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金沙江上游白格滑坡黏土化蚀变岩的灾变力学行为研究
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作者 李金秋 张永双 +1 位作者 任三绍 毕俊擘 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期72-82,共11页
金沙江构造结合带是典型的板块碰撞作用形成的构造混杂岩带,不仅地质结构复杂,而且发育了工程特性极差的特殊岩土体。本文在金沙江上游白格滑坡成因机理调查与分析过程中,新发现了巨型滑坡体后缘滑壁发育厚度较大、分布较连续的黏土化... 金沙江构造结合带是典型的板块碰撞作用形成的构造混杂岩带,不仅地质结构复杂,而且发育了工程特性极差的特殊岩土体。本文在金沙江上游白格滑坡成因机理调查与分析过程中,新发现了巨型滑坡体后缘滑壁发育厚度较大、分布较连续的黏土化蚀变岩,是构成滑动带的重要组分。基于相关样品的原位测试和室内系统的物质组成、耐崩解、环形剪切、动三轴等物理力学试验研究,揭示了黏土化蚀变岩的灾变力学特性及其在白格滑坡形成演化中的作用。主要结论如下:1)白格滑坡黏土化蚀变岩是金沙江构造结合带中蛇绿岩蚀变的产物,蚀变程度高,蚀变系数介于0.64~0.86之间,黏土矿物成分以伊利石为主、伊/蒙混层矿物次之,遇水极易崩解,崩解指数达50%以上;2)黏土化蚀变岩中工程性质最差的是蚀变黏土,水和振动荷载作用下剪切强度弱化显著,含水率由10%增至20%后剪切强度降幅达34%,动强度远小于其静强度,并随着振动次数的增加不断降低,蚀变黏土是促进斜坡岩体结构面贯通、破坏的重要因素;3)白格滑坡滑动面的形成受节理结构面与黏土化蚀变岩联合控制,整体上可分为2种模式:黏土化蚀变岩厚层软弱夹层型和充填节理裂隙贯通型;4)金沙江上游发育的不少巨型高位滑坡与黏土化蚀变岩不良工程特性具有密切的关系,岩体结构与特殊岩性的组合是值得关注的区域性易滑地质结构。以上结论对于青藏高原东缘大江大河岸坡稳定性分析和防灾减灾具有较好的启示意义。 展开更多
关键词 白格滑坡 黏土化蚀变岩 强度弱化 易滑地质结构 控滑作用
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基于多元统计的甘肃永靖黑方台滑坡强度预测模型 被引量:3
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作者 毕俊擘 张茂省 +2 位作者 朱立峰 胡炜 程秀娟 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期943-948,共6页
预测滑坡强度是滑坡风险分析与控制的基础和关键。以黑方台为研究区,在野外调查的基础上,针对研究区35处滑坡几何参数的数理统计,系统地分析了滑距与滑坡几何特征参数的相关关系,并按照黄土滑坡、黄土-基岩滑坡分别建立了滑坡空间预测... 预测滑坡强度是滑坡风险分析与控制的基础和关键。以黑方台为研究区,在野外调查的基础上,针对研究区35处滑坡几何参数的数理统计,系统地分析了滑距与滑坡几何特征参数的相关关系,并按照黄土滑坡、黄土-基岩滑坡分别建立了滑坡空间预测的一元回归和多元回归统计模型。在统计模型中,分别以原始边坡坡度、塌落角、滑体宽度等因素为自变量,以滑坡延伸角为因变量,采用单因素和多因素拟合的方法,实现滑坡强度的简便预测。 展开更多
关键词 滑坡强度预测 几何特征参数 多元统计
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滑坡监测预警国内外研究现状及评述 被引量:125
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作者 唐亚明 张茂省 +1 位作者 薛强 毕俊擘 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期533-541,共9页
本文从降雨临界值研究、监测技术方法、区域性监测预警系统三个方面对滑坡监测预警的国内外研究现状进行了回顾和总结。首先归纳了国内外28个国家或地区的滑坡降雨临界值及统计方法,三个模型——日降雨量模型、前期降雨量模型和前期土... 本文从降雨临界值研究、监测技术方法、区域性监测预警系统三个方面对滑坡监测预警的国内外研究现状进行了回顾和总结。首先归纳了国内外28个国家或地区的滑坡降雨临界值及统计方法,三个模型——日降雨量模型、前期降雨量模型和前期土体含水状态模型,基本概括了当前降雨诱发滑坡临界值的确定方法;但由于降雨入渗触发滑坡的复杂性,不同机理的滑坡"需要"不同的降雨临界值;目前的研究趋势是对雨量雨强雨时—土体渗流场动态变化—土体抗剪强度变化的耦合关系进行研究。按监测对象的不同,滑坡监测可分为四大类,即位移监测、物理场监测、地下水监测和外部诱发因素监测;按监测手段的不同,则可分为人工监测、简易监测、专业监测三大类;目前国内外在滑坡监测技术、方法、手段上并无太大差距,专业仪器已成为常规设备,只是由于价格因素得不到普及;一些新技术如InSAR、三维激光扫描等能很快应用到滑坡监测领域;监测数据的采集和传输也都实现了自动化和远程化;监测和预警系统有向Web—GIS发展的趋势。利用一个地区的滑坡易发区划或危险区划,结合降雨临界值,可以设定不同的预警级别,在区内布设一定数量的雨量站,监测雨量加上预报雨量,就可进行滑坡预警预报,国内外的区域性降雨型滑坡监测预警大体都是这个思路和做法,该方法在对公众进行警示方面起到了良好效果,但由于预警的范围太大,在具体的单点防治上,难以做到有效。我国在近10年开展了大量的监测预警工作,并取得了丰硕的成果,但根据统计数据,其成功预警率却并不理想,这一方面表现在成功预警实例中专业预警所占比例过低,另一方面同时表现在发生的大量的地质灾害在已有的预警点之外。制约目前工作有效性的主要问题是滑坡隐患点的排查和识别问题,因为只有识别出了隐患点才能进行下一步的监测和预警,它是一切工作的基础。而解决这一问题的重要途径是分析区域上的滑坡发育规律,找到有效的隐患点识别技术方法,以及引进风险管理的概念,进行监测资源的合理分配和有效预警。 展开更多
关键词 滑坡 监测预警 研究现状 评述
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甘肃永靖黑方台地区灌溉诱发型滑坡发育特征及力学机制 被引量:17
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作者 朱立峰 胡炜 +3 位作者 贾俊 马建全 毕俊擘 孙巧银 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期840-846,共7页
水是诱发黄土滑坡最为积极的因素,以灌溉诱发型滑坡尤为典型。基于野外水工环地质综合调查,对黑方台地区灌溉渗透诱发滑坡的发育特征进行总结。通过分析特定孕灾地质条件下滑坡发育特征的差异,认为黄土滑坡形成的力学机制以滑移-压致拉... 水是诱发黄土滑坡最为积极的因素,以灌溉诱发型滑坡尤为典型。基于野外水工环地质综合调查,对黑方台地区灌溉渗透诱发滑坡的发育特征进行总结。通过分析特定孕灾地质条件下滑坡发育特征的差异,认为黄土滑坡形成的力学机制以滑移-压致拉裂-剪断型和蠕滑-拉裂-滑移型为主,而黄土-基岩滑坡以滑移-压致-拉裂型为主。滑移-压致拉裂-剪断型黄土滑坡为原位溯源后退扩展式,系灌溉水入渗后造成黄土饱和带厚度增大,不仅造成台缘周边地下水溢出带部位渗透压力增大,且抗剪强度显著弱化,从而在坡体自重作用下发生蠕滑剪切。锁固段突然破坏使滑坡快速启动,滑体冲击致早期饱水滑床产生液化,产生高位抛射,借助原始地形滑体加速运移形成高速远程运动。蠕滑-拉裂-滑移型黄土滑坡是黄土底部饱和带厚度较薄或灌溉入渗影响较小的地段,以后缘拉裂为主激发形成。渗灌溉水长期入渗造成下伏基岩顺倾泥岩层面软化泥化,从而在顺向坡段产生黄土-基岩顺层滑坡,该类滑坡以低速短程滑坡为主。 展开更多
关键词 灌溉渗透 滑坡灾害 形成机制 启动 机理
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甘肃永靖黑方台地区灌溉诱发作用与黄土滑坡响应 被引量:23
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作者 董英 贾俊 +3 位作者 张茂省 孙萍萍 朱立峰 毕俊擘 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期893-898,共6页
黑方台地区自灌溉以来,诱发了大量的滑坡,但缺乏系统地对研究区的滑坡历史分析研究。在黑方台滑坡历史分析的基础上,研究灌溉引起的地下水位上升过程与滑坡的历史关系,对比分析不同时期的地下水位对滑坡稳定性、滑坡体积及后壁垮塌速度... 黑方台地区自灌溉以来,诱发了大量的滑坡,但缺乏系统地对研究区的滑坡历史分析研究。在黑方台滑坡历史分析的基础上,研究灌溉引起的地下水位上升过程与滑坡的历史关系,对比分析不同时期的地下水位对滑坡稳定性、滑坡体积及后壁垮塌速度的影响。历史数据分析表明,灌溉引起的水位上升与滑坡发生的频率、体积存在明显的相关性,选取的典型滑坡稳定性计算结果显示滑坡具有多期逐级后退式特征,随着灌溉时间的增长,滑坡体积逐渐减小,但发生频率逐渐增大,基于DEM数据计算的滑坡变形也验证了计算结果。研究成果基本反演了灌溉引起的黄土滑坡历史过程,对黑方台滑坡的综合治理提供了数据支撑。 展开更多
关键词 灌溉 黄土滑坡 黑方台地区
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甘肃永靖黑方台地区黄土滑坡土的力学性质 被引量:9
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作者 朱立峰 胡炜 +3 位作者 张茂省 唐亚明 毕俊擘 马建全 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期881-886,共6页
与地下水位以下的饱和黄土力学性质相比,包气带黄土力学性质具有不同的表征参数和测试方法,其对黄土斜坡渗流场和稳定性的影响不容忽视。以甘肃黑方台地区黄土为例,分别采用张力计和轴平移技术量测了黄土的部分区段土-水特征曲线,依据Ga... 与地下水位以下的饱和黄土力学性质相比,包气带黄土力学性质具有不同的表征参数和测试方法,其对黄土斜坡渗流场和稳定性的影响不容忽视。以甘肃黑方台地区黄土为例,分别采用张力计和轴平移技术量测了黄土的部分区段土-水特征曲线,依据Gardner、Van Genuchten和Fredlund and Xing 3种经验公式对轴平移测试数据进行拟合,获取了完整的土-水特征曲线。基于GDS多功能三轴仪,通过控制基质吸力的三轴剪切试验,获取了考虑基质吸力的黄土强度参数。结果显示:张力计和轴平移技术量测的部分区段土-水特征曲线具有相近的曲线形态,但张力计曲线位于轴平移技术曲线的上方;当基质吸力由100kPa减小至20kPa时,黄土内摩擦角减小约1°,粘聚力下降近22kPa;拟合所得的黑方台地区黄土的基质吸力摩擦角为15.6°。试验为进行黑方台黄土斜坡的非饱和渗流和稳定性分析提供了参数。 展开更多
关键词 黄土 土-水特征曲线 基质吸力 粘聚力 摩擦角 黑方台
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诱发滑坡的地下水流系统响应历史与趋势——以甘肃黑方台灌区为例 被引量:9
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作者 董英 孙萍萍 +2 位作者 张茂省 程秀娟 毕俊擘 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期868-874,共7页
灌溉的地下水系统响应是黑方台地区灌溉诱发地质灾害研究的基础。黑方台台塬自上而下由黄土、砂砾石和基岩3个含水岩组构成。以对斜坡稳定性影响最大的黄土含水系统为研究对象,分析了灌溉前后水均衡变化,采用数值模拟的方法恢复了引水... 灌溉的地下水系统响应是黑方台地区灌溉诱发地质灾害研究的基础。黑方台台塬自上而下由黄土、砂砾石和基岩3个含水岩组构成。以对斜坡稳定性影响最大的黄土含水系统为研究对象,分析了灌溉前后水均衡变化,采用数值模拟的方法恢复了引水灌溉引起的地下水流系统演化过程,对不同灌溉量下地下水流系统发展趋势进行了预测。结果表明,黑方台地区长期大量引水灌溉打破了地下水均衡,改变了地下水系统的天然状态,使地下水的分布及其水流系统发生了很大变化,中心部位地下水位44年间上升了至少20m,减少灌溉量至350×104m3/a地下水位将呈下降趋势。研究成果可为黑方台滑坡地质灾害综合治理提供科学依据。 展开更多
关键词 黑方台 灌溉 水文地质条件 水均衡 地下水系统
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降雨入渗诱发黄土滑塌的模式及临界值初探 被引量:18
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作者 唐亚明 薛强 +2 位作者 毕俊擘 孙萍萍 程秀娟 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期97-106,共10页
国内外对诱发滑坡的降雨阈值的研究多采用统计方法对历史滑坡和降雨量数据进行相关分析,而在分析过程中很少按降雨入渗诱发模式的不同进行分类。实际上,降雨临界值与被触发的滑坡类型紧密相关,不同模式的降雨可以触发不同类型和规模的滑... 国内外对诱发滑坡的降雨阈值的研究多采用统计方法对历史滑坡和降雨量数据进行相关分析,而在分析过程中很少按降雨入渗诱发模式的不同进行分类。实际上,降雨临界值与被触发的滑坡类型紧密相关,不同模式的降雨可以触发不同类型和规模的滑坡,而不同类型的滑坡也"需要"不同的降雨临界值。本文以陕北黄土高原广泛发育的一种典型地质灾害—黄土滑塌作为研究对象,从定性分析降雨入渗的机理入手,探讨了不同入渗模式下雨水对滑塌的诱发作用,初步建立了缓慢下渗诱发型、下渗阻滞诱发型、下渗贯通诱发型三种降雨诱发黄土滑塌的模式。运用统计学的方法,对陕西北部地区25个县(市、区)1960年~2008年发生的有准确日期记录的227个黄土滑塌和降雨数据进行分类,建立了不同降雨入渗诱发类型下的黄土滑塌降雨临界值或预警值。 展开更多
关键词 黄土滑塌 入渗诱发模式 降雨临界值
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陕北黄土崩塌灾害风险评价指标体系构建 被引量:22
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作者 唐亚明 薛强 +1 位作者 毕俊擘 程秀娟 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期979-988,共10页
在滑坡的易发性、危险性和风险评价中,评价指标的选取和定量化是非常关键的。目前国内外采取的主要方法是利用GIS工具提取地形、岩性、距河流或断层带的距离、土地类型、植被、降雨、河流密度等因子进行分析和计算。这些指标在滑坡易发... 在滑坡的易发性、危险性和风险评价中,评价指标的选取和定量化是非常关键的。目前国内外采取的主要方法是利用GIS工具提取地形、岩性、距河流或断层带的距离、土地类型、植被、降雨、河流密度等因子进行分析和计算。这些指标在滑坡易发性和危险性区划中得到了广泛应用并取得了丰硕的成果,但也有一些局限性,具体表现在3个方面:一是不能针对不同的滑坡类型提供不同的评价指标体系;二是提取的这些因子中在区域上有些是共性因子,如岩性、降雨等;三是尚未建立一个完整的风险评价指标体系。本次研究专门针对陕西北部地区广泛发育的一种称之为"黄土崩塌"的滑坡类型,运用国际上流行的滑坡风险管理理论,确定其风险评价总体指标体系;基于大量野外调查数据的统计规律,分析了黄土崩塌危险性的主要来源和影响危害性的主要因素,从失稳可能性评价指标、崩塌强度评价指标、承灾体评价指标和易损性评价指标4个方面共确定了16大类36个评价指标。该指标体系的构建可为进一步的陕北黄土地区斜坡单元崩塌灾害风险评价提供基础。 展开更多
关键词 黄土崩塌 风险评价指标 黄土高原
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灌溉引起的黄土工程地质性质变化 被引量:10
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作者 胡炜 朱立峰 +3 位作者 张茂省 裴赢 毕俊擘 马建全 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期875-880,共6页
引水灌溉改变了黄土的原生环境,使黄土在增湿乃至饱和的过程中,微结构、物理、力学及水理性质都不同程度地发生了变化,成为诱发黄土灾害的重要条件。以甘肃省黑方台灌区为研究区,开展从原位试验到室内测试、从传统土力学到非饱和土力学... 引水灌溉改变了黄土的原生环境,使黄土在增湿乃至饱和的过程中,微结构、物理、力学及水理性质都不同程度地发生了变化,成为诱发黄土灾害的重要条件。以甘肃省黑方台灌区为研究区,开展从原位试验到室内测试、从传统土力学到非饱和土力学、从微观到宏观的多角度系统研究,揭示灌溉引起的黄土工程地质性质变化。研究结果表明,灌溉造成黄土原生结构破坏,孔隙总量和孔隙度普遍减小,造成天然含水量、天然密度、干密度等物理性质指标增高,天然孔隙比降低,黄土压缩性和湿陷性趋低,抗剪强度降幅尤为明显;从非饱和土力学角度看,灌溉使得黄土含水量增加,基质吸力降低,非饱和黄土强度参数也随之呈递减趋势;从黄土时效变形分析看,灌溉使得黄土更易发生蠕变变形和破坏。 展开更多
关键词 黄土 工程地质性质 灌溉 黑方台
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基于变形监测成果的宝塔山滑坡稳定性评价 被引量:12
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作者 薛强 张茂省 +1 位作者 唐亚明 毕俊擘 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期110-114,120,共6页
宝塔山斜坡坡高壁陡,存在多处崩塌滑坡隐患,开展了有针对性的斜坡变形迹象及诱发因素监测,分别进行了滑坡体深部位移监测、降雨监测、土壤含水率监测和视频监测,建设了监测数据实时自动采集、自动传输、自动入库的宝塔山斜坡自动监测系... 宝塔山斜坡坡高壁陡,存在多处崩塌滑坡隐患,开展了有针对性的斜坡变形迹象及诱发因素监测,分别进行了滑坡体深部位移监测、降雨监测、土壤含水率监测和视频监测,建设了监测数据实时自动采集、自动传输、自动入库的宝塔山斜坡自动监测系统。监测结果表明,宝塔山滑坡各监测点位移量接近零,降雨对土壤含水率具有明显影响的深度为0~4.0m。结合视频监测及宏观调查资料,判定宝塔山基底整体稳定,发生整体滑动产生大型滑坡的可能性很小,但在极端气候条件下发生浅层滑坡和中小型崩塌的可能性很大,危及宝塔山安全,需采取有效的崩塌滑坡灾害治理措施。 展开更多
关键词 宝塔山 滑坡监测 位移 土壤含水率 稳定性
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基于层次分析法的黄土滑塌风险评价指标权重分析 被引量:24
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作者 唐亚明 程秀娟 +1 位作者 薛强 毕俊擘 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2012年第4期40-46,共7页
层次分析法(AHP)具有定性判断和定量计算相结合的优点,在指标权重的分析中有着广泛应用。本文采用层次分析法的基本原理和算法,在已有的黄土滑塌灾害风险评价指标体系的基础上,建立危险性递阶层次模型和危害性递阶层次模型,通过两两比... 层次分析法(AHP)具有定性判断和定量计算相结合的优点,在指标权重的分析中有着广泛应用。本文采用层次分析法的基本原理和算法,在已有的黄土滑塌灾害风险评价指标体系的基础上,建立危险性递阶层次模型和危害性递阶层次模型,通过两两比较矩阵计算各分层指标权重,再通过合成权重计算得到各指标的最终权重,并在各次权重计算时都进行了一致性检验,检验结果表明一致性良好。黄土滑塌危险性的22个指标权重分别为:粘粒含量0.12、历史滑塌0.05、现今变形0.11、沟谷地貌0.01、沟间地貌0.004、黄土洞穴0.03、坡型0.04、坡度0.10、坡高0.02、地层结构0.01、接触面产状0.01、土体结构0.02、地下水结构0.05、泉流量0.07、开挖高度0.02、削坡措施0.03、防水措施0.03、支挡措施0.03、灌溉影响0.01、滑塌规模0.08、运动速度0.08、承灾体距离0.08;危害性的15个指标权重分别为:住宅人口0.128、办公生产人口0.256、行人流量0.074、乘客流量0.074、高层建筑0.025、多层建筑0.012、普通民房0.005、窑洞0.002、高速公路0.039、等级公路0.008、铁路0.023、管线0.013、其他承灾体0.030、人员易损性0.206、财产易损性0.103。将计算结果应用于一个斜坡实例,其危险性得分为4.80分,危害性得分为3.24分,风险评价结果为高风险。 展开更多
关键词 层次分析法 黄土滑塌 风险评价 指标权重
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灌溉诱发型滑坡风险控制关键技术 被引量:4
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作者 孙萍萍 张茂省 +2 位作者 董英 朱立峰 毕俊擘 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期899-903,共5页
长期灌溉引起地下水位上升诱发滑坡发生是灌溉诱发型滑坡的基本特征,有效控制地下水位是灌溉诱发型滑坡风险管理的根本措施。通过灌溉量控制、竖向混合孔疏排水、水平疏排水3种排水措施,可以实现灌溉诱发型滑坡的风险控制。采用数值模... 长期灌溉引起地下水位上升诱发滑坡发生是灌溉诱发型滑坡的基本特征,有效控制地下水位是灌溉诱发型滑坡风险管理的根本措施。通过灌溉量控制、竖向混合孔疏排水、水平疏排水3种排水措施,可以实现灌溉诱发型滑坡的风险控制。采用数值模拟的手段,计算了不同灌溉量下地下水动力场及其对应的台塬斜坡稳定性,模拟了不同布井方式下的竖向混合井疏排地下水的效果,结果表明,灌溉量控制在350×104m3/a以下可实现滑坡风险控制,竖向混合排水井间距为40m时可提高单体斜坡的稳定性。统筹考虑各种因素,提出了以控制灌溉量为主,辅以竖向混合孔排水和水平排水的黑方台灌区滑坡的风险控制措施。 展开更多
关键词 灌溉 黄土滑坡 风险控制 地下水位 疏排水
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饱和土体原位大型剪切试验方法与实践 被引量:4
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作者 张茂省 胡炜 +2 位作者 朱立峰 裴赢 毕俊擘 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期919-924,共6页
由于室内剪切试验结果存在试样结构性扰动和尺寸效应等带来的不确定性问题,且以往的常规原位大型剪切试验是针对天然状态土体,不能获得饱和土体的强度参数,导致岩土结构稳定性分析和工程设计中大多采用反演方法求取强度参数,而很少直接... 由于室内剪切试验结果存在试样结构性扰动和尺寸效应等带来的不确定性问题,且以往的常规原位大型剪切试验是针对天然状态土体,不能获得饱和土体的强度参数,导致岩土结构稳定性分析和工程设计中大多采用反演方法求取强度参数,而很少直接运用这些试验参数。在本次试验方法研究中,试验仪器仍然采用常规的天然土体原位大型剪切试验仪器,针对土体饱和问题,设计了"制样后饱和法"和"饱和后制样法"2种浸水饱和装置,并采用这2套装置在甘肃省黑方台地区进行了7个饱和黄土原位大型剪切试验。结果表明,2种饱和方法都能够使土样饱和,"饱和后制样法"容易达到饱和,试验历时短,但对试样扰动大,甚至导致试样在制样时破坏,试验成功率低;"制样后饱和法"达到饱和历时稍长,对试样扰动小,试验成功率高。与原位天然大剪试验相比,粘聚力c值由44.65kPa下降至17.35kPa,Φ值由14.18°降至11.95°;与室内饱和固结快剪相比,饱和黄土原位大剪的c值增加约4kPa,Ф值增加3°左右。 展开更多
关键词 饱和黄土 原位大型剪切试验 粘聚力 内摩擦角
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降雨入渗对黄土斜坡土体含水率时空分布特性的影响 被引量:7
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作者 薛强 唐亚明 +1 位作者 孙萍萍 毕俊擘 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2014年第2期53-56,共4页
为了对降雨入渗引起黄土斜坡土体含水率的变化有较深入的了解,在陕西省延安市宝塔山选取了一个典型的黄土自然斜坡进行土体含水率和降雨联合监测。监测结果表明,斜坡土体中的含水率对降雨入渗的响应具有时间上的滞后性与空间上的差异性... 为了对降雨入渗引起黄土斜坡土体含水率的变化有较深入的了解,在陕西省延安市宝塔山选取了一个典型的黄土自然斜坡进行土体含水率和降雨联合监测。监测结果表明,斜坡土体中的含水率对降雨入渗的响应具有时间上的滞后性与空间上的差异性。当日降雨量达到10mm或10d累计降雨量达到70mm时,降雨入渗对土体含水率的影响深度小于1.0m;当日降雨量达到50mm或10d累计降雨量达到140mm时,降雨入渗对土体含水率的影响深度小于2.0m。同时,当小时降雨量达到10.4mm时,降雨入渗至0.2m的入渗速率为0.04m/h,由0.2m入渗至1.0m的入渗速率为0.033m/h,降雨入渗速率随着土层深度的增加而减小。 展开更多
关键词 黄土斜坡 降雨入渗 监测 土体含水率
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三维激光扫描技术在阎家沟滑坡变形监测中的应用 被引量:11
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作者 薛强 毕俊擘 +1 位作者 李政国 黄玉华 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2018年第3期108-112,共5页
为分析子长县阎家沟滑坡的变形特征,在2012年和2013年分3期对滑坡体进行了三维激光扫描。采用点云拼接、数据过滤、植被去除等技术手段,获取滑坡体在不同时期的DEM数据,基于多期DEM进行了滑坡整体变形分析,并通过多期点云数据的叠加及... 为分析子长县阎家沟滑坡的变形特征,在2012年和2013年分3期对滑坡体进行了三维激光扫描。采用点云拼接、数据过滤、植被去除等技术手段,获取滑坡体在不同时期的DEM数据,基于多期DEM进行了滑坡整体变形分析,并通过多期点云数据的叠加及剖面生成,分析了滑坡局部及特征点的变形情况。分析结果表明,滑坡处于蠕动变形阶段,滑坡体前缘整体变形量在0.25~0.65 m/a;从2012年6月27日到2012年10月31日,滑坡体高程最大下降值为0.5 m;从2012年10月31日到2013年10月20日,滑坡体最大下错位移为1.2 m。三维激光扫描技术可精确的监测滑坡的表部变形情况,在滑坡变形监测中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 三维激光扫描 点云 变形监测 阎家沟滑坡
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基于风险评价的黄土滑坡分类及特征 被引量:7
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作者 唐亚明 冯卫 +1 位作者 毕银强 毕俊擘 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2092-2099,共8页
整理分析了国际上通用的滑坡分类方法,并对国内有关的滑坡分类体系汇总,在此基础上,将运动形式、规模大小或运动速度综合考虑,形成一个二维的分类表,提出了基于风险评价的黄土滑坡分类方法。根据该方法,黄土滑坡可分为剥落、倾倒、崩塌... 整理分析了国际上通用的滑坡分类方法,并对国内有关的滑坡分类体系汇总,在此基础上,将运动形式、规模大小或运动速度综合考虑,形成一个二维的分类表,提出了基于风险评价的黄土滑坡分类方法。根据该方法,黄土滑坡可分为剥落、倾倒、崩塌、滑塌、滑动、泥流、复合型7个类,每一大类再分为不同的亚类或小类,共将黄土滑坡分为7个大类,10个亚类,38个小类。每一种黄土滑坡的变形破坏方式和运动学特征不同,具有不同的规模、速率和滑移距离,因此其风险特征也不同,对不同类型黄土滑坡的风险特征做了分析和总结。 展开更多
关键词 滑坡分类 黄土滑坡分类 风险特征 风险评价
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基于多期DEM数据的滑坡变形定量分析 被引量:3
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作者 薛强 张茂省 +3 位作者 朱立峰 程秀娟 裴赢 毕俊擘 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期935-942,共8页
滑坡的定量变形分析是滑坡研究中的难点问题。为揭示黑方台灌区滑坡的变形演化过程,借助1977年、1997年、2001年和2010年4个时期测制的地形图资料,以ArcGIS为平台,建立了基于多期DEM数据的滑坡变形定量分析模型,并对黑方台塬边32处滑坡... 滑坡的定量变形分析是滑坡研究中的难点问题。为揭示黑方台灌区滑坡的变形演化过程,借助1977年、1997年、2001年和2010年4个时期测制的地形图资料,以ArcGIS为平台,建立了基于多期DEM数据的滑坡变形定量分析模型,并对黑方台塬边32处滑坡分阶段进行了变形量与变形速率计算。1977—1997年,滑坡后壁后移侵蚀速率平均为4.47m/a;1997—2001年,后移侵蚀率平均为3.46m/a;2001—2010年,后移侵蚀率平均为1.10m/a。同时建立了灌溉量与滑坡变形量的相关关系式,并对滑坡的变形演化趋势进行了预测,到2015年,滑坡后壁后移距离平均为0.79m,到2020年,滑坡后壁后移距离可减少到0.20m。 展开更多
关键词 黑方台 滑坡 DEM 变形分析
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原位“Darcy实验”方法研究与实践 被引量:2
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作者 张茂省 孙萍萍 +2 位作者 朱立峰 裴赢 毕俊擘 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期949-956,共8页
在室内Darcy实验原理和装置的基础上,设计了一套原位"Darcy实验"装置,原位试验条件满足Darcy定律的假定条件,能够应用Darcy定律确定包气带浅表层土的渗透系数。与室内"Darcy实验"相比,原位"Darcy实验"的... 在室内Darcy实验原理和装置的基础上,设计了一套原位"Darcy实验"装置,原位试验条件满足Darcy定律的假定条件,能够应用Darcy定律确定包气带浅表层土的渗透系数。与室内"Darcy实验"相比,原位"Darcy实验"的测试结果更能准确地反映结构性土野外状态下的渗透性能。与其它原位试验相比,该方法在获取渗透系数方面具有试验装置简单、操作方便、观测数据直观的优点。应用该方法在中国西北部半干旱的黄土台塬开展了3组测试,成功地求取了区内包气带浅表层饱和黄土的垂向渗透系数,并将测试结果与双环试验、室内渗透试验、抽水试验及颗粒分析方法求得的渗透系数结果进行对比分析,发现应用原位"Darcy实验"求取的渗透系数更能准确地反映包气带浅表层土的渗透性能。同时,总结和探讨了一套原位"Darcy实验"的技术方法。 展开更多
关键词 原位“Darcy实验” 渗透系数 测压水头 尺度效应
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新疆阿克苏典型山前洪积扇内高氟地下水的化学特征及氟富集机制 被引量:17
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作者 潘欢迎 邹常健 +2 位作者 毕俊擘 刘运德 黄丽文 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期194-203,共10页
在内陆干旱区,作为重要饮用水源的地下水常面临氟含量超标问题。查明内陆干旱区高氟地下水的分布规律,了解氟在地下水中的富集过程及其影响因素,既可丰富高氟地下水的研究体系,也是保证内陆干旱区饮水安全的重要基础。以新疆阿克苏地区... 在内陆干旱区,作为重要饮用水源的地下水常面临氟含量超标问题。查明内陆干旱区高氟地下水的分布规律,了解氟在地下水中的富集过程及其影响因素,既可丰富高氟地下水的研究体系,也是保证内陆干旱区饮水安全的重要基础。以新疆阿克苏地区典型山前洪积扇——依格齐艾肯河-喀拉玉尔滚河河间地带为研究区,基于水文地球化学调查结果,刻画了高氟地下水的分布区;结合氟离子含量与特征性水化学指标间的关系,揭示了高氟地下水的成因机制。结果表明:①地下水中氟含量的变化范围为0.8~6.1 mg/L,83%的水样氟含量超过《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)规定的上限(1.0 mg/L);②总体上,氟含量沿地下水流动路径逐渐增大,低氟地下水(ρ(F^(-))≤1.0 mg/L)分布在国道314以北的补给区,高氟地下水(ρ(F^(-))>1.0 mg/L)分布在国道314以南的径流区和排泄区;③高氟地下水的水化学类型以Cl·HCO_(3)-Na型为主,而低氟地下水则以Cl·SO4-Na型为主,高氟地下水相比于低氟地下水优势阴离子偏向于HCO_(3)^(-);④地下水的pH值范围为7.9~8.9(均值为8.4),表明其处于弱碱环境中。地下水中ρ(F^(-))与pH值呈正相关,此外构成浅层含水层的上更新统沉积物中含有黑云母、氟磷灰石等矿物,其表面存在一定数量的可交换F^(-),这表明水中OH-与矿物表面F^(-)间的阴离子交换可能对氟的富集有一定贡献;⑤地下水的F^(-)含量与Ca^(2+)含量呈负相关,即高氟地下水中ρ(Ca^(2+))小于低氟地下水。考虑到氟化钙(CaF_(2))是自然界中的主要含氟矿物,也是地下水中氟的主要来源,ρ(F^(-))与ρ(Ca^(2+))间的这种负相关指示着高氟地下水中可能存在去Ca^(2+)、Mg^(2+)作用,如阳离子交替吸附或碳酸盐岩沉淀等。研究区地下水样中ρ(F^(-))与ρ(Mg^(2+))间也呈负相关关系,且和ρ(F^(-))与ρ(Ca^(2+))间的关系高度相似,也佐证了高氟地下水中去Ca^(2+)、Mg^(2+)作用的存在;⑥绝大部分地下水样品都位于氯碱性指数图的负值区域,且ρ(F^(-))与CAI-1和CAI-2均呈较好负相关,CAI-1和CAI-2都随ρ(F^(-))的增大而减小,这表明高氟地下水中存在Ca^(2+)、Mg^(2+)与Na^(+)间更强的交换作用,对氟富集起着重要作用。地下水中ρ(F^(-))与SAR间呈较好正相关关系,且高氟地下水样的SAR均值(5.71)远大于低氟地下水SAR均值(1.67),这也进一步证明高氟地下水中的Ca^(2+)、Mg^(2+)与含水介质的Na^(+)间存在强烈的交替作用,对氟的富集起着重要作用;⑦所有地下水样中的萤石均处于未饱和状态,且萤石的饱和指数(SI)与F^(-)含量间呈现较好的正相关,这表明地下水对含氟矿物(主要是萤石)的持续溶解应是导致研究区地下水中氟富集的主要原因。与之相反,研究区所有地下水样中的方解石均处于过饱和状态(SI>0)。这表明CaCO3的沉淀可能促进了CaF_(2)的溶解,导致地下水中氟离子质量浓度增高;⑧研究区低氟地下水的δ^(18)O值介于-11.20‰~-10.67‰间,平均值为-10.94‰,而高氟地下水的δ^(18)O值介于-11.65‰~-11.21‰间,平均值为-11.49‰,即低氟地下水较高氟地下水富集δ^(18)O。此外,F^(-)质量浓度较低(ρ(F^(-))≤3.0 mg/L)的地下水样中δ^(18)O值与F^(-)质量浓度呈负相关,即低氟地下水具有更正的δ^(18)O值;F^(-)质量浓度较高(ρ(F^(-))≥4.8 mg/L)的地下水样中δ^(18)O值与F^(-)质量浓度的相关性不显著,随F^(-)质量浓度的增高,δ^(18)O值基本维持不变。以上表明蒸发浓缩作用对地下水中氟的富集贡献较小;⑨研究区地下水中ρ(F^(-))/ρ(Cl^(-))比值与ρ(F^(-))间呈现正相关,即ρ(F^(-))/ρ(Cl^(-))比值随ρ(F^(-))增高呈增大趋势,这也说明地下水中氟富集的主要原因是含氟矿物的溶解,而不是蒸发浓缩作用。此外,Gibbs图也提供了证据:研究区地下水样基本处于水岩作用主导区域,表明地下水化学特征(包括氟的富集)主要受水岩作用控制,蒸发浓缩影响很小。总之,地下水中氟的富集主要由溶解作用引起,OH-与矿物表面F^(-)间的交换也有贡献,但蒸发浓缩作用影响微弱。含氟矿物持续溶解的驱动机制是阳离子交替吸附(地下水中Ca^(2+)与岩土颗粒表面Na^(+)之间)及方解石沉淀所引起的地下水中Ca^(2+)的衰减。 展开更多
关键词 高氟地下水 富集机制 萤石溶解 离子交换 方解石沉淀
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