基于SBAS-InSAR技术的中缅边境山区地质灾害隐患探测

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作者 易邦进 黄成 +3 位作者 傅涛 孙技星 朱宝权 钟成 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2023年第4期186-191,共6页

云南省福贡县位于中缅边境,是典型的高山峡谷地区,地质环境脆弱,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发,对人民生命财产安全、经济建设和国防安全构成严重威胁。该地区山高林密,传统的人工排查工作较难实施,危险性大。为了实现地质灾害隐患... 云南省福贡县位于中缅边境,是典型的高山峡谷地区,地质环境脆弱,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发,对人民生命财产安全、经济建设和国防安全构成严重威胁。该地区山高林密,传统的人工排查工作较难实施,危险性大。为了实现地质灾害隐患探测,利用Sentinel-1A卫星数据,采用短基线集差分干涉测量(SBAS-InSAR)技术对高山峡谷区域进行了地表变形监测和地质灾害隐患探测,并结合地面调查与光学影像遥感解译对识别结果进行了验证。结果表明,该地区的变形区域大都处于地质条件脆弱地区,在强降雨条件下极易导致滑坡失稳,建议后续开展持续观测。该研究成果对高山峡谷区滑坡调查与监测研究具有参考意义。 展开更多

关键词 地质灾害 时间序列 INSAR 隐患探测 高山峡谷

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SBAS/PS-InSAR技术在复杂山区地质灾害探测中的对比研究——以云南省福贡县为例 被引量：1

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作者 易邦进 吴帆 +2 位作者 傅涛 黄成 钟成 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第6期54-61,共8页

地质环境脆弱、气候条件复杂的高山峡谷区容易发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。但长期以来受到调查手段的局限,难以实现对高位、隐蔽林区的全面地质灾害调查和隐患排查。因此,高位隐蔽地质灾害的发生时间、位置、影响范围和灾害链往... 地质环境脆弱、气候条件复杂的高山峡谷区容易发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。但长期以来受到调查手段的局限,难以实现对高位、隐蔽林区的全面地质灾害调查和隐患排查。因此,高位隐蔽地质灾害的发生时间、位置、影响范围和灾害链往往难以预测,容易造成巨大的人员和财产损失。本文以位于横断山脉北段的云南省福贡县为研究区,采用对两种典型时间序列InSAR技术开展地表变形监测研究,探索适用于高山峡谷区的地质灾害隐患探测技术。研究表明,SBAS-InSAR技术的监测密度和范围远超PS-InSAR技术,检测出接近70%的地质灾害台账点存在变形迹象,可以有效弥补地面调查的不足。研究区地质灾害隐患大都分布于怒江及其支流沿岸的河谷和两侧高山,建议对这些地区进一步开展详查和监测工作。本文研究可对类似复杂山区地质灾害变形监测和调查提供参考。 展开更多

关键词 滑坡 SBAS PS INSAR 变形监测

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库水作用下滑坡土体渗流与蠕变耦合试验研究

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作者 王力 孙文铎 +3 位作者 王世梅 胡秋芬 陈玙珊 南芳芸 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第2期128-134,共7页

水库滑坡变形具有显著的渗流与蠕变耦合效应。为此,采用自主研发的渗流与蠕变耦合三轴试验仪,分别开展了渗流对蠕变的影响以及变形对渗流的影响试验研究,并改进GDS三轴仪完成了高精度控制和量测的渗流与蠕变耦合试验。结果表明:渗流作用... 水库滑坡变形具有显著的渗流与蠕变耦合效应。为此,采用自主研发的渗流与蠕变耦合三轴试验仪,分别开展了渗流对蠕变的影响以及变形对渗流的影响试验研究,并改进GDS三轴仪完成了高精度控制和量测的渗流与蠕变耦合试验。结果表明:渗流作用下,土样体积变形随时间先逐渐增大后缓慢减小,主要原因是超孔隙水压力导致围压卸荷,使得土样产生回弹变形,但渗透压力持续作用于土体,使得土样体积持续缓慢减小;获取了渗流过程中土样体积的变化结果,分别建立了渗流开始前试样e-k(孔隙比-渗透系数)关系曲线及渗流稳定后试样e-k关系曲线,结果表明考虑变形影响的e-k关系曲线更能反映土体的流固耦合效应。研究成果可望为水库滑坡变形演化预测提供更加科学严密的理论和方法。 展开更多

关键词 水库滑坡 蠕变 渗流 流固耦合 体积应变

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建设区顺层岩质滑坡地质力学演化模型:以万州铁峰乡麦地坪滑坡为例

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作者 王禹 冯霄 +3 位作者 杜娟 刘洋 李东 柴波 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期43-51,共9页

工程建设是诱发滑坡的主要原因和风险承灾对象,其中坡脚的开挖对斜坡的稳定性产生了较大的影响。在万州区内的顺层斜坡区,泥岩、页岩等软弱夹层在自然条件与工程活动共同作用下渐进破坏,导致滑坡大范围发生,造成无法挽回的经济损失,因... 工程建设是诱发滑坡的主要原因和风险承灾对象,其中坡脚的开挖对斜坡的稳定性产生了较大的影响。在万州区内的顺层斜坡区,泥岩、页岩等软弱夹层在自然条件与工程活动共同作用下渐进破坏,导致滑坡大范围发生,造成无法挽回的经济损失,因此需要对滑坡的破坏过程进行分析与讨论。根据调查万州铁峰乡典型顺层岩质滑坡,建立了降雨与工程活动作用下滑坡演化过程的地质力学模型。通过环剪实验获得软弱泥化层的力学参数,应用FLAC3D模拟了滑坡在人工开挖和降雨条件下滑动面的剪切变形,与刚体极限平衡法相结合分析了滑坡稳定性的变化趋势,并结合野外调查结果进行了对比验证。计算结果表明,软弱夹层经历了自然缓慢软化和人工开挖快速软化2个阶段,受剪切位移控制,属于应变软化模型,强度随剪切位移增大而不断衰减,在达到某一临界位移时强度快速衰减,进而转化为滑动面,降低了斜坡稳定性。研究区内的麦地坪滑坡大变形出现在坡脚开挖后的降雨期,与实验分析结果相符。实验和模拟结果与野外调查相匹配,验证了建设区顺层岩质滑坡地质力学模型的合理性,研究结果对于顺向坡的建设活动和防灾减灾具有指导意义。 展开更多

关键词 顺层岩质滑坡 软弱夹层 地质力学模型 环剪实验 麦地坪滑坡

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圆截面组合桩加固滑坡的作用机理与合理嵌固深度物理模型试验研究

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作者 宋成彬 李长冬 +3 位作者 王贵华 姚文敏 贺鑫 方堃 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期135-149,共15页

目前在滑坡治理中,大截面人工挖孔桩因存在施工安全隐患大和效率低下等问题已在部分行业领域被限制使用,开展可机械化施工的圆截面组合桩研究已成为新的趋势,但当前对圆截面组合桩变形受力机理与合理嵌固深度的研究尚不够深入。基于自... 目前在滑坡治理中,大截面人工挖孔桩因存在施工安全隐患大和效率低下等问题已在部分行业领域被限制使用,开展可机械化施工的圆截面组合桩研究已成为新的趋势,但当前对圆截面组合桩变形受力机理与合理嵌固深度的研究尚不够深入。基于自主研发的圆截面组合桩加固滑坡物理模型试验系统,开展了不同工况下圆截面组合桩加固滑坡的物理模型试验,分析了滑体的变形演化过程,研究了圆截面组合桩加固下滑体与抗滑桩的变形受力特征,并对比分析了不同嵌固深度和桩顶连系梁对圆截面组合桩变形特征的影响,揭示了圆截面组合桩加固滑坡的作用机理。结果表明:①滑体的变形演化过程可分为压密、匀速变形、加速变形和变形破坏4个阶段;②前后桩均存在反弯点,反弯点会随着试验进程向桩顶移动,且后桩的反弯点更接近于滑动面;③当一排桩的嵌固深度保持不变、另一排桩的嵌固深度改变时,可将36%的桩长作为合理的嵌固深度;④连系梁使后桩的最大桩顶位移减小了15.6%,而对前桩的影响不大;⑤连系梁的存在降低了滑动面处的最大桩身弯矩,从而使得桩身弯矩分布更加合理。该研究成果有望为圆截面组合桩的设计提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 滑坡加固 圆截面组合桩 加固机理 嵌固深度 物理模型试验

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考虑基质渗透性的粗糙单裂隙非达西流动特性研究

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作者 朱寅斌 李长冬 +3 位作者 周佳庆 项林语 姜茜慧 朱文宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期601-611,共11页

粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配... 粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配性和基质渗透性对粗糙单裂隙中发生的非达西流动的影响规律。结果表明:Forchheimer方程可以准确描述双重介质模型中粗糙单裂隙流体流量与压力梯度间的非线性关系;表面粗糙度和不匹配性的增大会加剧裂隙内部开度分布的不均匀性,增大裂隙的流动阻力而促进非达西流动的发生;可渗透基质会使得裂隙过流能力增强,通过粗糙单裂隙的流量最多可增大约14%,这会抑制非达西流动的发生;基质渗透性对裂隙过流能力增长的影响程度与表面粗糙度和不匹配性呈正相关。 展开更多

关键词 粗糙单裂隙 裂隙-孔隙双重介质模型 非达西流动 渗流数值模拟 表面粗糙度 匹配性

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三峡库区降雨型滑坡入渗特征及变形机制——基于一维和二维模型试验研究 被引量：1

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作者 王力 南芳芸 +4 位作者 王世梅 陈勇 李小伟 范志宏 陈玙珊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1363-1374,共12页

强降雨诱发古滑坡的浅层变形是三峡库区最为严重的地质灾害,因此,探索暴雨作用下滑坡土体的入渗规律及其浅层变形机制具有重要的研究意义。以三峡库区的降雨型滑坡为研究对象,统计了降雨型滑坡土体的渗透特性分布特征,考虑强降雨作用,... 强降雨诱发古滑坡的浅层变形是三峡库区最为严重的地质灾害,因此,探索暴雨作用下滑坡土体的入渗规律及其浅层变形机制具有重要的研究意义。以三峡库区的降雨型滑坡为研究对象,统计了降雨型滑坡土体的渗透特性分布特征,考虑强降雨作用,分别开展一维土柱入渗试验和二维滑坡模型试验,研究了不同降雨强度条件下滑坡土体的入渗特征以及对应的滑坡浅层变形机制。降雨入渗试验结果表明:降雨入渗土体的速度取决于降雨强度与土体渗透系数的相对大小,当降雨强度小于或等于土体渗透系数时,入渗能力随降雨强度增大而增大。当降雨强度大于土体渗透系数时,入渗能力反而随之减小。模型试验结果表明:强降雨入渗时,会造成地表土体暂态饱和,表层土体以下非饱和区内的气体被暂态封闭并受到表层孔隙水压力作用而压缩,导致孔隙气压力随降雨入渗迅速增大。对于三峡库区的降雨型滑坡,短时的暴雨会产生瞬态饱和区。封闭气体,这也是影响强降雨入渗能力的主要原因;同时封闭气体传递水压使得浅层土体的孔隙水压力骤增,这也是许多滑坡发生浅层变形和破坏的主要原因。 展开更多

关键词 三峡库区 模型试验 降雨诱发滑坡 入渗特征 变形机制

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波浪侵蚀诱发碎石土岸坡变形的模拟试验研究

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作者 王力 张晨宇 +1 位作者 王世梅 潘宇晨 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期45-52,共8页

波浪对岸坡的侵蚀不仅造成水土流失,甚至诱发塌岸和滑坡灾害发生。为探究波浪侵蚀对碎石土岸坡变形的影响,开展了波浪侵蚀岸坡的水槽试验,采用PIV技术对不同侵蚀阶段的岸坡位移进行定量处理,并利用ABAQUS中的“生死单元”功能模拟实现... 波浪对岸坡的侵蚀不仅造成水土流失,甚至诱发塌岸和滑坡灾害发生。为探究波浪侵蚀对碎石土岸坡变形的影响,开展了波浪侵蚀岸坡的水槽试验,采用PIV技术对不同侵蚀阶段的岸坡位移进行定量处理,并利用ABAQUS中的“生死单元”功能模拟实现不同阶段的岸坡前缘侵蚀,分析侵蚀进程对岸坡应力场和位移场的影响。研究结果表明:岸坡坡度越大、碎石含量越少,岸坡侵蚀速率越快;水槽试验和数值模拟均表明岸坡后部变形相较于前部变形小,且存在滞后现象,呈现牵引式变形的特征;侵蚀改变了岸坡前缘形态,导致上部土体产生卸荷效应,是岸坡变形的内在原因。 展开更多

关键词 碎石土岸坡 波浪侵蚀 卸荷效应 水槽试验 数值模拟

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离子型土壤固化剂改性淤泥排水固结试验研究 被引量：3

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作者 郑洁 李行祖 王菁莪 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期56-63,共8页

通过自主研制的真空预压与堆载预压模拟试验装置,对原状淤泥土样品与不同浓度离子型土壤固化剂(ISS)改性淤泥土样品开展了排水固结模拟试验,结合改性前后淤泥土样品的阳离子交换量、塑性指数和渗透系数变化数据,探讨了ISS改性淤泥加速... 通过自主研制的真空预压与堆载预压模拟试验装置,对原状淤泥土样品与不同浓度离子型土壤固化剂(ISS)改性淤泥土样品开展了排水固结模拟试验,结合改性前后淤泥土样品的阳离子交换量、塑性指数和渗透系数变化数据,探讨了ISS改性淤泥加速排水固结过程的机理。试验结果表明:与原状淤泥土样品相比,经ISS改性后淤泥土样品的排水固结速度加快64.7%,最终固结沉降量增大13.4%,阳离子交换量降低66%,塑性指数下降38%,渗透系数提高2个数量级;ISS改性淤泥加速排水固结过程的机理包括两个方面,一是ISS的作用使土颗粒表面结合水量降低,黏滞性水膜减薄,转换为更容易排出土体的毛细水及自由水;二是土颗粒表面结合水膜减薄使大部分封闭的无效孔隙开放连通,成为有效的渗流通道,显著提高了土体的渗透性。 展开更多

关键词 改性淤泥 离子型土壤固化剂 真空预压 堆载预压 排水固结试验

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粗糙岩石单裂隙非达西流动的试验和数值模拟研究 被引量：1

10

作者 朱寅斌 李长冬 +3 位作者 周佳庆 项林语 余海兵 陈文强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1278-1284,共7页

采用3D雕刻方式制作了一批具有特定粗糙度的砂岩裂隙样品,结合自行设计的可定量调整粗糙岩石单裂隙开度的装置,实现了在试验中对岩石单裂隙试样开度和表面粗糙度的定量化控制。开展一系列不同流量下的渗流试验,研究了平均开度和表面粗... 采用3D雕刻方式制作了一批具有特定粗糙度的砂岩裂隙样品,结合自行设计的可定量调整粗糙岩石单裂隙开度的装置,实现了在试验中对岩石单裂隙试样开度和表面粗糙度的定量化控制。开展一系列不同流量下的渗流试验,研究了平均开度和表面粗糙度对粗糙岩石单裂隙非达西流动的影响。结果表明Forchheimer方程可以准确的描述裂隙中流体流量与压力梯度间的非线性关系。分形维数是表征岩石裂隙表面粗糙度的有效参数,其增大主要导致裂隙的曲折程度增大而使流动路径变得更复杂,从而促进非达西流动的发生。建立了惯性渗透率与平均开度和分形维数之间的经验定量化模型,通过直接求解Navier-Stokes方程来开展三维粗糙单裂隙渗流模拟,验证了所建立模型的准确性和所开展渗流试验的可靠性。粗糙岩石单裂隙的平均开度越小、表面粗糙度越大则所建立的经验定量化模型预测的结果就越精确。 展开更多

关键词 粗糙岩石单裂隙 非达西流动 渗流试验 数值模拟 开度尺寸 表面粗糙度

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考虑岩体结构面组合的区域崩塌灾害易发性评价 被引量：2

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作者 黄肖萍 郑莉 +1 位作者 杜娟 冯霄 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期163-172,共10页

崩塌灾害是山区城镇和交通沿线主要的地质灾害类型,岩体优势结构面与斜坡临空面的空间组合关系是崩塌灾害失稳破坏的主要控制因素之一。针对平面滑移式、楔形体滑移式和坠落式崩塌灾害,综合考虑岩体优势结构面与斜坡临空面的空间组合模... 崩塌灾害是山区城镇和交通沿线主要的地质灾害类型,岩体优势结构面与斜坡临空面的空间组合关系是崩塌灾害失稳破坏的主要控制因素之一。针对平面滑移式、楔形体滑移式和坠落式崩塌灾害,综合考虑岩体优势结构面与斜坡临空面的空间组合模式以及岩体结构面的发育密度,提出斜坡单元内崩塌灾害发生概率的计算方法,分析崩塌灾害的易发斜坡坡向,构建适用于区域崩塌灾害易发性分析的岩体结构面组合模式评价指标体系,并以重庆市万州区铁峰乡为研究区,综合考虑崩塌灾害的岩性组合、地形坡度、植被指数(NDVI)、岩体优势结构面与斜坡坡向组合、地表水汇流影响和切坡建筑加载6个评价指标,以斜坡单元作为崩塌灾害易发性评价单元,采用人工神经网络模型对研究区崩塌灾害易发性进行定量评价。评价结果表明:地形坡度和岩体优势结构面与斜坡坡向组合是影响研究区崩塌灾害易发性的关键因素,预测模型的总体正确率AUC值为87.1%,说明模型的预测精度较高。该评价结果对研究区崩塌灾害风险管控具有指导意义。 展开更多

关键词 区域崩塌灾害 易发性评价 岩体结构面组合 人工神经网络模型

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县域尺度下苏北耕地多功能权衡与协同关系及分区调控研究

12

作者 付永虎 耿灿 +4 位作者 刘俊青 郭赟 赵彬玉 蒲嘉霖 朱敏杰 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期162-172,共11页

耕地多功能价值评估与权衡协同关系研究对于指导耕地可持续利用管理具有重要意义。本文以江苏省东海县为例,综合运用多功能价值体系、SPSS偏相关工具、探索性空间数据分析(ESDA)探究耕地多功能之间的权衡与协同关系并在此基础上进行分... 耕地多功能价值评估与权衡协同关系研究对于指导耕地可持续利用管理具有重要意义。本文以江苏省东海县为例,综合运用多功能价值体系、SPSS偏相关工具、探索性空间数据分析(ESDA)探究耕地多功能之间的权衡与协同关系并在此基础上进行分区调控研究。结果表明东海县生产经济功能、社会保障功能与生态保护功能之间存在梯度化分布态势,生产经济功能为主导,其次为社会保障功能,生态保护功能价值最低。研究区耕地多功能间存在着协同关系,协同关系由强到弱依次为:生产经济功能与生态保护功能(0.523)>生产经济功能与社会保障功能(0.456)>生态保护功能与社会保障功能(0.138)。空间上,研究区19个乡镇(街道)耕地3类功能的两两功能间以空间独立关系为主,处于权衡或协同关系的乡镇数量较少,且较为离散。根据上述研究成果,通过聚类分析将研究区划分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类4种类型区,针对不同类型区域提出了差异化的耕地发展与保护策略。研究结果可为提升耕地资源的综合竞争力、指导粮食生产功能区乡村规划及实现农业现代化与乡村振兴目标提供参考。 展开更多

关键词 耕地多功能 权衡与协同 时空变化 东海县

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基于Civil 3D的水利水电工程三维地形建模技术研究

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作者 刘聪元 刘文岩 《人民长江》 北大核心 2023年第S02期148-152,共5页

随着三维协同设计技术的广泛应用,水利水电行业对三维地形的应用要求日益提高,使用常规的地质建模软件如GOCAD、CATIA很难满足高精度地形建模的要求。Civil 3D符合高精度地形建模的要求,但添加等高线时参数设置较为复杂,同时由于仅支持L... 随着三维协同设计技术的广泛应用,水利水电行业对三维地形的应用要求日益提高,使用常规的地质建模软件如GOCAD、CATIA很难满足高精度地形建模的要求。Civil 3D符合高精度地形建模的要求,但添加等高线时参数设置较为复杂,同时由于仅支持LandXML和DEM格式导出,大大限制了其应用范围。通过分析等高线优化及平面三角形消除原理,给出了Civil 3D地形建模参数选择建议,并结合水利水电工程实例讨论了高精度地形的建模过程。最后自主开发了LandXML2ts软件,将LandXML转换为广泛使用的ts格式,极大地拓展了地形模型的应用范围。 展开更多

关键词 水利水电工程 地形建模 Civil 3D LandXML

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铁峰山背斜构造控滑机制及斜坡破坏模式

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作者 史绪山 柴波 +1 位作者 杜娟 陈娟娟 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期159-169,共11页

地质构造对于区域地质灾害的形成和分布具有控制性作用,从地质构造出发探究地质灾害空间规律是开展灾害易发性评价的关键。以万州铁峰山背斜为例,在地质构造和滑坡灾害实测的基础上,将背斜构造分为核部(Ⅰ区)、北西翼(Ⅱ区)、南东翼陡... 地质构造对于区域地质灾害的形成和分布具有控制性作用,从地质构造出发探究地质灾害空间规律是开展灾害易发性评价的关键。以万州铁峰山背斜为例,在地质构造和滑坡灾害实测的基础上,将背斜构造分为核部(Ⅰ区)、北西翼(Ⅱ区)、南东翼陡立岩层(Ⅲ区)、岩层倾斜过渡段(Ⅳ区)和万州向斜(Ⅴ区)5个区,分析了各区内背斜构造控制下的岩体结构及其控滑机制和斜坡破坏模式。结果表明:(1)Ⅱ区岩层由临近Ⅰ区的陡倾角快速变化为临近河谷区的中缓倾角顺向坡,主要控滑结构为顺层发育的泥质、炭质软弱层,顺层岩质滑坡发育普遍;(2)Ⅰ区次级褶皱和断层发育,层面、断层和节理面的组合控制着平面或楔形体滑动,滑动方向常指向褶皱枢纽方向;(3)Ⅲ区主要结构面构成岩块与母岩的分割面,存在顺坡向次要结构面或地形起伏时,发生滑移或坠落式落石,并发展上部岩块的连锁滑坠;(4)Ⅳ区天然顺向斜坡坡度小于或等于岩层倾角,当公路开挖时极易引发顺层面或软弱夹层的顺层岩质滑坡;(5)Ⅴ区为近水平产出的砂泥岩互层,泥岩软化和风化、砂岩裂隙或拉槽充水是控制近水平地层岩质滑坡和落石倾倒、坠落的主要原因。滑坡受铁峰山背斜宏观构造和局部构造的双重控制,前者影响着滑坡的分布和破坏模式,后者主宰着控滑结构和滑坡易发程度。研究成果对于川东褶皱带滑坡灾害调查和风险防控具有指导意义。 展开更多

关键词 铁峰山背斜 地质构造 地质灾害 破坏模式

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重大滑坡预测预报研究进展与展望 被引量：6

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作者 唐辉明 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-13,共13页

我国是世界上滑坡灾害最严重的国家之一,重大滑坡灾害严重威胁人民生命财产安全和国家重大战略实施。滑坡精准预测预报是防灾减灾的前提,也是亟待突破的世界性科学难题。以重大滑坡预测预报为目标,聚焦滑坡演化过程与物理力学机制核心... 我国是世界上滑坡灾害最严重的国家之一,重大滑坡灾害严重威胁人民生命财产安全和国家重大战略实施。滑坡精准预测预报是防灾减灾的前提,也是亟待突破的世界性科学难题。以重大滑坡预测预报为目标,聚焦滑坡演化过程与物理力学机制核心科学问题,凝炼了滑坡启滑关联机制、滑坡启滑物理力学机制、滑坡过程预测预报理论3个关键科学问题,提出了如下研究思路:以系统论、控制论和信息论为指导,依托大型野外试验场,采用现场原型试验与多场关联监测、大型物理模型试验、多场耦合模拟等技术手段,以滑坡孕育过程为基础,提出了重大滑坡的启滑分类;揭示锁固解锁型、静态液化型和动水驱动型滑坡启滑物理力学机制,建立相应的启滑判据;构建重大滑坡数值预报模式与实时预报平台,创立基于物理力学过程的滑坡预测预报理论。通过实施,可奠定上述3类滑坡预测预报的地质、力学与物理基础,引领重大滑坡预测预报研究,保障国家重大战略的顺利实施,契合国家防灾减灾重大需求。 展开更多

关键词 重大滑坡 演化过程 物理力学机制 启滑判据 预测预报

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干湿循环作用下白鹤滩小坝组红层砂岩强度特性与结构损伤研究 被引量：3

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作者 于越 李长冬 +2 位作者 洪望兵 孟杰 付国斌 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期24-32,54,共10页

针对库岸消落带岩石长期处于干湿循环状态导致岩石劣化损伤威胁库岸稳定的工程问题,以白鹤滩水电站库区小坝组红层砂岩为研究对象,对不同干湿循环次数下“自然浸水”和“真空吸水”两种饱水方式的小坝组砂岩岩样进行单轴压缩试验、吸水... 针对库岸消落带岩石长期处于干湿循环状态导致岩石劣化损伤威胁库岸稳定的工程问题,以白鹤滩水电站库区小坝组红层砂岩为研究对象,对不同干湿循环次数下“自然浸水”和“真空吸水”两种饱水方式的小坝组砂岩岩样进行单轴压缩试验、吸水试验、CT扫描试验、波速试验,研究了干湿循环作用下小坝组砂岩力学特性、空隙特性及损伤特性的变化规律。结果表明:干湿循环次数n相同条件下真空吸水砂岩岩样的强度参数普遍低于自然浸水砂岩岩样,砂岩的单轴抗压强度σ_(c)在干湿循环次数n为10~15次之间出现拐点;小坝组砂岩的总开空隙率n_(0)、大开空隙率n_(b)与n呈线性关系,大开空隙在砂岩强度劣化中起主要作用;随干湿循环的进行小坝组砂岩单轴抗压破裂面的分形维数增大;小坝组砂岩的纵波波速v_(p)、横波波速v_(s)与n的变化规律和σ_(c)与n的变化规律呈现出一致性,真空吸水加速,加深了砂岩强度劣化;定义了小坝组砂岩的纵向和横向损伤变量,干湿循环作用对砂岩的纵向损伤大于横向损伤。该研究结果可为白鹤滩大型水电工程库岸消落带岩体差异风化和岩体稳定性评价提供依据。 展开更多

关键词 小坝组红层砂岩 干湿循环 单轴抗压强度 空隙率 损伤变量

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块体稳定分析中传统赤平投影与全空间赤平投影对比研究 被引量：6

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作者 张奇华 胡惠华 +1 位作者 张煜 赵雪莲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1148-1155,共8页

工程地质分析中大量采用的极射赤平投影是半球投影:将三维空间的平面和直线投影到赤道圆内的一段圆弧或一个点。通过分析多组结构面在赤道圆内的投影弧交点与临空面投影弧的相对位置关系,判断能否形成不稳定块体。然而,这类分析判断缺... 工程地质分析中大量采用的极射赤平投影是半球投影:将三维空间的平面和直线投影到赤道圆内的一段圆弧或一个点。通过分析多组结构面在赤道圆内的投影弧交点与临空面投影弧的相对位置关系,判断能否形成不稳定块体。然而,这类分析判断缺乏严格的理论依据。块体理论中的全空间赤平投影,将整个平面及面的上半空间和下半空间均投影到赤道面上,通过分析多组结构面投影形成的节理锥和临空面投影圆的相对位置关系,判断块体的可动性和失稳模式,其理论依据是完备的、准确的。通过构造算例,指出“工程地质手册”和“水利水电工程边坡设计规范”中采用传统赤平投影进行边坡稳定分析时可能存在的不足,并揭示了其原因。并且,通过全空间赤平投影,展示了节理锥的连续变化及其意义,分析了扁平或尖长块体的投影区特征。最后讨论了全空间赤平投影的优势,及其简单易用、适合推广的特点。 展开更多

关键词 极射赤平投影 全空间赤平投影 岩质边坡 失稳模式 块体理论

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考虑软弱夹层控滑机制及其空间不确定性的顺层岩质滑坡易发性评价:万州区铁峰乡应用研究 被引量：7

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作者 冯霄 王禹 +3 位作者 刘洋 刘庆丽 杜娟 柴波 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期254-266,共13页

顺层岩质滑坡突发性强,破坏性大,是危害山区城镇安全的重要灾害类型之一。发育软弱夹层的顺向斜坡是顺层岩质滑坡的高发区,区域顺层岩质滑坡易发性评价应融入软弱夹层的控滑机制和空间分布不确定性分析。以万州区铁峰乡为研究区,在软弱... 顺层岩质滑坡突发性强,破坏性大,是危害山区城镇安全的重要灾害类型之一。发育软弱夹层的顺向斜坡是顺层岩质滑坡的高发区,区域顺层岩质滑坡易发性评价应融入软弱夹层的控滑机制和空间分布不确定性分析。以万州区铁峰乡为研究区,在软弱夹层物质结构及空间分布详细调查的基础上,分析了原生沉积、构造变形和表生改造作用下区内页岩和泥岩两类软弱夹层发展为滑动面的演化机理,总结了顺层岩质滑坡的变形破坏机理。考虑软弱夹层空间分布的不确定性,提出了软弱夹层垂向分布和有效控滑深度范围内软弱夹层控滑贡献度的计算模型。提取了软弱夹层类型和控滑贡献度等表征顺层岩质滑坡控滑结构的关键指标,结合地形地貌、斜坡结构、水文地质及人类工程活动4类要素,构建了顺层岩质滑坡易发性评价指标体系。针对万州区铁峰乡河谷南侧的顺向坡区段,以斜坡为评价单元,采用层次分析法对研究区顺层岩质滑坡开展了易发性评价。结果显示研究区内侏罗系珍珠冲组泥化夹层和自流井组页岩层是顺层岩质滑坡的主要控滑层位,极高易发区和高易发区占比分别为9.7%和25.8%,岩质斜坡单元下伏软弱夹层分布情况和斜坡前缘开挖情况是影响滑坡灾害易发性的主要因素,建房和道路开挖等人类工程活动极易诱发顺层岩质滑坡灾害。与不考虑软弱夹层相关指标的易发性评价结果相比,本文方法的结果更符合实际情况。 展开更多

关键词 顺层岩质滑坡 软弱夹层 控滑机制 易发性评价 空间不确定性

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断层破碎带条件下组合式圆截面抗滑桩加固边坡效果研究 被引量：3

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作者 罗晓娟 寇桓嘉 +2 位作者 祝国强 宋成彬 苗宇芃 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期253-261,共9页

随着我国公路建设不断向山区深入,在地质构造复杂区公路边坡遇到断层破碎带的情况日渐增多,亟需开展阻滑能力强的抗滑桩结构加固边坡研究。传统的人工挖孔桩施工模式存在高风险、低效率等缺点,而组合式圆截面抗滑桩具有施工效率高、安... 随着我国公路建设不断向山区深入,在地质构造复杂区公路边坡遇到断层破碎带的情况日渐增多,亟需开展阻滑能力强的抗滑桩结构加固边坡研究。传统的人工挖孔桩施工模式存在高风险、低效率等缺点,而组合式圆截面抗滑桩具有施工效率高、安全便捷等特点,为此,探究其对含断层破碎带边坡的加固效果具有现实意义。采用自主设计的边坡物理试验系统,设计了5种不同破碎带厚度与组合式圆截面抗滑桩组合的物理模型,采用坡顶逐级加载的方式模拟加载,监测桩身应变、桩顶位移和桩后土压力,采用高速相机捕捉滑体变形破坏图像,并使用粒子图像测速(PIV)技术对图像进行处理。研究结果表明:组合式圆截面抗滑桩通过限制桩后滑体水平位移,并将滑体限制在前、后排桩间来达到加固边坡的效果;滑体演化分为变形压密、加速变形和破坏滑移3个阶段;前、后排桩桩后土压力比值介于1/3~1/2之间;随断层破碎带厚度增加,滑体水平滑移速率增大,组合式圆截面抗滑桩的桩顶位移增大,桩身最大正弯矩减小。模型试验与数值模拟计算的弯矩及桩顶位移较为吻合,研究成果可为边坡工程组合式圆截面抗滑桩设计提供一定借鉴与参考。 展开更多

关键词 公路边坡 组合式圆截面桩 断层破碎带 物理模型试验 PIV技术 加固效果

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