秦岭甘湫池花岗岩质崩塌振动台试验研究     

吕艳  周泽华  刁钰恒  苏生瑞  王祚鹏  柴少峰  宋庆伟 《工程地质学报》2021,29(5):1373-1386

地震诱发山体崩塌常形成巨大的灾害,特定地形地质条件下山体地震动力响应特性及破坏机制研究是工程地质的重要难题。本文以秦岭地区具代表性的翠华山甘湫池花岗岩崩塌为研究对象,制作有效反映花岗岩工程地质结构的试验模型,开展大型振动台试验,研究山体地震动力响应规律和崩塌变形破坏机制。试验发现,边坡内部加速度放大系数随激振强度的增加呈现出显著的三阶段变化趋势;水平加速度响应呈现出随高程的增加而单调增大的特征,而竖直加速度响应随着高程的增加出现先增加后减小再增加的波动变化特征;边坡的固有频率变化曲线可以分为3个阶段,整体呈现下降的趋势,表明边坡动力特性发生变化;破坏后的边坡可以分为2个区域:后缘启动区和崩塌堆积区。边坡在地震激振作用下的破坏过程为地震波激振输入→坡体后缘形成拉张裂缝→裂缝向下扩展贯通→不稳定坡体滑动→堆积坡脚。反演了山体破坏的4个阶段:振动致裂阶段、高速启动阶段、撞击减速阶段和堆积阶段,结果与现场工程地质调查分析十分一致。研究翠华山甘湫池花岗岩崩塌的发育特征、成因机理和演化过程,研究成果对揭示秦岭北缘乃至秦岭地区崩塌形成机制、发育规律和灾害有效防控、地质遗迹开发和保护具有重要意义。  相似文献   

硅质岩路堑边坡稳定性分析——以广西资-兴高速公路边坡为例          下载免费PDF全文

张莹  苏生瑞  李景山  苏忆 《中国地质灾害与防治学报》2017,28(2):49-58

本文针对硅质岩路堑边坡,先通过野外调查测量,得到结构面的概率模型,然后进行室内吸水性试验、单轴压缩变形试验、抗拉强度试验及直接剪切试验得到硅质岩的物理力学参数,为数值模拟提供依据;最后通过有限元强度折减法,对基于Monte Carlo随机模拟的方法生成的模型进行计算。试验结果表明,硅质岩十分致密,强度大,单轴压缩时,在应力为峰值应力的50%~65%时,岩体进入裂缝急剧扩展阶段,此时的应力—应变曲线出现"平台"。但"平台"过后应力还能继续增长,直至劈裂破坏。以硅质岩为代表的有软弱结构面的硬质岩边坡在天然条件下一般处于稳定状态,此时软弱夹层因受压紧密不易发生滑动,而在开挖揭露软弱夹层后,坡体才产生顺结构面的下滑现象。模拟结果表明,在原始坡形及开挖二级边坡时,坡体的稳定性较好,发生破坏的概率较小,而在开挖到一级边坡时,发生失稳的概率为76%。坡体的破坏模式为开挖导致的应力重分布使坡脚处先产生应力集中,岩体内的微破裂逐渐累积,变形主要沿着结构面及结构面上的岩体向坡体后缘扩展直至贯通,形成滑移—拉裂式破坏。50次计算结果的叠加表明,潜在滑面发生在与开挖面垂直距离7~9 m的概率为46%,最深的位置在11.3 m,这一结果可为坡体的支护设计提供依据。  相似文献   

不同组合形式叠瓦状逆断层地应力分布规律研究     

李鹏  苏生瑞  马驰  张楚怡  陈永恒 《工程地质学报》2017,25(3):637-647

叠瓦状逆断层是地壳中分布的主要断层组合形式之一。为了揭示地质演化过程中不同组合形式下叠瓦状逆断层间地应力分布规律，采用大型物理模拟手段，以龙门山地区的地质构造为背景，研究了两条平行叠瓦状逆断层和在其间与之相交的断层组合形式下地应力分布和变化规律。取得的主要认识如下:（1）对于研究区仅分布两条平行的叠瓦状逆断层，构造挤压方向与它们的走向垂直的情况，靠近构造挤压端的断层会首先发生失稳破坏，较大的局部应力释放会使地壳内部整体应力有所降低，但在下伏断层的深部会出现应力的突然升高；（2）对于研究区不仅分布两条平行的叠瓦状逆断层，而且在两条断裂之间存在一条与它们垂直的逆断层，构造挤压方向与叠瓦状逆断层垂直，叠瓦状逆断层附近浅层地应力变化较早，地壳易沿叠瓦状逆断层首先失稳活动，进而带动所夹逆断层的地应力发生调整；（3）对于研究区不仅分布两条平行的叠瓦状逆断层，在其间夹着走向与它们垂直的逆断层，构造挤压方向与叠瓦状逆断层斜交情况，地壳易沿所夹断层首先失稳活动，进而触发叠瓦状逆断层地应力变化；（4）仅存在叠瓦状逆断层，地应力分布较为均匀；叠瓦状逆断层间夹逆断层的情况下，在断层端部和几条断层交汇部位出现了应力集中现象。该问题的研究对区域稳定性评价和地震预测具有一定的指导意义。  相似文献   

秦岭北麓古滑坡分布特征与地震活动关系研究     

黄伟亮  杨虔灏  吕艳  苏生瑞  周泽华 《工程地质学报》2020,28(6):1259-1271

地震滑坡是严重的次生地质灾害，也是改变地球表层地貌形态的重要力量，对地震诱发滑坡的规模、数量、类型等研究是地震危险性评价的重要手段，也是认识地震地质灾害的主要方法和途径。位于西安市以南的秦岭山脉北麓中段发育有一条长约50 km的古滑坡群，且基本与山前秦岭北缘断裂带平行展布，普遍认为该古滑坡群可能是由于秦岭北缘断裂的强震活动所诱发，但对于诱发地震的震级大小和影响范围尚没有细致研究。本文通过利用资源3号卫星立体影像制作的高分辨率数值高程模型(DEM)和高分辨率多光谱遥感影像对秦岭北麓古滑坡区域进行了详细的解译工作，并结合对部分古滑坡体进行了野外调查，制作了详细秦岭北麓古滑坡分布图。结果表明:解译出了43处古滑坡，主要集中分布在70 km×10 km的范围内，总滑坡面积是16.57 km2。通过利用地震震级与滑坡面积频度分布的关系分析了诱发秦岭北麓古滑坡群的地震规模，得到了诱发秦岭北麓古滑坡群的地震震级应在7.6~8.1之间。并结合区域地震构造环境以及与现代地震诱发滑坡事件的对比，认为秦岭北麓具有发生7.5级以上地震的潜在能力。该研究对认识现今秦岭北麓古滑坡的成因提供了定量化的数据支持，也对理解秦岭北缘断裂的地震危险性具有重要的现实意义。  相似文献   

日本中部南FossaMagna地区花岗岩体的构造史：锆石裂变径迹分析新证据     

Ito.  H 苏生瑞 《国外地质与勘测》1990,(4):13-21,12

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叠瓦状逆断层的变形规律和力学机理物理模拟试验——以龙门山断裂带为例     

苏生瑞  李鹏  王琦  苏卫卫  张莹 《吉林大学学报(地球科学版)》2014,(1)

为了揭示叠瓦状逆断层在地质过程中的变形和应力变化规律,为地震预报和地质灾害防治提供参考,以龙门山断裂带为研究背景,采用大型物理模拟试验,再现了叠瓦状逆断层的演化过程。通过对模型内部位移和应变的实时监测,得出了叠瓦状逆断层的变形和应力分布规律:1)除下伏断层的下盘局部斜向下外,整个构造区的变形以沿断层带斜向上为主;断层带同侧,变形量深部大于浅表层;水平向变形随与挤压端距离的增大而逐渐减小,并伴有瞬间的跳跃性增大。2)研究区除在断层上盘的浅层出现局部的拉应力外,其余都处在压应力状态,深部应力及其释放量都大于浅层;应力不是线性的增大或减小,而是随挤压端位移的增大沿某个趋势上下震荡。地应力在下伏断层带附近更容易发生聚积和释放,在变化时间上深部先于浅层。浅层地应力呈现出先增大后减小再增大再减小的规律;深部地应力的释放在上覆断层两侧出现了跳跃性的减小,而下伏断层的两侧先出现瞬时的增大,然后才逐渐减小。3)浅层变形量和应力变化具有相同的规律和同步性,但均滞后于深部应力的变化。  相似文献   

山区公路软基病害研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘雪岭  苏生瑞  周新民 《地球科学与环境学报》2005,27(1):65-69

随着高等级公路建设规模的扩大，山区公路所面临的路基病害特别是软土路基病害问题也逐渐增多。结合对陕南勉(县)一宁(强)高速公路工程实例分析，对山区软土成因及其特性进行了初步分析，认为山区软土属以坡洪积、湖积和冲积为主的软土，也有少量是由坡残积物堆积而形成。山区软土的特殊性表现在成分的复杂性、分布的不均匀性、隐蔽性和物理力学性质的特殊性。根据其特性以及中国山区公路软基普遍存在的病害问题，总结了山区公路软基的主要病害类型为剪切拉裂破坏、浸水沉陷破坏、剥蚀坍塌破坏、推挤滑动破坏。还提出了相应的软基处理方法及建议。  相似文献   

滇东北地区地质灾害及其对公路工程影响研究——以某拟建公路沿线地质灾害为例     

李慧荣  苏生瑞 《地球科学与环境学报》2002,24(1):54-58

以滇东北地区某拟建公路沿线的地质灾害为例 ,分析研究该地区地质灾害的影响因素、影响机制、分布规律以及对公路工程的影响。区内地质灾害的发育受地层岩性、岩体结构、地质构造、地震、水文条件、气候条件、人类活动等因素的控制和影响。地质灾害类型主要有崩滑塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等 ,另外还存在软土、膨胀土及可液化的砂土等特殊岩土灾害。不同类型的灾害对公路工程的影响和破坏机制不同  相似文献   

渭河盆地的水系与现代构造运动     

苏生瑞 《地球科学与环境学报》1991,(1)

通过卫星象片解释、实地调查测量和查阅历史文献,本文较全面地研究了渭河盆地的水系及其所反映的现代构造运动特征。水系平面组合形态、渭河河型、水系转折及冲沟错位、河流密度、渭河河床的迁移、历史水涝灾害都一致地反映本区现代构造运动继承了第四纪以来的特点。水系历史演变又表明现代构造运动具有周期性。据水系错位和河流流向的统计分析确定本区现代构造应力场主压应力方向为N50°～60°E。本文最后还讨论了根据水系研究现代构造运动的意义以及应注意的问题。  相似文献   

辽河油田曙一区杜84块兴隆台油层构造应力场研究     

苏生瑞  张靖宇  毛彦龙 《地球科学与环境学报》2001,23(1):11-15

根据辽河油田已有地层、构造资料，研究了杜84块构造格架、主要断裂特点，在此基础上,建立了构造应力场模拟的三维地质模型，用3D-σ软件进行了构造应力场三维有限元模拟研究。其结果表明，杜84块油层受构造应力状态为最大和中间主应力近水平，最小主应力垂直。在此应力场作用下，区内断层运动方式为正断兼水平扭动。三维有限元模拟计算结果表明，沿断层带均发生压应力和剪应力集中现象,从而有利于断层发生扭张性运动。位移分析表明，有明显的呈阶梯状组合的正断位移。据破坏率分析，在现有应力场作用下，油层所在岩体局部会产生裂缝。  相似文献