基于Mein-Larson入渗模型的降雨滑坡失稳破坏概率研究

[目的]评价降雨诱发浅层滑坡的失稳破坏概率,为相关研究提供理论依据。[方法]在引入并扩展了Mein-Larson降雨入渗模型的基础上,将Mein-Larson入渗模型与无限边坡稳定性方法有机结合,建立2种降雨情形(高强度短历时和低强度长历时)下降雨滑坡稳定性的确定性评价模型,然后再将蒙特卡洛数值模拟方法与降雨滑坡的确定性评价模型结合,建立降雨滑坡稳定性的概率评价方法。[结果]提出了1种降雨诱发浅层滑坡失稳的概率评价方法。[结论]概率评价方法可以描述降雨滑坡发生及发展过程中存在的不确定性,可以计算不同降雨情形下,不同降雨时刻降雨诱发边坡的失稳破坏概率。该方法的评价结果更符合边坡实际情况。     

外部降雨条件和内部瞬态承压水作用对堆积层滑坡的影响分析和数值模拟

[目的] 分析瞬态承压水的发育特征，为该类滑坡的预防和治理提供科学借鉴。[方法] 以浙江省丽水市松阳县范山头滑坡为例，对其松散堆积体边坡内部的瞬态承压水的作用机理进行模拟和研究，通过分析滑坡区域的地质背景条件、水文地质条件、变形破坏特征，并与降雨数据进行对比，采用GeoStudio数值模拟软件对不同的降雨条件和坡体初始水位进行模拟。[结果] 当滑坡体存在渗透性差异很大的不同岩土层时，强降雨作用或者较高的初始水位会促进瞬态承压水的出现和发展，降低边坡的稳定性。[结论] 外部降雨和瞬态承压水的产生和发展对堆积层滑坡的产生有重要的影响作用，降低了坡体的稳定性，促进了滑坡的出现。     

湖北省宜昌市猇亭区人类工程活动与城市地质灾害

[目的]探讨人类工程活动与城市地质灾害之间的因果关系,为城市规划以及城市建设提供理论依据。[方法]采用现场地质环境调查方法(地质勘查、地质测绘),对湖北省宜昌市猇亭区人类工程活动形成的地质灾害进行调查研究,探讨城市建设过程中地质灾害形成的主要内、外在因素。[结果]人工填土是猇亭区滑坡地质灾害形成的主要原因,且后期都具有转变成坡面泥石流的可能性;人工开挖是猇亭区潜在滑坡型不稳定斜坡地质灾害形成的主要原因;猇亭区区内与膨胀性黏土岩有关的地质灾害同样与人类工程活动密切相关,按照出露地表浅埋藏以及深埋藏形成不同的变形破坏类型;路面开挖以及路堑开挖造成膨胀性黏土岩大面积临空,在水的作用下形成塑性变形膨胀,引起路面和陡倾坡面变形破坏。[结论]人类工程活动是城市地质灾害形成发展主要外在因素,同时宜昌市猇亭区所具有的水平(平缓)—层状—松散的岩土体结构类型是造成城市地质灾害的主要内部原因,膨胀性黏土岩的分布进一步加剧了地质灾害形成。     

基于U-DEC数值分析的龙洞水滑坡变形特征及成因机制分析

[目的]借助龙洞水滑坡典型实例,从静水压力和滑带软化角度分析滑坡的成因机制,为该类滑坡的进一步识别及研究提供理论依据。[方法]通过详细的现场地质调查、遥感摄影、工程地质测绘及离散元数值模拟分析,对滑坡的变形破坏特征进行分区评价,并对其成灾机制进行探究。[结果]地质构造形成的宽缓向斜形成了滑坡的雏形,软硬相间的互层结构提供了滑坡的物质基础,三面临空的地形地貌条件为其提供运动变形空间,卸荷及构造裂隙为地表水的入渗提供了优势通道,地下水对潜在滑面的软化作用和静水压力是滑坡启动发生的诱发因素。[结论]滑体的运动不仅仅是后缘裂隙静水压力的作用或者地下水的物理软化作用,而是后缘裂隙静水压力和滑带物理软化的共同作用,并且后缘静水压力在斜坡的变形破坏和滑体的运动中起到加速的作用。     

某输气管线760~#滑坡形成机制及稳定性分析

通过区域地质调查,大比例尺平面图测绘,滑坡微地貌和变形破坏特征测量等手段,对某滑坡的特征和形成机制进行了系统研究。在认识滑坡形成机制的基础上,采用多种极限平衡计算方法,并结合滑坡所处的地质环境,评价该滑坡在天然、降雨、地震以及降雨和地震耦合作用下的稳定性,为该滑坡的治理提供理论指导。     

遵义市不同地质灾害易发区滑坡临界雨量研究

[目的]确定遵义市不同地质灾害易发区的滑坡临界雨量,建立阈值模型并对其进行检验评估,为该地区滑坡预测提供科学依据。[方法]利用遵义市2010—2016年59次滑坡事件对应的逐小时降雨资料,采用统计方法对不同地质灾害易发区的滑坡临界雨量的历时、降雨类型对比分析,建立阈值模型并对其进行检验评估。[结果]中锋型是主要的降雨类型;大于10和20mm/h强降雨基本来自滑坡发生当天,但中易区降雨历时均长于高易区的降雨历时。对于高易区来说,滑坡当日1h最大雨量与前期3d的有效雨量组合的阈值模型预报准确率最大,因此将滑坡当天1h最大雨量作为高易区滑坡发生的激发雨量。而对于中易区来说,滑坡当天3h最大雨量是其滑坡发生的激发雨量。[结论]不同等级地质灾害易发区其滑坡临界雨量不同。对已经确定的滑坡阈值模型需根据新增滑坡信息进行检验评估,如果预测模型对新增滑坡预测不准确,需调整其滑坡判别线,从而对阈值模型进行订正。     

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。     

基于三峡库区库水位和降雨统计分析的八字门滑坡稳定性评价

[目的]分析三峡库区水位及降雨对八字门滑坡的影响,为八字门滑坡的稳定性作出评价。[方法]利用滑坡的监测资料对八字门滑坡的变形进行定性分析,然后在对库区水位及降雨定量分析的基础上确定20种工况,利用Geo-Studio计算八字门滑坡的稳定性。[结果]八字门滑坡10个GPS监测点累积位移监测曲线均为阶梯形状并随着时间呈增长趋势,形态变化具有同步性。20种工况下八字门滑坡稳定系数大于1,当库水工况不变降雨工况变化时,最小稳定系数变化较小。当降雨工况不变库水工况变化时,最小稳定系数变化较大。最小稳定系数在库水位稳定在175水位、库水位稳定在145水位、2014年库水位波动、平均库水位、2013年库水位波动5种工况下依次减小。[结论]八字门滑坡整体处于稳定状态。降雨和库区水位对八字门滑坡稳定性存在影响,库区水位对八字门滑坡稳定性的影响较大,库区水位变化幅度越大,八字门滑坡稳定性就越差。     

陕西省南秦岭典型土质滑坡形成机制及风险评价——以商洛市山阳中学滑坡为例

[目的]对陕西省南秦岭典型土质滑坡形成机制及风险进行研究和评价,为该区地质灾害的防治提供支持。[方法]以陕西省商洛市山阳县山阳中学滑坡为研究对象,通过现场调查、勘察及室内试验开展研究。[结果]山阳中学滑坡现处于基本稳定状态,但不排除遭遇极端气候下复活的可能,滑坡复活概率为7.45%。[结论]区域地壳差异性运动是山阳中学滑坡形成的内动力因素;降雨是该滑坡启动的主要外在诱因;滑坡威胁范围内人员在最大风险中丧命的年概率为:1.70×10-3。     

三峡库区黄泥巴蹬坎滑坡变形机制

[目的]研究黄泥巴蹬坎滑坡的变形规律及失稳机制,旨在为库区同类型滑坡的研究提供借鉴。[方法]分析该滑坡的宏观变形特征,结合专业监测数据,研究其变形规律及失稳机制,并运用数值模拟计算研究库水位下降的致滑机理。[结果]黄泥巴蹬坎Ⅰ号滑体变形严重,分别于2007年4—6月,2009年4—6月,2012年4—6月发生加速变形,且加速变形速率逐次呈快速增长趋势。库水位下降对该滑坡稳定性的影响表现为坡体外部卸荷效应和内部动水压力推动作用。一方面,库水位下降使得指向坡内的静水压力消失,导致抗滑力减小。另一方面,库水位下降引起坡内地下水位下降,地下水沿滑带方向渗流,产生的动水压力推动滑坡向外发生变形。[结论]目前黄泥巴蹬坎滑坡处于欠稳定状态,库水位下降加之连续强降雨是导致黄泥巴蹬坎滑坡变形失稳的主要因素。     

黄土沟壑高填方分层沉降监测与深层浸水试验

[目的]研究黄土沟壑地区高填方工程在填方完成后填筑体内部的变形状态,为后续相关研究提供基础依据。[方法]在某原始沟壑地形在进行高填方工程后,在填方场地内布设3组深层监测井,对填筑体内部土体的分层沉降、土压力以及体积含水率进行了持续12个月的监测。[结果]工后12个月时间里,沟壑高填方内部的主要变形量集中在填筑体与原始地基交接的位置,沟壑中心地下18—27m以及原始陡坡部位土层出现明显的张拉变形。在原始沟壑地形的影响下,填筑体内部表现出明显的土拱效应。地下18m以下不同部位土压力差异明显,中心部位土压力较小,不利于中央部位填土的自重压密。[结论]在黄土沟壑地形中进行高填方工程后,填筑体内部出现了对地下水上升表现敏感的区域,当地下水位上升时局部的湿化变形可能产生工程土洞、地面塌陷。     

安化县澄坪村“7·16”泥石流形成机理及其动力学特征

[目的]对湖南省益阳市安化县澄坪村"7·16"泥石流灾害成因机理及力学特征进行分析,为类似灾害的防灾减灾研究提供科学参考。[方法]通过灾后野外调查开展相关分析。[结果]湖南省安化县马路镇澄坪村梨树坪让家沟流域在地形地貌,地层岩性以及气象水文方面具备良好的孕灾条件;由于2014年7月16日的持续性强降雨作用,沟道上游一侧形成了一个约5.20×10~4 m~3的滑坡堰塞湖,随后堰塞湖迅速溃决并形成了强大的溃决型泥石流,冲溃了下游的两道拦砂坝,并形成了高达190.65m~3/s的峰值流量。[结论]安化县澄坪村"7·16"泥石流灾害是一次典型的滑坡灾害转换成泥石流的灾害链,而下游两道堵塞坝的堵溃过程进一步放大了泥石流的峰值流量及规模,具有典型的堵溃放大效应。     

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。     

四川省青川县银溪窝滑坡复活机制研究及稳定性评价

银溪窝滑坡位于四川省青川县白家乡佛山村一社,属于滑移-弯曲溃决型变形破坏形成的老滑坡体。近期,滑坡堆积体表现出一定的蠕滑变形迹象,表层局部滑塌现象较发育。“5·12”汶川地震,造成滑坡体的变形进一步加剧,中后部形成多条具一定规模的继承性圈弧状裂缝（带）,坡体稳定性进一步降低,对坡体上居民的生命财产安全构成严重威胁。根据滑坡结构及变形破裂特征,结合其所处的地质环境条件,对滑坡的复活机制进行了研究,判定滑坡体在不利工况下处于欠稳定状态,提出了“后缘截水+裂缝填封+前缘抗滑桩”的综合治理方案对其进行治理。     

青海省高家湾滑坡的形成条件分析及稳定性评价

[目的]评价青海省高家湾滑坡稳定性,为其灾害防治提供一定指导。[方法]在对高家湾滑坡基本特征分析基础上,先开展其形成条件研究;其次,利用传递系数法和瑞典圆弧法实现其稳定性现状评价,并进一步采用长短时记忆神经网络构建其变形预测模型,实现其稳定性预测评价。结合稳定现状评价结果,实现其稳定性的综合研究。[结果]高家湾滑坡具有滑坡形成的基本条件,且具有复合多期巨型规模特征,对其防治应具有综合性;同时,滑坡现状处于稳定状态,但局部次级滑坡存在失稳可能,且在不利工况条件下,稳定性将会进一步减弱;另外,据变形预测研究结果,得出其平均相对误差均小于2%,进而验证了本文优化LSTM模型的有效性,且通过外推预测,得出高家湾滑坡变形仍将继续增加,且无收敛迹象。[结论]高家湾滑坡稳定性还会进一步减弱,趋于不利方向发展,应尽快采取必要措施切实保证滑坡稳定。