一个由左右岸滑坡形成的滑坡坝成因机制分析

滑坡坝及形成的堰塞湖在世界各国特别是山区一带广泛分布。它能够形成天然水库 ,在发生溃坝和洪水漫坝的情况下 ,造成的灾害损失很大。历史上产生过许多天然滑坡坝 ,有些很快发生溃坝 ,有些存在时间很长。存在时间较长的滑坡坝 ,它周围风景秀丽 ,成为旅游热点地区 ,同时也可开发其水资源。滑坡坝的形成有滑坡堵江、崩塌堵江和泥石流堵江 3种形式 ,它的形成机制对于滑坡坝的存在时间起了重要的作用。在开发和利用滑坡坝时 ,它的成因机制需要分析评价。本文对某滑坡坝的形成机制进行了研究 ,在研究某滑坡坝时发现 ,它由左右两岸的滑坡共同作用形成 ,这种形成模式在国内外报道很少 ,对类似工程也有一定的借鉴意义     

黄河上游戈龙布滑坡高速下滑成因机制及堵江分析

黄河上游戈龙布滑坡位于积石峡水电站库区内,经过现场调查可知,戈龙布滑坡为一大型滑坡,整个滑坡体积达到5040万m3,一共分为4个区。研究表明,戈龙布滑坡成因机制为滑移－拉裂型,滑坡在黄河右岸经过高速远程下滑过后撞击上游山体,部分滑体越过黄河堆积于左岸并堵塞黄河达数百年,堰塞湖内有厚度达30余米的纹泥沉积,初步分析滑坡坝的高度在100m左右,库水深在70m左右,滑坡堵江时代在Q4时期。滑坡坝溃决后导致黄河改道,残留的滑体分别位移黄河的左岸和右岸。     

易贡滑坡堰塞湖溃坝洪水分析

滑坡堰塞坝体主要由块石、碎石土等松散材料组成,随着上游水位的不断上升,极易失稳,一旦决口将对给下游人民的生命财产安全造成极大的威胁。因此,研究堰塞坝溃坝问题具有重要的学术意义和应用价值。2000 年 4 月 9 日,西藏林芝地区波密县易贡藏布河扎木弄沟发生大规模山体滑坡堵塞易贡藏布江,形成坝高60m,长约2500m,库容可达288×108m3,体积约28×108～30×108m3的滑坡堰塞湖, 2000年6月10日堰塞坝溃决。本文以易贡堰塞湖溃坝为例,从连续性方程及Navier Stokes方程出发,结合标准型湍流模型,并采用VOF方法进行自由面处理,基于流体计算软件Fluent模拟分析了溃坝洪水在下游弯曲河道的演进过程及不同位置的流速变化。数值模拟结果与实测资料记录基本一致,表明该模型能够模拟溃坝洪水在地形复杂弯曲河道中的演进过程。     

汶川八级地震地质灾害研究

汶川地震触发了15000多处滑坡、崩塌、泥石流,估计直接造成2万人死亡。地质灾害隐患点达10000余多处,以崩塌体增加最为显著,反映出地震对山区高陡斜坡的影响差异性非常大,在山顶上的放大作用非常显著。通过综合分析堰塞湖库容、滑坡坝高以及坝体物质组成和结构,对地震形成的33处坝高大于10m的滑坡堰塞湖进行了评估,划分出极高、高、中和低4种溃决危险。汶川地震滑坡滑床往往不具连续平整的滑面,"尖点撞击"是极震区滑坡的一大共性,可以分为勺型滑床、凸型滑床和阶型滑床等类型。据实地调查,滑坡附近震毁建筑物垂向震动非常明显,具有"地震抛掷"—"撞击崩裂"—"高速滑流"三阶段特征。在高速滑流中,发生3种效应:(1)高速气垫效应,滑坡体由较大块石和土构成,具有一定厚度,飞行行程可达1~3km;(2)碎屑流效应,撞击粉碎的土石呈流动状态,特别是含水丰富时,形成长程流滑;(3)铲刮效应,巨大撞击力导致下部岩体崩裂,形成新滑坡、崩塌,但是,其厚度不大,滑床起伏不平。本文以北川城西滑坡和青川东河口滑坡为例,分析了地震滑坡高速远程滑动及成灾机理。北川县城城西滑坡导致1600人被埋死亡,数百间房屋被毁,是汶川地震触发的最严重的滑坡灾难,举世罕见。青川东河口滑坡—碎屑流是汶川地震触发的较为典型的高速远程复合型滑坡,滑程约2400m,高速碎屑流冲抵清江河左岸,形成滑坡坝,致使7个村庄被埋,约400人死亡。     

长江三峡工程库区巴东新城址环境工程地质预测

巴东县城新址是长江三峡工程库区移民城镇环境工程地质问题较突出的场址之一, 主要环境工程地质问题是古滑坡的失稳和库岸再造。在查清地质环境条件的基础上, 本文着重进行了黄土坡古滑坡、赵树岭古滑坡等古滑坡的稳定性预测, 并根据实测的有关参数, 采用图解法预测库岸再造宽度。在此基础上, 根据影响该区城市开发建设的主要的地质环境要素, 建立隶属函数, 采用模糊综合评判模型及算法, 给出巴东县城新址区的城市开发建设的环境地质分区评价。     

堰塞湖坝体稳定性研究现状及展望

2008年5月12日汶川发生里氏8.0级大地震,在灾区形成了30多个堰塞湖,严重威胁了下游人民群众的生命财产安全,引起了世人对堰塞湖坝体稳定的高度关注。本文在前人研究的基础上,从地形地貌、诱发原因、寿命三个方面总结了堰塞湖坝体形成及存在的机理。重点分析总结了目前堰塞湖坝体稳定性的研究进展,指出影响坝体稳定性的内因为堰塞坝的形态与规模、物质组成与结构,外因为堰塞湖湖水体积; 总结了前人关于影响坝体稳定性的关键因素以及室内模型试验的研究成果。最后分析了目前研究存在的问题,展望了未来的研究方向。     

2008汶川大地震极端滑坡事件初步研究

  为了分析汶川地震诱发滑坡灾害事件强度和影响,本文以汶川地震诱发滑坡极端事件为线索,在统计分析前10个规模最大、位移最远、危害最重及最大滑坡堰塞湖分布特征的基础上,重点研究前三甲极端滑坡事件的简要特征,初步揭示： (1)汶川地震诱发的极端滑坡事件主要沿龙门山中央断裂（映秀—北川断裂带）和Ⅹ-Ⅺ高烈度地段分布,强震的振动力、地震主传播方向和发震断裂NE向扩展作用是启动极端滑坡事件的主要原因;  (2)规模最大的前10个滑坡和距离最大的前10个高速远程滑坡具有很好的重合特征,两者都反映汶川地震诱发的高能量滑坡事件; 其中,规模最大的绵竹市安县大光包滑坡,初步估算体积约742×108m3,最大运动距离达到35km,距离排名第二; 距离最大的绵竹文家沟高速远程滑坡,初步估算最大位移为42km,其体积约15×108m3,规模排名第二,这两个滑坡都属于世界上罕见的大型高能量高速远程滑坡;  (3)前10个最大的灾难性滑坡事件,累计导致3751人死亡,单个滑坡引起的人员死亡超过100人,最多的达到1600人,属于世界上罕见的灾难性滑坡事件;  （4）潜在危险性最大的10个滑坡堰塞湖,曾经威胁几十万人的生活安全,其中,最大的北川唐家山滑坡堰塞湖,曾经威胁下游绵阳市30万人的生活安全,这些滑坡堰塞湖都及时采取人工开挖措施排除了潜在危险。     

金沙江中游滑坡堵江事件及古滑坡体稳定性分析

金沙江中游某拟定水电站坝址区下游发育一段非基质结构岸坡,岸坡覆盖层厚度巨大,物质组分均由白云质灰岩构成,其结构密实,表部胶结良好,形成呈似角砾状堆积体结构特征。对这套堆积体物质结构特征进行了研究,确定为平推式滑坡的成因模式。该滑坡造成了金沙江中游一次大规模的堵江事件,采样进行¹⁴C测年分析,结果显示滑坡发生时代约为19,000a前。对该岸坡段调查分析表明,该古滑坡堆积体结构长期处于稳定状态,现今并无变形复活迹象,其整体不存在失稳条件。     

三峡库区巫山县新城址中段滑坡的研究

移民是三峡工程成败的关键。巫山县新城址的地质问题是当前工程地质的热点问题 ,也是库区具有普遍性的问题。中段滑坡是新城址泥质灰岩整体滑坡的一部分 ,位于陡坡地带 ,形成最晚 ,结构最复杂 ,稳定性最差。滑坡的后期改造过程仍在继续 ,移民工程也严重影响着滑坡的稳定性。只有采取严格的防治措施才能进行移民工程建设。     

世界三大典型水库型顺层岩质滑坡工程地质比较研究

通过对瓦依昂滑坡、塘岩光滑坡、千将坪滑坡滑坡三大滑坡工程地质比较研究,找出了其地形地质条件、诱发因素、变形特征的基本规律和共性,揭示了库水浮托与滑带浸泡软化及二者耦合的滑坡诱发机制; 提出了水库顺层岩质滑坡的基于易滑地质结构的空间预测模型; 初步总结了水库顺层岩质滑坡短期及临滑变形特征。     

东河口滑坡－碎屑流高速远程运移机制探讨

摘  要  青川东河口滑坡－碎屑流是“5.12”汶川大地震触发的典型高速远程滑坡,滑坡自高程1300m处开始滑动,总滑程约2400m,致使780余人遇难。野外调研结果表明,该滑坡自启动到最终静止,分别经历了滑坡启动阶段、重力加速阶段、圈闭气垫效应飞行阶段、撞击折返阶段及长距离滑动堆积阶段五个重要动力过程,最终抵达下寺河左岸的红花地村并形成堰塞湖。文中通过对该高速远程滑坡－碎屑流的地质背景及形态特征进行剖析认为,东河口滑坡启动区的断层破碎带、局部凸起地形以及力学性质较差的千枚岩、板岩的存在,对该滑坡的启动均有着显著影响;滑坡体在运行一段距离后是否可以继续保持高速远程滑动,除了有利的地形外,滑体滑动路径上坡体堆积物的含水状态是促使该滑坡成为高速远程滑坡—碎屑流的重要原因之一。     

践行工程科学思想的体会

郑哲敏先生一生积极践行和倡导钱学森先生的工程科学思想, 传承和发扬工程科学思想对推动我国技术创新有十分重要的现实意义. 本文首先阐述了工程科学的定义、方法论和特点, 强调了提出新的解决方案是工程科学的核心内容以及工程科学家对技术创新的作用. 其次通过分析水下爆炸处理地基、三峡围堰相关技术等工程案例, 诠释了工程科学在技术创新中的作用; 讨论了工程计算与数值模拟的理论基础及工程科学属性, 选取广义计算变量、构建解的结构是数值模拟中创造性的工作; 连续非连续计算方法的核心在于构建了计算过程中时域内可增减的广义计算变量, 列举了几个体现工程科学方法论的计算案例; 介绍了滑坡灾害防治关键力学问题研究中践行工程科学思想的工作, 讨论了监测与数值模拟相结合的可行性及渐进破坏和破裂度概念. 最后基于开发高压卸荷矿石粉化技术的认知提出了岩石物理学发展的几个工程科学研究方向.      

工程开挖的结构效应与防治对策──以兰州西郊滑坡为例

开挖引起的滑坡作用不仅取决于斜坡带本身的地质结构,更取决于工程开挖与斜坡地质结构相互作用,因此科学地工程开挖可以避免这类地质灾害的发生。本文以2001年7月1日发生在兰州西郊白垩系砂岩顺层山坡上天然气长输管道管沟深开挖引起的岩层滑动和由此造成的兰州市煤气管道大变形问题为例,揭示了层间剪切带的工程开挖效应和对边坡稳定性的控制作用,总结了此类地质灾害教训。     

厦门沪救码头附近海底滑坡特征及机理

根据多种勘察手段的识别,查明厦门沪救码头附近海底地形等值线明显扭曲;码头南侧外块石与淤泥互为翻转;滑体后方淤泥可见到蜂窝状孔隙;北码头一带不连续分布有新近沉积的灰黄色淤泥且沿海岸;另外地震映像也出现绕射波相对严重等现象。本文结合地形、地层、海洋水动力条件等因素,对滑动机理进行综合分析;在不考虑海浪、地震作用下,对水下坡体采用极限平衡理论方法、后壁岸坡选择圆弧条分法进行不同的稳定性评价。研究得出:该海底滑坡形成是自然地质、人为活动和重力、海洋动力共同作用以及地层因素的综合结果。     

岷江上游叠溪古堰塞湖沉积物粒度特征及环境意义

利用古堰塞湖沉积物中连续的地质记录来研究区域过去气候变化规律,这一方法是继通过深海沉积、极地与高山冰芯、黄土、湖泊、洞穴石笋、珊瑚等沉积物中的地质记录来研究全球气候变化途径之后的又一新途径。反映沉积物中环境信息的代用指标有多种,其中粒度特征就是其中一种,它可以反映沉积过程中的古环境、古气候特征。通过该项研究可以建立青藏高原东部边缘(岷江上游叠溪地区)2万年以来的古环境古气候演化规律以及地质环境的演化规律,找到气候环境变化与地质环境演化的相关性。本文采用精细粒度分析和系统粒度分析等方法提取了堰塞湖相沉积物的粒度特征资料,并与已有的冰川湖沉积物的研究成果进行了对比分析。通过精细分析得到了堰塞湖相沉积物多为粉土和黏土; 深色沉积物与粗颗粒相对应,浅色沉积物与细颗粒相对应的关系; 并结合有机质测试发现:深色沉积物有机质含量多于浅色沉积物,表明粗颗粒土代表的是雨水充沛水动力条件好且植被相对茂盛的气候环境特征,细颗粒土则与其相反; 沉积物中深浅交替的纹层厚度约为2~5cm; 这些特征与冰川湖沉积物特征差别很大,因此其代表的气候环境意义也完全不同。通过整个剖面的系统粒度分析得到了整个沉积过程的粒度变化特征,并据此结合年代测试结果将整个沉积剖面划分了7个粒度变化周期,揭示了该沉积过程中该地区经历了7次气候环境的变迁。     

大骨山滑坡病害成因分析及工程防治对策

大骨山滑坡病害位于福建泉三高速公路YK128+630m～YK129+050m路段,病害区为凹形坡地,地层上部为第四系冲洪积层,下部为残积层及基岩风化带。依据现有地形地貌特征及钻孔揭露岩芯可判断该处为一古滑坡。斜坡上部隧道洞门施工致使坡顶开裂、洞口顶部坍塌。由于斜坡中下部下伏基岩的弱透水性,在降雨及病害区地表水的作用下,在岩土层地质界面处易形成软弱带,致使古滑坡有复活的迹象,古滑坡的复活将造成斜坡上部牵引破坏,并最终危及斜坡上部隧道洞口的稳定,为确保隧道洞口及斜坡中下部在建的林畔坑大桥的稳定与安全,采用Morgenstern-Price极限平衡分析方法,对斜坡分级进行稳定性分析计算,依据计算结果对滑坡病害进行针对性治理,在古滑坡中下部布置了锚索抗滑桩,为防止桥身墩位发生变形,在桥墩山侧布置锚索护桩。同时为消除地表水及降雨入渗对滑坡病害的影响,有针对性的在坡周及坡脚进行了截水与引水工程防治。     

突变理论在工程地质中的应用

本文说明了突变理论应用于工程地质中的一般方法。着重通过实例介绍尖点突变理论在工程地质中的应用现状,其中包括用突变理论评价层状结构斜坡、地下洞室的顶板冒落及活断层的稳定性,以及斜坡失稳的时间预报等问题。同时对其应用前景作了展望。