不同植物对黄土边坡产流产沙与抗剪强度的影响

[目的]探讨不同草本植物对黄土边坡产流产沙与抗剪强度特征的影响,为进一步开展高寒干旱和半干旱地区,有效防治因降雨诱发水土流失、浅层滑坡等地质灾害,提供理论依据和实际指导。[方法]在西宁盆地长岭沟流域自建试验区,选取垂穗披碱草(Elymus nutans)、老芒麦(Elymus sibiricus)、细茎冰草(Agropyron trachycaulum)3种优势草本植物为试验供试种,开展原位人工模拟降雨试验与室内直剪试验,分析了模拟降雨条件下6种不同类型植物边坡坡面产流产沙及根—土复合体抗剪强度特征。[结果]在模拟降雨条件下,草本植物能显著抑制坡面产流产沙,阶梯形边坡相对直形边坡能显著降低坡面产流产沙,且随着草本生长期增加坡面产流产沙显著降低,生长期为2 a的种植垂穂披碱草阶梯形边坡坡面累积产沙量较垂穂披碱草直形边坡降幅为79.68%,生长期为1 a的种植垂穂披碱草阶梯形边坡平均产沙率较阶梯形未种植裸坡降低幅度最大为86.27%,表明种植垂穂披碱草阶梯形边坡有效抑制坡面的产流能力相对显著;进一步研究表明,降雨使边坡土体平均含水率增大,导致边坡浅层土体黏聚力降低;与直形边坡相比较,模拟降...     

西南山区云南松根土复合体力学特性及其对浅层坡体稳定性的影响

[目的] 探究西南山区云南松根土复合体力学特性及其对坡体稳定性的影响，为该区浅层滑坡机理认识，识别预警与防治等提供理论基础与数据支持。 [方法] 以四川省凉山州中研究极为缺乏且与浅层滑坡密切相关的云南松根系为研究对象，开展根土复合体抗剪强度试验和FLAC 3D边坡安全系数数值模拟，探究了不同根系密度、根系分布方式与土壤含水量组合下乔木根土复合体的力学性质及浅层边坡稳定性。 [结果] 较高的植物根系密度可明显提高土体的抗剪强度，与素土相比，黏聚力、内摩擦角提高比例分别高达45.5%，9.6%。然而，根径与根系抗拉强度却呈显著的幂函数负相关关系(p＜0.05)，根径低于2 mm的细根抗拉强度最强；同时，乔木根系水平或垂直分布方式下，土壤含水量的增加均会降低土体的抗剪强度，不利于边坡稳定，而乔木交错分布最有利于提高土壤的抗剪强度和边坡稳定性。 [结论] 乔木根系的高密度发育，复杂交错分布，细根丛生等特点对提高根土复合体抗剪强度与边坡稳定性具有重要作用，适度地增加边坡植被覆盖是控制浅层滑坡发生的重要措施之一。通过评价地质灾害多发区不同条件下乔木根系护土固坡效应，可为震后地质活跃区开展生态修复提供理论支持。     

持续降雨条件下黄土边坡稳定性试验研究

滑坡是黄土丘陵沟壑区常见的重力侵蚀,降雨是黄土边坡失稳的主要诱因。为了研究持续降雨条件下黄土边坡的稳定性,采用人工降雨装置进行室外现场试验,测量土体含水率、密度、滑坡剪切带位置以及裂缝的发育等情况,并使用FLAC3D软件计算模拟持续降雨条件下裂缝发育对边坡稳定性的影响。结果表明:随着降雨历时的增加,黄土边坡土体的含水率逐渐增大,土体强度降低,而且自重增大,坡面冲蚀沟逐渐发育,坡脚出现滑塌,坡顶出现拉裂缝,裂缝加剧了降雨的集中入渗,使得裂缝周边土体强度快速降低,最终导致在降雨历时至308.8 h时发生滑坡,持续降雨和裂缝引起的集中入渗加速了土体强度的降低,导致了滑坡,裂缝发育得越深、数量越多,对边坡稳定性危害越大。研究结果为降雨条件下的黄土边坡稳定分析研究和地质灾害防治提供方法和技术支撑。     

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。     

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。     

降雨作用下云南省红土抗剪强度与坡面侵蚀模数的关系

[目的]揭示降雨作用下云南省红土的含水率、干密度、抗剪强度、坡面侵蚀模数之间的关系,为进一步研究云南省红土的侵蚀机理提供理论依据。[方法]运用人工模拟降雨及土槽模型试验、土工试验及相关理论分析相结合的研究方法。[结果](1)研究区红土黏聚力随含水率的变化呈二次曲线关系,且在最优含水率附近存在极大值。红土内摩擦角随含水率的变化接近于线性关系,且随含水率的增大而减小。当干密度为1.0,1.1,1.2,1.3,1.4g/cm3时,黏聚力与含水率的相关系数R2最小为0.754,最大为0.934;内摩擦角与含水率的相关系数R2最小为0.944,最大为0.996。(2)红土黏聚力和内摩擦角随干密度的变化接近于线性关系;当含水率一定时,二者随干密度增大呈增加的趋势。(3)在试验含水率条件下,红土抗剪强度随含水率的增加而减小,当含水率超过最优含水率后减小的幅度尤为明显;抗剪强度随干密度的增加而增大。(4)降雨结束后,不同干密度的红土坡面侵蚀模数与红土抗剪强度呈二次曲线关系,相关系数R2达0.988。[结论]坡面红土雨后抗剪强度与坡面侵蚀模数之间存在较好的相关关系,可用坡面红土的雨后抗剪强度估算坡面侵蚀量。     

青藏高原东北部黄土区灌木柠条锦鸡儿根—土界面剪切特性

[目的]分析不同因素对根—土界面抗剪强度指标和抗剪强度的影响,为深入探讨青藏高原东北部黄土区灌木根系固土护坡机制提供理论依据。[方法]以区内优势灌木植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)为研究对象,通过根—土界面直剪试验,分析根径级别为2.20±1.00～32.00±1.80 mm以及土体含水量、干密度和含盐量分别为6.00%～22.00%,1.20～1.60 g/cm³,0.59%～2.50%的条件下,各因素对柠条锦鸡儿根—土界面抗剪强度指标和抗剪强度的影响规律。[结果]在其他影响因素恒定的情况下,根径对根—土界面抗剪强度指标和抗剪强度无显著影响(p>0.05)。随着土体含水量由6.00%增大到22.00%,根—土界面黏聚力呈先增大后减小的趋势,当土体含水量达到14.00%时黏聚力达到峰值6.74 kPa;根—土界面摩擦角由21.40°降低至15.75°,呈线性函数降低趋势;根—土界面抗剪强度呈线性函数降低趋势。随着土体干密度由1.20 g/cm³增长至1.60 g/cm³,根—土界面黏聚力由...     

上(陵)埔(前)高速公路沿线滑坡成因及稳定性评估

上(陵)埔(前)高速公路沿线黏性土滑坡产生的内因主要是土体抗软化能力差，且处于侵蚀作用较强烈的微地貌环境中，诱发因素主要是降雨强度较大、不利的地下水动力条件和人为破坏坡体结构。岩层滑坡主要是受不利的结构面组合所控制。经评估，沿线滑坡目前处于不稳定一基本稳定状态。     

三峡库区奉节县某滑坡特征和稳定性分析

研究了三峡库区某滑坡的工程地质条件及滑坡体基本特征的基础上,分析了诱发坡体失稳的主要因素;据岩土样品的试验值、现场大剪值,结合地区经验值及反算值,确定计算滑坡稳定性及剩余滑坡推力的抗剪强度参数,考虑到未来三峡水库蓄水,在不同工况下对滑坡体进行稳定性计算,结果表明滑坡整体在各种条件下是稳定的,次级滑坡体在饱水及水库蓄水后,处于临界蠕滑或失稳状态,需尽快进行治理。     

西宁盆地黄土区荷载条件下植被护坡力学效应

为探讨西宁盆地黄土区边坡在荷载条件下植物根系对边坡稳定性的影响,该项研究以西宁盆地西山长岭沟流域为试验区,在自建边坡上种植草本植物垂穗披碱草(Elymus nutans)和灌木植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii),通过在边坡坡顶施加载荷,边坡坡面布设位移计与土压力盒的方式,监测荷载条件下边坡坡面土体位移与土压力变化;在此基础上,对边坡植被根-土复合体开展剪切试验,分析荷载条件下边坡坡面不同位置处根-土复合体抗剪强度及其变化特征。试验结果表明:在坡顶荷载条件下,在边坡相同位置处的根-土复合体粘聚力c值均大于施加载荷前;3种植物边坡的根-土复合体粘聚力c值均大于相同条件的未种植素土边坡;在荷载条件下,组合植被边坡的坡面土体位移量显著小于单一植被边坡和素土边坡,组合植被边坡在竖直和水平方向的位移量与草本植被边坡相比减小1.60~1.77 mm,与灌木植被边坡相比减小3.78和4.11 mm,与素土边坡相比减小7.39和6.29 mm。研究结果对防治高寒半干旱地区坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害,具有参考价值和指导意义。     

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。     

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GIS的延河流域滑坡崩塌地质灾害空间分布及其引发因素分析

[目的]以更符合滑坡崩塌发生发展规律的延河流域为例,进行地质灾害空间分布及引发因素分析研究,为防灾减灾提供依据。[方法]依据区县地质灾害详细调查资料,建立GIS地质灾害数据库,包含地理数据、基础地质数据、地质灾害点数据和栅格数据。统计分析坡度、坡高、坡型、河谷发育期等引发因素;选取坡度、坡型、植被、河谷地貌、地层、降雨量、道路距离、居民点8因素,采用加权信息量法进行地质灾害易发性分区阐述地质灾害空间分布。[结果]坡高50~100m,坡度30°~45°易形成滑坡;老年河谷灾害点密度为壮年期的2倍,幼年期的3倍;凸型和直线型斜坡更容易产生滑坡和崩塌灾害,阶梯型和凹陷型斜坡稳定程度明显增高。延河流域滑塌高易发面积1 664.96km2,灾害点密度0.29处/km2;中易发3 102.02km2,密度0.10处/km2;低易发3 888.99km2,密度0.04处/km2。[结论]以流域为单位进行地质灾害研究,引发因素、空间分布规律更为明显,指导防灾减灾更加实用。     

燕子河流域崩塌地质灾害成灾机理分析

在分析燕子河流域地质灾害形成的地质环境背景及诱发因素的基础上,对燕子河流域崩塌地质灾害的类型、发育特征进行了分析,总结了流域内3种主要的崩塌地质灾害破坏模式及演化过程,并选取典型崩塌进行了稳定性研究。结果表明:燕子河流域崩塌地质灾害以岩质、小型、复合式、中低位、不稳定崩塌为主;崩塌在空间上主要分布在燕子河干流、主要支流河谷斜坡地带及康县—阳坝公路沿线人类工程活动密集的"一路一带"上,时间上主要集中于降雨较为集中的7—9月;崩塌的破坏模式主要有碎裂—坠落式、弯折—倾倒—滑移式、碎裂—滑移式,每种破坏模式经历4个阶段演化后形成灾害;典型崩塌稳定性计算得出暴雨是崩塌发生的主导诱发因素。     

梅州市地质灾害特征及防治规划

梅州市是典型的山区,是广东省崩塌、滑坡等地质灾害多发、频发、易发区.在对该市地质灾害进行系统调查的基础上,对地质灾害的特征和影响因素进行分析.研究表明,脆弱的地质环境是该地区地质灾害发育的基础,降雨是主要诱因,人类工程活动是造成地质灾害隐患的主要因素.针对梅州市的灾害分布情况及经济发展要求,对梅州市地质灾害进行全面规划,并进行了易发性分区;将梅州市分为地质灾害重点防治区、次要防治区和一般防治区;在把握预测性、前瞻性、动态性的原则上,将规划分为近期、中期和远期规划.最后,对该区地质灾害防治提出主要措施及建议:逐步建立地质灾害监测预报体系,提高防灾减灾能力;落实地质灾害防治责任制;工程措施与生物措施相结合的治理模式.     

针叶与阔叶树根系对土壤抗剪强度及坡体稳定性的影响

重庆缙云山地处三峡库区,是国家重点自然保护区。由于地势特点,坡面极易发生土壤侵蚀及浅层滑坡,因此,在不破坏原有生态环境的前提下,有效防止灾害发生是该地区的重点防治工作。选取了同种根构型的针叶树种(马尾松Pinus massoniana Lamb)和阔叶树种(四川大头茶Gordonia acuminate),比较其提高土壤抗剪强度的作用强弱,并分析根面积比率、剪切带根系径级比、根系位置范围,以及根系角度等因素对土壤抗剪强度的影响。结果表明,针叶树种对土壤抗剪强度增强效果强于阔叶树种;针叶树种根系平均抗拉强度较大,其对土壤抗剪强度的增量更大;针叶树种根系分布范围较广且存在更多与剪切方向成60°的根系,表现出更好的固坡作用;根面积比率对土壤抗剪强度影响不明显。     

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。     

陕西省彬长矿区水土流失与地质灾害的关系初探

煤炭开采造成矿区水土流失加重。矿区环境地质灾害类型复杂,危害严重。以陕西省彬长矿区(位于长武、彬县和旬邑3县境内)为例,在阐述该矿区水土流失程度及特征的基础上,分析了其水土流失与环境地质灾害的关系;煤矿区水土流失往往以地质灾害为成因,地质灾害加重了水土流失的程度。总结了矿区滑坡型、崩塌型、泥石流型、地面塌陷型水土流失4种类型及其特点,提出了矿区地质灾害防治思路及治理对策。针对采空区、地表塌陷、地裂缝、弃渣场等煤矿区废弃地,应采用复垦成套工艺技术,减少水土流失的场所,同时严格控制弃土弃渣的堆放,避开水流路线,修建拦挡设施。边坡开挖要采取顶部排水及底部支护。