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《山地学报》2015,(1)
通过对西北某坝肩边坡勘探平硐的现场调查,综合分析边坡的基本特征、岩体结构特征、坡体结构特征、变形破坏特征,认为坡体为形成年代比较久远的变形体,在自重的作用下坡体发生缓慢的变形,地震的作用加速了坡体的变形,从而形成了现今的变形体,但坡体未发生整体的失稳。由于坡体变形年代比较久远,故采用离散元数值模拟对其成因机制进行研究。研究结果表明:自重作用下坡体有沿缓倾坡外层面缓慢滑移变形的趋势,在地震荷载的作用下最终诱发边坡发生比较大的变形。坡体在变形过程中经历了启动、高速变形和自稳3个阶段,在启动阶段坡肩位置首先出现拉张裂缝,然后坡体中部出现变形,最后坡脚位置剪出。通过坡体中监测点加速度、速度的研究发现随着高程的增加坡体的加速度、速度放大系数明显增加。 相似文献
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陡倾小交角层状岩体隧道围岩变形特征和一般的均质岩体隧道是不一样的。通过有限元计算和模型试验研究手段,以重庆涪南高速公路鸭江隧道工程为例,对陡倾小交角层状岩体隧道开挖过程中围岩的变形特征和机理进行了深入分析。研究结果表明:对于陡倾小交角层状岩体来说,层理面是主要控制结构面,隧道的开挖会导致一定范围内的岩层形成临空面,这部分岩层会向洞室产生滑移,从而引起地表的较大沉降;岩层倾角越大,地表沉降也会随之增大;与一般均质岩体隧道不同,陡倾小交角层状岩体隧道围岩变形具有非对称性,最大变形一般发生在顺层向。研究结论可供今后陡倾层状岩体隧道的施工设计参考。 相似文献
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《山地学报》2016,(3)
为研究水库蓄水过程中库岸边坡的变形特征,以雅砻江某水电站库岸边坡为例,充分利用第一手监测资料进行变形分析,另外再结合Geo-Studio程序(Slope/W和Seep/W耦合)对边坡地下水渗流情况及稳定性进行计算,结果表明:库水位上升初期,库水向坡体由表及里、由前缘向后缘入渗,坡体变形滞后于库水位变化;随着库水位快速上升,库水来不及入渗到坡体内部,故先是库水对坡脚的压重起主要作用,坡体稳定性增大,后期库水入渗到坡体后,库水对岸坡岩土体力学参数弱化起主要作用,稳定性降低;在整个蓄水过程中,坡体变形以蠕变为主。结合数值模拟和变形分析可知,蓄水会导致研究区稳定性降低,但该变化在允许变形范围内,边坡最终仍处于稳定状态。 相似文献
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深层倾倒是雅砻江上游层状斜坡变形破坏的主要模式。利用基于演化过程的工程地质研究方法,分析深层倾倒体工程地质特性和内部变形破坏-力学机制,进行工程地质分区评价,并从变形过程和演化阶段上定性认识斜坡的整体稳定性。研究表明:区内深层倾倒体发育规模巨大、变形程度剧烈,且具有明显的分区性,为典型的互层倾倒;软硬相间的岩性组合、陡倾的岸坡结构,加之垂直层面密集节理的切割是深层倾倒体形成的控制性因素。在叠加有残余构造应力的自重应力场中,互层倾倒是受节理面和层面控制的复合倾倒模式,即:硬岩发生块状-弯曲倾倒,而软岩发生弯曲倾倒;受河谷演化控制,深层倾倒体主要经历4个演化阶段:卸荷回弹陡倾面拉裂阶段,初始变形阶段,板梁根部折断、剪切面贯通阶段以及破坏阶段,并最终转化为蠕滑-拉裂模式形成滑坡;变形破坏模式的转化是深层倾倒体进入累进性破坏阶段的重要标志,该滑动面受倾向坡外结构面控制,主要发生在强变形岩体中,而并非沿最大弯折带发育。 相似文献
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《山地学报》2017,(2)
坡脚开挖、坡面堆载、不合理灌溉等人类活动诱发的工程性黄土滑坡灾害频频发生,对于当地居民的生命财产安全构成极大威胁。本文以兰州市沙井驿滑坡为研究对象,在工程地质勘测的基础上,研究滑坡的基本特征及导致滑坡发生的关键因素。通过减围压三轴试验研究黄土边坡开挖过程中土体的变形破坏特征。基于FLAC3D数值模拟方法,对黄土边坡的开挖过程进行模拟,分析开挖过程中边坡不同深度的土体应力及变形发展规律,揭示开挖过程中坡体稳定性变化规律及滑坡启动机理。结果表明,沙井驿滑坡是由于坡脚不合理开挖导致老滑坡复活,为牵引式滑坡;在开挖过程中,坡体内发生应力重分布,应力状态不断发生变化,随着开挖的进行,坡体变形逐渐增大;开挖结束后,坡体中部产生大量剪切裂缝,后缘产生张拉裂缝,坡体稳定性降至最低,中上部均有较大变形,最后发生失稳。 相似文献
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倾倒破坏是反倾层状边坡主要的失稳类型之一,而当反倾层状边坡内存在软弱夹层、外倾结构面等因素时,传统的纯剪断或纯折断破坏将不再适用,如何有效地建立一种该类型边坡的稳定性分析方法对边坡工程设计显得尤为重要。在此基础上,本文针对反倾层状岩质边坡平动-转动组合破坏问题,利用塑性极限分析上限定理,结合相关联流动法则和变形协调条件建立容许运动场,构建考虑平动加转动的岩质边坡稳定性极限分析理论计算模型,进一步采用遗传优化算法进行全局极值搜索,得到基于遗传算法的平动加转动岩质边坡极限分析稳定性系数上限解和相应的最优折断面。采用该方法与改进的Goodman-Bray方法进行对比,计算结果表明所提方法具有一定的适用性。同时利用该方法,对反倾岩质边坡的稳定性影响因素进行了敏感性分析。 相似文献
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地震作用及其诱发的变形或滑坡常会使抗滑桩受力发生显著变化,为此,研究了地震作用下不同加固位置的抗滑桩的动力响应和边坡变形情况.试验分析表明:中桩位边坡坡顶变形比高桩位边坡坡顶变形大,但中桩位边坡坡脚堆积变形比高桩位边坡坡脚变形较小;在同样条件下中桩位抗滑桩的静力、动力弯矩小于高桩位抗滑桩相应位置的弯矩;地震结束后由于坡体震动残余变形较大,抗滑桩最终承担着震后残余弯矩,但高桩位抗滑桩的承载能力在震后仍然发挥较大.研究结果表明:高桩位加固位置可以有效发挥抗滑桩的抗弯承载能力,但中桩位可以有效抑制坡底坡脚变形. 相似文献
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以位于"5·12"汶川大地震震中区的皂角沱崩塌为研究对象,通过对崩塌所处的自然地理、工程地质环境进行野外调查,分析崩塌的发育特征;采用不连续变形分析软件DDA,对坡体失稳崩塌的全过程进行模拟研究。结果表明,斜坡地形放大效应在震中区是客观存在的,具倾向坡外的陡倾控制性结构面的高陡突出地形对地震波具有明显的放大作用。该坡体崩塌失稳模式为:峰值加速度放大→增加的振幅迫使岩体沿陡倾坡外的控制性结构面迅速拉裂→沿滑动面发生崩滑→高速脱离滑源区→巨大的势能和动能驱动块体做长距离运动。通过数值模拟可知,随着斜坡坡高的增大,地震加速度和速度无论是在水平向,还是在竖直向均存在放大效应,但是水平向的放大效应较竖直向更明显;结构面监测点的加速度和速度放大系数相比稳定的坡体要大得多,地震袭来,当遇到陡倾坡外的不连续结构面时,斜坡动力响应强烈,最终危岩体沿控制性结构面发生崩滑破坏。 相似文献
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安县雎水河流域地质灾害发育、分布及影响因素 总被引：4，自引：1，他引：3
安县雎水河流域属龙门山山脉与四川盆地过渡地区,地形切割强烈,地层岩性复杂,活动断裂发育,特别是"5.12"汶川特大地震后,区内地质环境变得十分脆弱,大型、特大型崩塌滑坡泥石流流十分发育,具有数量多、规模大、分布范围广,呈区域性密集分布等特征.在"成兰线雎水河段卫星遥感解译图"的基础上,通过对该流域两次详细的地质测绘调查,分析了地质灾害的发育、分布特性及其影响因素,进而对灾后重建提供一定的参考依据.研究得出的主要认识有:(1)地质灾害在流域内分布范围广、密度大、呈密集性分布,"成群成带性"现象明显;(2)地质灾害的分布与地形地貌有密切的关系,大多数地质灾害发生在高程800～1 500 m,坡度30°～50°的范围内;(3)地质灾害主要沿雎水河及其支流两岸发生,多呈线性分布;(4)发震断裂控制着地质灾害的分布,在断层的上下盘分布表现出明显的差异,断层上盘的地质灾害数量明显多于下盘,距发震断裂10 km范围是地质灾害最为发育的区域;(5)地层岩性与地质灾害的类型有密切的关系,坚硬、较坚硬岩组中的崩塌数量远远多于软弱泥页岩、千枚岩岩组,软岩、极软岩岩组中的滑坡比坚硬岩中相对要多;(6)不同的岸坡结构控制着地质灾害的发育、分布,横向岸坡中崩滑最为发育,其次为斜向倾内层状岸坡.另外,中陡倾岸坡中的地质灾害较缓倾岸坡发育;(7)地质灾害的类型、发育分布与也与坡体结构、岩体结构及其组合特征有一定的关系.研究发现,顺层边坡中如发育有陡倾坡内的结构面,则易形成滑坡,而反倾边坡中如发育有倾坡外的结构面则更易形成崩塌. 相似文献
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2010-07-27凌晨,四川省汉源县万工集镇后山因持续暴雨而突发高位高速远程滑坡-碎屑流,最大滑程约1.4 km,启动时滑坡体约48×104m3,沿线裹挟和铲刮沟谷及其两侧边坡松散体,到达坡脚部位滑坡碎屑流体积增大至100×104m3,最终导致沿沟的双合村一组5户20名村民失踪及下游万工集镇部分房屋被掩埋而倾倒破坏。滑坡启动区发育于万工集镇后侧二蛮山大沟内,沟左侧为二叠系灰岩(P1y),顺坡倾向沟内;右侧为强风化的二叠系峨眉山玄武岩(P2β),节理极发育;沟内早期堆积物丰富,特别是沟上游还存在一大型古滑坡体;这些不稳定物源在有利地形条件及降雨诱发下极易形成滑坡。原始沟谷上游高位陡峭地形导致山体具备高位潜在势能,具备形成高位高速远程滑坡-碎屑流的地形条件。2010-07-24—26的降雨是触发此起特大灾害的主要原因,累计降雨量达163 mm,在水的作用下启程剧动并高速下滑。采用将今论古的地质方法,从地质构造、地层序列、岩体坡体结构及坡体变形等角度研究了二蛮山滑坡孕育的地质演化史,再现了滑坡区域历史时期中重要的地质活动过程。 相似文献
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在黔南峰丛洼地区林间白云岩坡地应用137Cs法研究土壤侵蚀。4个坡面采样样方的137Cs面积浓度都低于137Cs本底值浓度;表土样137Cs浓度随着坡长增加而增大,全样137Cs面积浓度的顺坡变化呈逐步下降趋势;应用137Cs农耕地侵蚀模型计算获得样点土壤侵蚀量后,加以坡长加权平均计算获得的坡长权重土壤位移量为2.045 t/(km2·a)。同时在坡脚的土壤分层剖面中的137Cs浓度峰值在土壤次表层出现,随着深度增加呈指数递减变化,属于未受耕作扰动的无侵蚀非农耕地,但表层含有相对低浓度137Cs是坡面侵蚀泥沙的搬运堆积结果,估算距1963年以来侵蚀泥沙年平均堆积厚度为0.0682~0.1364 cm/a。坡地土壤侵蚀速率远小于以往贵州喀斯特地区典型喀斯特小流域和坡地的观测结果,但坡脚泥沙堆积速率远大于坡地土壤侵蚀速率。表明季节性暴雨、坡面降雨汇流和耕作侵蚀等侵蚀作用使喀斯特坡地土壤颗粒出现微距离位移,长期则在坡脚出现显著的侵蚀泥沙堆积。 相似文献
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《山地学报》2016,(6)
深切谷坡浅表部卸荷裂隙发育,风化强烈,致使浅表层介质性质出现差异,成为非连续介质,地震动力响应由此变得复杂。根据青川地震监测数据分析线型坡及山坳处的地震动力响应特征,并结合适用于分析岩质边坡运动过程的不连续变形分析方法(DDA),对不同岩质边坡及岩体中出现节理和软弱夹层等不利地质体时的动力特征进行分析,揭示在一定高程下线型坡上地震波加速度随高程增加而增大,且垂直山脊方向的地震波峰值加速度放大系数大于沿山脊方向,最大可达3.12倍;山坳处的地震波加速度较谷底会出现一定程度的衰减。同一规模边坡,岩质越硬加速度放大系数越大;当边坡中存在节理及软弱夹层时,地震波传播会受到反射和透射的影响,从而影响边坡的动力响应特征。分析表明,岩体弹模较大时,节理对地震波传播的透射作用较强,且节理间距与输入波长的比值小于临界值时,其比值越大,节理对地震波的透射作用越强;岩体分界面下部岩性较上部岩性硬时,随着两种岩性弹模差别增大,透射波峰值加速度降低越明显,而反之分界面以下岩性较上部软时,随着两种岩性弹模差值越大,透射波加速度放大越显著;软弱夹层厚度以及其与周围岩体波阻抗比较大时,地震波经过软弱夹层时的透射系数较小。 相似文献
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水库库岸失稳对水库安全运行有重大影响。采用土工试验和干湿循环试验,结合数值计算及理论分析,研究红土型库岸边坡倾角和库水位升降与库岸稳定性的关系。结果表明:(1)在一定初始干密度条件下,红土抗剪强度随水位升降循环次数增加而非线性减小,且在水位升降循环约10次时趋于稳定。(2)在一定水位升降速率、升降幅度和升降循环次数条件下,红土型库岸稳定安全系数随库岸边坡倾角的增加总体上呈减小的趋势,且在边坡倾角为50°左右存在稳定安全系数极小值。(3)在一定水位升降循环次数条件下,水位上升到坡高的60%左右为上升阶段的相对危险区域,且水位上升速率对库岸稳定安全系数影响很小;水位下降至坡高的70%左右为库水位下降阶段的相对危险区域,且水位下降速率越大,库岸稳定安全系数越小。(4)针对一定初始干密度,库岸稳定安全系数先随水位升降循环次数的增加而减小,但在水位升降循环次数约10次后逐渐趋于稳定。库岸岩土体性质及库岸边坡倾角、水位变化都会对库岸稳定产生影响。 相似文献
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《山地学报》2017,(3)
为了研究岩浆岩质边坡在地震作用下的动力响应特征和失稳过程,以西藏俄拉村滑坡为原型建立离散元数值模型,通过输入实测地震动数据,研究该斜坡在地震作用下的动力响应特征和失稳破坏过程。模拟结果表明:(1)俄拉村滑坡失稳过程为:震动拉裂-剪切阶段→"锁固段"剪断贯通阶段→堆积掩埋夯实阶段;(2)水平向地震加速度PGA具有高程放大效应,且在相同高程坡面PGA放大系数较坡体内部大,坡形转折处和坡体凸出部位的放大效应也表现为坡面较坡内显著;(3)水平向地震加速度PGA值自坡体内部向外表现为时而增大、时而减小的节律性规律。研究结果可为岩浆岩质边坡在地震作用下的失稳模式提供依据。 相似文献
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已有研究结果表明,强度相对较低的软弱夹层会对地震波产生吸收或强化作用,在一定程度上控制了斜坡的地震动力响应及变形破坏特征。试验以振动台为研究手段,设计并完成含不同厚度水平软弱夹层的两个单面斜坡概念模型。通过记录斜坡模型的变形破坏过程,分析其动力响应特征。试验结果表明,斜坡模型的变形破坏与地震动力参数密切相关:1.模型在正弦波激振下较天然波变形明显;2.合成向ZX、水平单向X和竖直单向Z的激振下,变形程度依次减弱;3.随着激振强度增加,变形破坏愈明显。两模型的变形破坏均出现在坡体中上部,且最大破坏深度距坡顶约50 cm。含薄夹层斜坡的破坏范围分布于整个中上部,坡顶近1/2发生变形和滑移破坏,呈现出"拉裂-剪切-滑移-碎屑流化"破坏模式,而含厚夹层斜坡的破坏范围仅集中于软弱夹层以上坡肩以下,两侧未达坡体边缘的局部范围,形成浅表的"凹岩腔",呈现出"震裂-剥落"破坏模式。在相同的加载条件下,含薄夹层斜坡变形破坏先于含厚夹层斜坡。试验模拟再现了含水平软弱夹层斜坡在强震作用下的变形破坏规律,为地震诱发次生地质灾害的研究和防治提供了有力的依据。 相似文献
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甘肃省白龙江流域某大型顺层岩质滑坡经"滑移-拉裂-剪断"而形成,天然状态下基本稳定。在经历"5·12"汶川特大地震发生后,此滑坡有明显的局部复活迹象,可见于滑坡后缘出现连续贯通的拉裂缝。以该滑坡在地震响应下的局部复活为例,以滑坡所处的区域地质条件为基础,对滑坡受地震响应导致局部复活的现象、特征,利用Geo Studio软件动力响应Quake模块,对该滑坡局部复活机制进行模拟研究。结果表明:地震响应下滑坡变形破坏受地质条件和地形坡度的影响显著,同一地震波,相对于基岩,滑坡体对地震波具有明显的放大效应。这为合理地解释在"5·12"汶川特大地震作用下该滑坡局部复活原因提供了理论依据。 相似文献
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2017年6月24日,四川省茂县叠溪镇新磨村突发特大滑坡碎屑流灾害,造成大量人员伤亡及房屋损坏,针对该滑坡特征及成因机制,相关学者已经取得一定研究成果,然对其动力学过程与特征的认知还相对缺乏。为解决这一问题,本文引入兼具欧拉算法和拉格朗日算法优势,适用于大变形及长距运动模拟计算的物质点法进行模拟分析。通过分析滑坡全程位移时程曲线、速度时程曲线和等效塑性应变变化特征,揭示其动力演化过程。现场调查与模拟结果表明,崩滑体启动后呈整体运移,与下方坡体碰撞解体,转化为碎屑流,不同时刻同一位置的坡体形态、质点等效塑性应变发展趋势以及能量时程变化曲线均进一步反映碎屑流碰撞破碎和刮铲侵蚀的过程。数值模拟计算与Scheidegger提出的理论计算方法获得的碎屑流速度特征吻合,可以在一定程度上反映滑坡的致灾能力。模拟结果综合反映了滑坡启动及动力演化过程。 相似文献