量多于50 cm种植间距的香根草边坡土壤。当降雨量由30 mm增加至50 mm时,水流会通过优势通道更迅速迁移到边坡土壤中。降雨量为30 mm土壤的染色面积比率（36.11%）和优先流比（67.25%）小于50 mm土壤的染色面积比率（49.68%）和优先流比（79.96%）,并且染色路径数量随着降雨量的增加而增多。[结论] 香根草根系特征与优先流关系密切。选择植物护坡时,应合理选择植物的种植间距,使根系护坡在力学效应和水文效应上最大化。     

西陵峡水田坝区域地质灾害发育特征及成因机制

[目的]掌握西陵峡水田坝区域地质灾害发育特征及成因机制,为该区域地质灾害防治提供依据。[方法]对地质灾害的类型、规模、斜坡结构、岩性特征、分布高程、地形坡度进行详细的野外调查,并运用统计学进行梳理分析。[结果]研究区发育主要地质灾害为滑坡、崩塌(危岩)和不稳定斜坡,其规模以中小型为主。空间上分布不均匀,且集中分布在海拔高度300~800m的区域,坡度20°~40°斜坡区域,并沿主要构造、断裂呈条带状发育;绝大多数灾害发育在侏罗系蓬莱镇组(J3p)、遂宁组(J3s)和沙溪庙组(J2s)岩性段中,以顺向结构岸坡中发育地质灾害居多;时间上,地质灾害多集中发生在降雨集中汛期6—9月。[结论]地质灾害成因机制的内在因素为地形地貌、地层岩性、岸坡结构类型和地质构造;外在因素为降雨、库水波动和人类工程活动。     

文县郭家坡滑坡形成机理与稳定性研究

选择受地震影响的郭家坡滑坡作为研究对象,在滑坡孕灾背景条件调查、大比例尺平面测绘、工程地质勘查、岩土测试等基础上,对其发育特征和形成机制进行了研究,然后运用有限元模拟定量分析了滑坡现状稳定性。结果表明:地震是滑坡整体破坏的主要诱因,高陡斜坡和裂隙发育的地层是造成郭家坡滑坡发生多级滑动的内在因素,滑坡在降雨饱水工况和地震工况下局部处于不稳定状态。     

天水市群发地质灾害特征与成灾机理

[目的]对甘肃省天水市2013年"7·25"群发性山洪地质灾害的成灾特征、分布规律及其成因进行分析,为黄土丘陵沟壑区降雨诱发地质灾害早期识别和减灾防灾提供科学依据。[方法]在全面实地调查的基础上,建立三维连续介质动态数值模型,对天水市典型滑坡运动特征进行求解。[结果]"7·25"山洪地质灾害具有普遍性,群发性明显,局地爆发性,隐蔽性强等5大显著特征;受强降雨和地震因素叠加效应的影响加剧了灾害的破坏程度;此次灾害大部分滑坡失稳的坡面几何形态多为直线型凹型面坡,滑坡失稳多发生在35°~45°坡度范围内,以40°坡居多,黄土坡面滑坡通常是窄条状、方量较小;典型滑坡体在斜坡运动过程中,平均速度、最大速度、总动能和总势能均是急剧增加,进入水平面后,各个动力参数急剧下降。侵蚀作用是滑坡运动中非常重要的不可忽视的一个重要的因素,它使得灾害体质量增加,同时依靠较高的速度(30m/s),具有更强的破坏性。[结论]天水市群发地质灾害形式依然严峻,降水是引发和加剧此次地质灾害的主要因素。     

川西高原的岩土体的冻融破坏类型及其灾害效应

[目的]探明川西高原冻融过程对岩土体的破坏类型、成因机制及其产生的灾害效应。[方法]通过对川西高原道孚县全县境内的地质灾害详细调查,对冻融破坏类型进行了室内统计分析,并在此基础上总结了冻融过程所产生的灾害效应。[结果]提出了冻融过程产生"剥皮效应"、滑坡的"浅表层效应"及泥石流物源的"碎化效应";发现川西高原上的泥石流流体携带块石含量较少且粒径多小于1m,其成灾模式多以於埋破坏为主;县境内约70%的滑体厚度小于20 m滑坡,多以浅层小规模为主,危害相对较小。[结论]道孚县境内发育的泥石流具有相对较弱的冲击力,防治时应以疏导工程为主;道孚县境内发育的滑坡具有规模相对小的特点,且易在冰雪融水或降雨作用下产生滑动,地表排水对其稳定性的维持极为重要。     

强震区滑坡活动强度的演变及敏感性评价

[目的]探讨汶川地震强震区滑坡的活动强度演变与敏感性,为滑坡、泥石流等地质灾害风险管理提供依据。[方法]选取四川省都江堰市龙池镇龙溪河12条泥石流流域为研究区,通过对研究区震后4期遥感影像的滑坡解译分析,研究震后滑坡的活动演化特征;同时利用概率综合判别法—层次分析法对滑坡物源进行多期敏感性评价。[结果]地震后该区域产生了825个强震滑坡;2009—2017年,在强震滑坡区域外新增376个滑坡,至2017年,仍活动的滑坡数量减少到368个,占滑坡总数的30.6%,同时利用曲线下面积(AUC)检验多期敏感性评价结果,准确率为75.6%～81.4%,评价效果较好。[结论]强震区震后活动滑坡数量及高敏感性区域面积整体表现降低趋势,表明震后滑坡处于逐步恢复过程,强震区的地质灾害活动但活动强度仍远远高于震前。     

陇东地区黄土滑坡稳定性分析

在分析陇东地区地质环境背景的基础上,选择在坡度、坡高、滑坡体厚度等方面具有代表性的直线型、凸型、凹型和阶梯型黄土滑坡为计算模型,设定天然、饱水、地震和饱水+地震等4种工况,对不同类型、不同坡度、不同坡高、不同滑坡体厚度的黄土滑坡在各工况条件下的稳定性进行了分析。结果表明:从影响因素看,对滑坡稳定性影响最大的因素是坡度,其次是坡高;从工况条件看,诱发滑坡的主要因素是降雨入渗,其次是地震;从滑坡类型看,直线型滑坡稳定性相对较好,阶梯型滑坡和凸型滑坡次之,凹型滑坡稳定性最差。     

降雨作用下黄土浅层滑坡的危险性分析

[目的]在不同的降雨条件下,对黄土浅层滑坡进行危险性分析,为评价黄土地区浅层滑坡提供有效手段。[方法]以甘肃省天水市为例,根据SHALSTAB模型,在ArcGIS中进行二次开发,编写不同降雨量时浅层滑坡危险性分析程序,计算不同降雨量下浅层黄土滑坡分布预测。[结果]随着降雨量的增加,浅层滑坡数量明显增多,所占面积比例从5mm/d的0.166%增加为320mm/d的3.624%,上升了20倍左右。[结论]当降雨量较小时,浅层滑坡分布于雨水集中汇积的区域,随着降雨的增加,浅层滑坡沿着黄土沟谷向上游延伸。通过和实际发生滑坡灾害进行对比分析,证明计算结果准确可信。     

三峡库区动水压力型土质滑坡排水管布置优化——以卧沙溪滑坡为例

[目的]为降低动水压力型滑坡体内的动水压力,提高其稳定性,采取布设水平排水管的措施对该类型滑坡进行治理,并对排水管的布设方案进行优化,为同类滑坡的加固设计以及获得高效合理的排水管布设方案提供参考。[方法]利用土体级配曲线,采用间接方法近似确定滑体土土—水特征曲线,并尝试通过FredlundXing函数模型预测获得滑体土非饱和渗透函数曲线。采用均匀设计方法、有限元、神经网络和遗传算法相结合的综合集成方法开展排水管布设方案优化研究。[结果]获得了卧沙溪滑坡最优的排水管布设方案为:管长L为26.6m,间距D为6.88m,倾斜角θ为7.3o。[结论]采用该排水方案加固后的滑坡安全系数为1.101,大于设计安全系数1.10,满足滑坡加固安全与经济的要求。     

基于数量化理论和BP神经网络的滑坡体积预测

[目的]探讨数量化理论Ⅲ和BP神经网络在滑坡中综合应用的效果,为滑坡体积的预测提供一种新的思路。[方法]采用数量化理论Ⅲ分析滑坡体积的影响因素及其耦合作用强度,并结合其分析结果,将次要因素和强耦合程度样本进行剔除,再依据其剔除的不同阶段构建3种滑坡体积的BP神经网络预测模型。[结果]滑坡体积的主要影响因素是坡角、坡向、植被覆盖率和坡高,次要影响因素是岩层倾角、斜坡高程和岩层倾向因素,且在不同样本中,体积影响因素之间的耦合程度具有一定的差异。[结论]该预测方法可行,对次要因素和强耦合程度样本的剔除,提高了预测精度。     

靠椅状土质滑坡形成条件及时空演化特征

[目的]对三峡库区靠椅状土质滑坡的形成条件和时空演化进行研究,为滑坡的监测预警提供理论基础支撑。[方法]以三峡库区典型靠椅状土质滑坡——白家包、八字门滑坡为例,通过与三峡库区典型滑坡的比较,从此类滑坡的特点入手,分析其形成条件;并结合香溪河流域的地形地貌特征分析此类滑坡时空演化过程。[结果]靠椅状土质滑坡形成条件与三峡库区其他典型滑坡有明显差异,香溪河流域的此类滑坡形成受河谷地貌影响明显。[结论]靠椅状土质滑坡的形成受岩性条件、滑面形态、地层状态等因素决定,香溪河流域的靠椅状土质滑坡是随着河谷的演化而逐渐形成的。     

反距离加权法在区域滑坡危险性评价中的应用

区域滑坡危险性评价是进行区域滑坡风险性研究的基础。提出了一种基于反距离加权的"黑箱"式评价方法,该方法将滑坡作为一个系统进行分析,各影响因素作为滑坡系统中的子系统。根据相似相近的原理,假设已有滑坡点对周围区域的滑坡危险性存在局部性影响,利用反距离加权法对所有滑坡点进行分析评价,以获取研究区的滑坡危险性评价结果。同时对该方法运用于区域滑坡危险性评价的理论基础、适用范围进行分析,并以四川省苍溪县为例,验证了运用该方法进行区域滑坡危险性评价的可行性。