向家坡大型复杂滑坡的坡体结构和变形机理
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第54卷第2期 2018年2月甘肃水利水电技术GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGYVol.54,No.2Feb.,2018DOI:10.19645/j.issn2095-0144.2018.02.007.巴中袁家坝巨型旋转-滑移拉裂式古滑坡的野外识別及形成机制分析赵勇王瀚玉何朝阳3(1.四川省水利水电勘测设计研究院,四川成都610072;2.四川省地矿局一O六地质队,四川成都611130;3.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059)摘要:在四川盆地东部盆周山地修建的众多水利工程,水库库岸分布了大量的古(老)滑坡堆积体,它们的存在往往是 水利工程顺利建设运行和山区城镇规划建设的巨大隐患,但这些滑坡堆积体由于形成时间久远,经历了长期的地表改 造作用,且未发生变形等现象,对地质工程师在野外识别和发现这些古老滑坡造成了困难,袁家坝巨型滑坡就是其中 较为典型的案例。
该滑坡主要通过独特的地形地貌和物质结构特征进行识别,初步认为经历了滑移-拉裂转化为旋转滑移-拉裂的演化过程,并可细分为四个过程。
关键词:四川盆地;水利工程;滑坡堆积体;旋转滑移-拉裂中图分类号:P642.22 文献标志码:A文章编号=2095-0144(2018)02-0024-041前言近年来,在四川盆地东部盆周山地修建的众多水 利工程,水库库岸遭遇了古滑坡堆积体的考验,这些 滑坡堆积体由于形成时间久远,经历了长期的地表改 造作用,且未发生变形等现象,对地质工程师在野外 识别和发现这些古老滑坡造成了困难,也给水利工程 的建设和运营留下了安全隐患。
因此,在田野调查时,识别和发现古老滑坡体是及其重要和关键的。
滑移拉裂式破坏是形成滑坡的基本地质力学 模式中的一种。
在四川盆地东部盆周山地的红层 地区,发育砂泥岩互层的典型地质结构,当岩层倾 角达到一定值、临空条件较好时,上覆岩体沿下伏 泥岩等软岩发生滑移拉裂式的滑坡极为普遍和典 型。
袁家坝大桥宜昌岸边坡变形特征及成因分析袁家坝特大桥为沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施公路第22标段主要工程之一,位于巴东县大支坪镇袁家坝村境内,跨越抽堤沟。
在开挖深路堑并支护高边坡基本完成后,在雨季强降雨影响下,发生了变形破坏,对公路建设和运营造成很大影响。
本文阐述了高边坡基本形态及变形破坏成因机制,为工程设计、施工、运行提供科学依据。
标签:边坡;变形特征;成因分析一、边坡表面特征宜昌岸斜坡地形上缓下陡,剖面呈折线型,坡体变形破坏现象主要沿施工便道两侧发生,分布范围长约300m,宽30~80m。
根据变形破坏强度特征,大致可划分为四个区段,现分区段描述如下。
①号区:位于袁家坝特大桥2号~5号墩地段,呈长舌状,长80m,宽约55m,后缘位于施工便道上方约30m,前缘直抵抽堤沟沟底(施工便道下方约50m)。
坍滑体表面植被不发育,为新近严重坍滑区,位于斜坡中下部的施工便道挡墙倾倒,便道路基滑移交通中断,坍滑物推至沟底,造成4號墩右幅4根桩、左幅1根桩上部护壁被冲剪,桩孔全部被掩埋。
该区后缘及上方未见开裂或其它深层变形迹象,变形破坏主要是便道内侧人工断面裸露的表层含碎石粘性土、便道路基填土、下方弃渣以及原坡积层的表层物质滑塌所致,对在建袁家坝特大桥及施工便道造成的影响最大。
②号区:紧邻①区南侧,平面近似呈弯月形,后缘位于施工便道内边坡上方约15m,前缘止于便道外挡墙处,宽20~30m。
变形滑移造成便道挡墙开裂及部分跨塌,其后缘及上方未见明显的变形迹象,属于人工断面表层不稳定土体及路基填方变形位移所致,主要影响便道通行。
③号区:发育于桥位以左、施工便道叉道及其以南地段的内侧坡段,与桥位无直接关系。
但该区段具明显的土质滑坡特征,变形破坏区呈半圆形,前后长50~60m,左右宽70~80m。
前缘位于便道内坡脚,后缘位于便道上坡方约60m,地表出现系列弧状、折线状拉裂缝和高低不等的错落坎,近便道内断面的前缘土体滑移破坏明显,形成裂缝宽10~50cm,下座坎高10~80cm,坡面树木歪倒,部分已梯次坍滑的岩土混杂堆积于便道内侧及路面。
涪城区南片区产业路滑坡变形特征及形成机制研究涪城区南片区是重庆市主城区南部的一个重要片区,因地势低洼和地质条件恶劣,滑坡灾害频发。
针对该地区滑坡变形特征和形成机制,本文进行了研究。
一、滑坡变形特征涪城区南片区滑坡主要表现为土体巨量滑动,整体变形较为严重,其变形特征主要包括以下几个方面:1.滑面形态南片区滑坡的滑面具有强烈的层面特征,滑面的形态多呈现为斜坡面、弧形面或分叉面等,滑面破裂面通常呈现为横向或斜向的层理面。
南片区滑坡的滑坡体呈现规则的坡面和弧形形态,滑坡体节理和岩体裂隙由于满足斜向、平行和垂直于滑移方向的力作用而扩展,并在滑坡中显现出来。
3.变形速率涪城区南片区滑坡变形速率较快,滑坡体在汛期时变形最为显著,整体平均变形速率可达2-5cm/d。
4.滑坡阶段南片区滑坡过程可以划分为起始渗透-软化期、快速变形-运动期和稳定期。
起始渗透-软化期在滑体吸水、强度下降和滑坡体逐渐变形时出现;快速变形-运动期是滑坡体快速滑动的阶段;稳定期则是滑坡达到一定的平衡状态后出现。
二、形成机制涪城区南片区的滑坡灾害与区域的地质构造、地表水因素、土体性质及人类活动有关。
本文分别从以下几个角度探讨其形成机制:1.地质构造因素南片区属于长江三角洲及岷江三角洲交汇地带,地断裂、地层倾向和裂隙等构造因素对滑坡稳定性影响较大。
2.地表水因素南片区地质构造复杂,地下水、地表水难以排放,形成了大量的孔隙水,在地下水位上升时,土体吸水膨胀,降低了土的强度,从而诱发滑坡。
3.土体性质因素南片区土体大多为弱固结黏性土和砂质土,松散度大,抗剪强度差等性质,使其易受到力的作用而发生滑坡。
4.人类活动因素近年来,南片区城市化进程加速,人类活动的影响也越来越大,如钢筋混凝土结构建筑基础挖掘、大型桥梁的修建、地铁建设等,都会导致土体的破坏和滑坡的发生。
综上所述,南片区滑坡的出现是多种因素综合作用的产物,需要加强地质勘测和土体力学性质研究,以制定更科学、精准的防治措施。
复杂运动路径下滑坡转向变形机理研究
谢强;陈昱成;田仁珺;傅翔;班宇鑫
【期刊名称】《地下空间与工程学报》
【年(卷),期】2024(20)2
【摘要】滑坡受地表地形地貌和滑面形态的影响,在运动过程中常表现出转向、分叉、聚合等复杂行为,研究复杂运动路径下滑坡转向变形机理对滑坡的防灾减灾工作有重要意义。
以三维地质建模技术为基础,构建庞家湾滑坡的三维颗粒流模型。
通过PFC模拟滑坡的运动过程,得到如下结论:庞家湾滑坡发生了转向和聚合行为,滑坡中后部土体的滑动方向发生偏转并在坡脚与东北区域滑体聚合;滑坡中部发生转向运动的颗粒以较快的速度首先开始滑动,且速度由滑坡中部向周围呈辐射状减小;滑坡前缘在整个运动过程中,始终保持较快的运动速度,而后缘运动速度较慢,此外滑体表面速度大于滑体内部和底面速度,而滑坡各部分运动速度不同则是造成滑坡转向变形的重要原因。
揭示了复杂路径滑坡的运动规律和转向变形机理,为评估滑坡风险,采取更为合理的防治方案提供理论依据。
【总页数】11页(P615-624)
【作者】谢强;陈昱成;田仁珺;傅翔;班宇鑫
【作者单位】重庆大学土木工程学院;库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆);重庆交通大学河海学院;重庆科技学院建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU41
【相关文献】
1.李家湾大型复杂滑坡的变形机理和治理措施
2.降雨条件下堆积层滑坡变形特征及形成机理研究
3.动水作用下靠椅状土质滑坡变形机理及阈值初探
——以三峡库区八字门滑坡为例4.降雨条件下茂县团结村HP2滑坡变形机理研究5.滑坡运动路径复杂度研究:综述与展望
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郭家坡滑坡形成机理与稳定性研究甘肃陇南地区受喜山运动影响,区内新构造活动强烈,是我国滑坡灾害密集活动区区之一。
郭家坡滑坡是其中比较典型的一个,且郭家坡村建造于滑坡体上。
因此,本文以郭家坡滑坡为研究对象,对滑坡发生的工程地质条件、成因机理和稳定性进行了定性和定量分析研究,为当地滑坡稳定性评价提供理论借鉴,同时对于保障郭家坡村民的人身财产安全具有重要现实意义。
论文主要研究结论如下:(1)郭家坡滑坡长950~1100m,平均宽750m,体积约3750×104m3,为一特大型堆积体滑坡。
坡体表面被纵向冲沟切割,后缘黄土拉张裂缝发育。
滑体物质主要为残坡积碎石土夹含砾黄土状土和强风化灰岩与板岩,滑床为板岩与灰岩互层。
滑坡共发生过四次滑动,第一次为斜坡整体性滑动,第二次为滑坡后缘局部滑动,第三次为汶川地震时滑坡后壁的浅层滑动,第四次为滑坡前缘人工削坡和降雨造成的滑动。
(2)综合分析研究表明,强烈的构造活动形成了该区滑前的高陡斜坡和裂隙发育的地层,集中降雨和人类工程经济活动等在斜坡表面产生了较厚的残坡积层和强风化破碎岩体,进而斜坡岩土体很可能在武都南大地震的强烈震动下松动、破碎,受重力和地震力的双重作用发生大规模的滑动,并造成白水江的改道。
汶川地震和降雨又造成滑坡后缘陡壁的二次滑动。
(3)运用极限平衡法和有限元法分析了滑坡的稳定性,结果表明滑坡中前部的堆积体在天然、降雨饱和与地震烈度小于IX度工况下均处于稳定状态,而滑坡后缘陡壁在降雨饱和与地震烈度VIII度时处于不稳定状态,存在进一步滑动的趋势。
(4)分析计算表明,后期地震作用造成的潜在滑动区位于滑坡后壁顶部,方量约164×104m3,威胁范围在下滑方向504m内;而集中降雨作用引起的潜在滑动区位于滑坡后缘中上部,方量约96.5×104m3,威胁范围在下滑方向206m内。
在潜在滑坡的威胁范围内应采取必要的防灾减灾措施。
巨型滑坡的识别与形成机理探讨某大型堆积体位于高山峡谷区,前缘紧邻河流。
某公路拟从堆积体坡脚部位通过。
为确保公路的安全,笔者应邀对该堆积体进行了现场调查。
该堆积体前部由于三年前春融期间发生了大规模滑坡。
滑坡前缘宽约150m,主轴长约220m,滑体平均厚度约20m,体积约300万方。
自然坡度约25~30°,滑坡后壁下错约15~25m,出露厚约10m的Q4黄土和下伏以英安岩为主的碎块石土。
其中碎块石含量可达50%以上,块径多为0.3~1.3m左右,最大块径约3m。
坡表英安岩乱石嶙峋,危岩发育,坡脚地下水渗流明显。
图1 新近发生的滑坡形态图2 新近发生的滑坡形态(镜头向下)图3 新近发生的滑坡形态(镜头向上)图4 滑坡前缘及相邻河流图5 滑坡后部平台一角及后缘形态图6 左侧深切百米深冲沟该大型滑坡位于长约400m,宽约150m 的大型近孤立“山包”,山体顶宽缓,并有牧民定居。
其前部与右侧两面临空,左侧依附于高陡英安岩构成的山体,后部与山体由于冲沟切割而形成了一个宽约30m的“窄条”。
从现场看,大型堆积体左侧沟谷深切约100m,呈典型的V型沟谷形态,沟内水流湍急、混浊。
堆积体侧的左侧沟壁高大陡立,由与滑坡物质一致的碎块石土构成,且由于水流常年冲刷造成堆积体不断发生牵引式滑塌、崩塌,甚至规模不等的滑坡。
而沟谷的右侧沟壁堆积体分布多与左侧堆积体成因一致,但沟壁多有大面积英安岩出露。
图7 山包顶部宽缓图8 左侧深切深冲沟变形严重,相邻山体部位基岩出露图9 山包后部冲沟切割成“窄条”从以上现象来看,该堆积体“山包”右侧沟谷的相邻山体和左侧依附的高陡山体,以及“山包”后部狭窄通道后部高大山体均由岩体完整性较好的英安岩构成。
从现场和相关地质资料看,“山包”所在部位没有断层发育,那这个发育体积约300万方的“山包”是什么原因形成的呢?图10 山包左侧前部的英安岩从现场调查看,“山包”左侧为高陡山体,山体相对高差约百米,地表坡度约60°左右,地表多有高原草甸滑塌。
第60卷第4期2014年7月地质论评GEOLOGICAL REVIEWVol.60No.4July 2014注:国家地质调查计划研究项目(编号1212011220125)。
收稿日期:2014-03-24;改回日期:2014-06-03。
责任编辑:章雨旭。
作者简介:刘传正,男,1961年生。
博士,研究员。
主要从事工程地质、环境地质和地质灾害防治研究。
通讯地址:100081,北京市海淀区大慧寺路20号,国土资源部地质灾害应急指导中心。
Email :liucz@mail.cigem.gov.cn 。
中国崩塌滑坡泥石流灾害成因类型刘传正1,2)1)国土资源部地质灾害应急指导中心,北京,100081;2)中国地质环境监测院,北京,100081内容提要:通过收集编录中国1920 2013年间160例重大滑坡泥石流灾害事件基本数据,结合笔者多年来从事地质灾害防治研究的体验,按引发因素初步划分了中国崩塌滑坡和泥石流灾害的成因类型。
崩塌滑坡灾害成因分为降雨引发型、地震激发型、自然演化型、冻融渗透型、地下开挖型、切坡卸荷型、工程堆载型、水库浸润型、灌溉渗漏型和爆破振动型等10种,初步描述了每种类型的作用机理、破坏模式、运动特征和危害方式,列举了典型案例。
泥石流灾害成因分为沟谷演化型、坡地液化型、滑坡坝溃决型、工程弃碴溃决型、尾矿坝溃决型、冰湖坝溃决型和堆积体滑塌侵蚀型等7种,描述了每类的引发因素、启动模式、运动特征和危害方式,列举了典型案例。
这个分类方案拟为重大地质灾害成因的快速研判和应急响应决策技术支持系统的研发提供科学基础。
关键词:崩塌滑坡灾害;泥石流灾害;成因类型;基本特征;案例库;应急响应1问题的提出多年地质灾害防治研究工作过程中,特别是在参与诸多重大地质灾害事件应急调查处置决策的技术支撑过程中,笔者常常被问到某次地质灾害事件的成因问题,甚至直接要求回答是自然成因的?还是人为活动引起的?尽管任何一处地质灾害的成因可能是复杂的或涉及诸多因素的。