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主编审稿2022年 30卷 第3期
上一期
2022, 30(3): 599-608.
摘要
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摘要:
随着我国西部大开发等国家战略部署的相继实施以及某交通线路等重大工程的逐渐上马，青藏高原上的工程活动日趋增多。受快速隆升影响，高原内构造运动活跃，工程地质条件复杂，合理的场址选择成为制约重大工程安全建设与运营的关键。本文利用模糊数学方法选取全新世活动断裂及地形地貌作为评价因子，基于最大隶属度准则，对青藏高原全区工程地质稳定性进行分级。结果显示全区工程地质稳定性为差、较差、一般、较好和好的区域面积占比分别为：22.48%、18.01%、28.79%、22.72%和8.00%。对青藏高原全区的重大工程及其扰动灾害进行解译，共识别出重大工程铁路、公路、水电站、矿山等2176处；重大工程扰动灾害6562处，主要分布在工程地质稳定性为差和较差的区域，占比约69.66%。初步分析表明工程地质稳定性分区结果对青藏高原重大工程建设选址具有重要指导意义，自然灾害高发地段与工程扰动灾害有较高重合度。切坡扰动灾害主要发生在滑坡路段、厚层崩坡积路段以及强卸荷坡段，而水库诱发灾害主要类型表现为滑坡复活以及松散堆积物中的滑塌，并且随着蓄水年限增加灾害数量迅速减少。 随着我国西部大开发等国家战略部署的相继实施以及某交通线路等重大工程的逐渐上马，青藏高原上的工程活动日趋增多。受快速隆升影响，高原内构造运动活跃，工程地质条件复杂，合理的场址选择成为制约重大工程安全建设与运营的关键。本文利用模糊数学方法选取全新世活动断裂及地形地貌作为评价因子，基于最大隶属度准则，对青藏高原全区工程地质稳定性进行分级。结果显示全区工程地质稳定性为差、较差、一般、较好和好的区域面积占比分别为：22.48%、18.01%、28.79%、22.72%和8.00%。对青藏高原全区的重大工程及其扰动灾害进行解译，共识别出重大工程铁路、公路、水电站、矿山等2176处；重大工程扰动灾害6562处，主要分布在工程地质稳定性为差和较差的区域，占比约69.66%。初步分析表明工程地质稳定性分区结果对青藏高原重大工程建设选址具有重要指导意义，自然灾害高发地段与工程扰动灾害有较高重合度。切坡扰动灾害主要发生在滑坡路段、厚层崩坡积路段以及强卸荷坡段，而水库诱发灾害主要类型表现为滑坡复活以及松散堆积物中的滑塌，并且随着蓄水年限增加灾害数量迅速减少。
随着我国西部大开发等国家战略部署的相继实施以及某交通线路等重大工程的逐渐上马，青藏高原上的工程活动日趋增多。受快速隆升影响，高原内构造运动活跃，工程地质条件复杂，合理的场址选择成为制约重大工程安全建设与运营的关键。本文利用模糊数学方法选取全新世活动断裂及地形地貌作为评价因子，基于最大隶属度准则，对青藏高原全区工程地质稳定性进行分级。结果显示全区工程地质稳定性为差、较差、一般、较好和好的区域面积占比分别为：22.48%、18.01%、28.79%、22.72%和8.00%。对青藏高原全区的重大工程及其扰动灾害进行解译，共识别出重大工程铁路、公路、水电站、矿山等2176处；重大工程扰动灾害6562处，主要分布在工程地质稳定性为差和较差的区域，占比约69.66%。初步分析表明工程地质稳定性分区结果对青藏高原重大工程建设选址具有重要指导意义，自然灾害高发地段与工程扰动灾害有较高重合度。切坡扰动灾害主要发生在滑坡路段、厚层崩坡积路段以及强卸荷坡段，而水库诱发灾害主要类型表现为滑坡复活以及松散堆积物中的滑塌，并且随着蓄水年限增加灾害数量迅速减少。 随着我国西部大开发等国家战略部署的相继实施以及某交通线路等重大工程的逐渐上马，青藏高原上的工程活动日趋增多。受快速隆升影响，高原内构造运动活跃，工程地质条件复杂，合理的场址选择成为制约重大工程安全建设与运营的关键。本文利用模糊数学方法选取全新世活动断裂及地形地貌作为评价因子，基于最大隶属度准则，对青藏高原全区工程地质稳定性进行分级。结果显示全区工程地质稳定性为差、较差、一般、较好和好的区域面积占比分别为：22.48%、18.01%、28.79%、22.72%和8.00%。对青藏高原全区的重大工程及其扰动灾害进行解译，共识别出重大工程铁路、公路、水电站、矿山等2176处；重大工程扰动灾害6562处，主要分布在工程地质稳定性为差和较差的区域，占比约69.66%。初步分析表明工程地质稳定性分区结果对青藏高原重大工程建设选址具有重要指导意义，自然灾害高发地段与工程扰动灾害有较高重合度。切坡扰动灾害主要发生在滑坡路段、厚层崩坡积路段以及强卸荷坡段，而水库诱发灾害主要类型表现为滑坡复活以及松散堆积物中的滑塌，并且随着蓄水年限增加灾害数量迅速减少。
2022, 30(3): 609-620.
摘要:
水库诱发滑坡作为重大工程对地质环境影响的一种重要形式，是国内外工程地质学科研究的前沿和热点。金沙江流域地处青藏高原东缘高山峡谷区，地质环境脆弱，水能资源丰富，是世界上水电站建设最密集的地区之一，规划了25级梯级电站，但是水库蓄水对岸坡改造的时空效应尚不清楚。本文以溪洛渡水电站为例，对金沙江流域水库诱发滑坡的分布规律进行研究，利用2013~2020年多期遥感影像解译溪洛渡库区范围内的水库诱发滑坡，共解译滑坡433处。在此基础上，对水库诱发滑坡数量和面积随蓄水时间的变化趋势进行了分析，随后利用频率比法对水库诱发滑坡的分布与高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、距死水位距离6个因素的关系进行了统计分析，同时进行了各个单因子的滑坡易发性评价，利用曲线下面积AUC法验证了评价结果的可靠性，并基于评价结果选取了高程、距断裂距离、坡度、距死水位距离4个因素进行了水库诱发滑坡易发性评价。研究认为：(1)水库诱发滑坡主要发生在蓄水初期3~4年内，之后滑坡数量和面积逐渐减少，岸坡表生演化逐渐趋于稳定。(2)库区内水库诱发滑坡主要分布在高程1 km以内，2 km以上无诱发滑坡分布，优势坡度为30°~60°，发育滑坡的斜坡坡向以SE、W和NW向为主；在距断裂400~3200 m范围内更有利于滑坡发育；距死水位100~200 m范围内灾害发育数量最多。(3)易发性评价验证AUC高达0.912，评价结果可信度较好。(4)水库诱发滑坡的主控因素为距死水位距离和高程，极高易发区与高易发区主要分布在距死水位400 m以内、高程1 km以下的范围内。本文首次利用多期遥感影像建立了溪洛渡水电站水库诱发滑坡数据库，研究结果能够为已建水电站正常运营、未建及在建水电站的规划建设和防灾减灾提供借鉴。 水库诱发滑坡作为重大工程对地质环境影响的一种重要形式，是国内外工程地质学科研究的前沿和热点。金沙江流域地处青藏高原东缘高山峡谷区，地质环境脆弱，水能资源丰富，是世界上水电站建设最密集的地区之一，规划了25级梯级电站，但是水库蓄水对岸坡改造的时空效应尚不清楚。本文以溪洛渡水电站为例，对金沙江流域水库诱发滑坡的分布规律进行研究，利用2013~2020年多期遥感影像解译溪洛渡库区范围内的水库诱发滑坡，共解译滑坡433处。在此基础上，对水库诱发滑坡数量和面积随蓄水时间的变化趋势进行了分析，随后利用频率比法对水库诱发滑坡的分布与高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、距死水位距离6个因素的关系进行了统计分析，同时进行了各个单因子的滑坡易发性评价，利用曲线下面积AUC法验证了评价结果的可靠性，并基于评价结果选取了高程、距断裂距离、坡度、距死水位距离4个因素进行了水库诱发滑坡易发性评价。研究认为：(1)水库诱发滑坡主要发生在蓄水初期3~4年内，之后滑坡数量和面积逐渐减少，岸坡表生演化逐渐趋于稳定。(2)库区内水库诱发滑坡主要分布在高程1 km以内，2 km以上无诱发滑坡分布，优势坡度为30°~60°，发育滑坡的斜坡坡向以SE、W和NW向为主；在距断裂400~3200 m范围内更有利于滑坡发育；距死水位100~200 m范围内灾害发育数量最多。(3)易发性评价验证AUC高达0.912，评价结果可信度较好。(4)水库诱发滑坡的主控因素为距死水位距离和高程，极高易发区与高易发区主要分布在距死水位400 m以内、高程1 km以下的范围内。本文首次利用多期遥感影像建立了溪洛渡水电站水库诱发滑坡数据库，研究结果能够为已建水电站正常运营、未建及在建水电站的规划建设和防灾减灾提供借鉴。
水库诱发滑坡作为重大工程对地质环境影响的一种重要形式，是国内外工程地质学科研究的前沿和热点。金沙江流域地处青藏高原东缘高山峡谷区，地质环境脆弱，水能资源丰富，是世界上水电站建设最密集的地区之一，规划了25级梯级电站，但是水库蓄水对岸坡改造的时空效应尚不清楚。本文以溪洛渡水电站为例，对金沙江流域水库诱发滑坡的分布规律进行研究，利用2013~2020年多期遥感影像解译溪洛渡库区范围内的水库诱发滑坡，共解译滑坡433处。在此基础上，对水库诱发滑坡数量和面积随蓄水时间的变化趋势进行了分析，随后利用频率比法对水库诱发滑坡的分布与高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、距死水位距离6个因素的关系进行了统计分析，同时进行了各个单因子的滑坡易发性评价，利用曲线下面积AUC法验证了评价结果的可靠性，并基于评价结果选取了高程、距断裂距离、坡度、距死水位距离4个因素进行了水库诱发滑坡易发性评价。研究认为：(1)水库诱发滑坡主要发生在蓄水初期3~4年内，之后滑坡数量和面积逐渐减少，岸坡表生演化逐渐趋于稳定。(2)库区内水库诱发滑坡主要分布在高程1 km以内，2 km以上无诱发滑坡分布，优势坡度为30°~60°，发育滑坡的斜坡坡向以SE、W和NW向为主；在距断裂400~3200 m范围内更有利于滑坡发育；距死水位100~200 m范围内灾害发育数量最多。(3)易发性评价验证AUC高达0.912，评价结果可信度较好。(4)水库诱发滑坡的主控因素为距死水位距离和高程，极高易发区与高易发区主要分布在距死水位400 m以内、高程1 km以下的范围内。本文首次利用多期遥感影像建立了溪洛渡水电站水库诱发滑坡数据库，研究结果能够为已建水电站正常运营、未建及在建水电站的规划建设和防灾减灾提供借鉴。 水库诱发滑坡作为重大工程对地质环境影响的一种重要形式，是国内外工程地质学科研究的前沿和热点。金沙江流域地处青藏高原东缘高山峡谷区，地质环境脆弱，水能资源丰富，是世界上水电站建设最密集的地区之一，规划了25级梯级电站，但是水库蓄水对岸坡改造的时空效应尚不清楚。本文以溪洛渡水电站为例，对金沙江流域水库诱发滑坡的分布规律进行研究，利用2013~2020年多期遥感影像解译溪洛渡库区范围内的水库诱发滑坡，共解译滑坡433处。在此基础上，对水库诱发滑坡数量和面积随蓄水时间的变化趋势进行了分析，随后利用频率比法对水库诱发滑坡的分布与高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、距死水位距离6个因素的关系进行了统计分析，同时进行了各个单因子的滑坡易发性评价，利用曲线下面积AUC法验证了评价结果的可靠性，并基于评价结果选取了高程、距断裂距离、坡度、距死水位距离4个因素进行了水库诱发滑坡易发性评价。研究认为：(1)水库诱发滑坡主要发生在蓄水初期3~4年内，之后滑坡数量和面积逐渐减少，岸坡表生演化逐渐趋于稳定。(2)库区内水库诱发滑坡主要分布在高程1 km以内，2 km以上无诱发滑坡分布，优势坡度为30°~60°，发育滑坡的斜坡坡向以SE、W和NW向为主；在距断裂400~3200 m范围内更有利于滑坡发育；距死水位100~200 m范围内灾害发育数量最多。(3)易发性评价验证AUC高达0.912，评价结果可信度较好。(4)水库诱发滑坡的主控因素为距死水位距离和高程，极高易发区与高易发区主要分布在距死水位400 m以内、高程1 km以下的范围内。本文首次利用多期遥感影像建立了溪洛渡水电站水库诱发滑坡数据库，研究结果能够为已建水电站正常运营、未建及在建水电站的规划建设和防灾减灾提供借鉴。
2022, 30(3): 621-634.
摘要:
岩爆是在高地应力区域中进行地下隧道建设时所面对的主要风险之一，具有突发性、高危害性等特点。实现岩爆的破坏程度定量化预测，对高地应力区域地下工程的设计与施工具有重要的指导意义。本文通过收集大量国内外典型岩爆隧道的特征参数并进行统计分析，建立了一种能够预测最大爆坑深度的岩爆风险量化预测模型，同时结合室内力学试验、岩体强度损伤准则和地应力场多元线性回归反演等理论和方法，对新建某交通线路色季拉山隧道岩爆风险进行了定量化预测，并与国内巴玉隧道岩爆风险进行相似工程案例对比分析。得出以下结论：(1)本文根据岩爆隧道应力强度比与爆坑深度之间线性统计关系所建立的岩爆预测模型，可实现岩爆风险的量化预测及评估。(2)色季拉山隧道地应力场受构造作用控制明显，同时，全线地应力普遍较高，加之隧道沿线硬岩段落占比大且岩爆倾向性高，高地应力岩爆风险突出。(3)预测色季拉山隧道中等以上等级岩爆风险段落可达12 188 m，占隧道全长的32.1%，岩爆将主要发生在弱风化花岗岩、闪长岩以及埋深较大的片麻岩段落中。(4)色季拉山隧道预测最大爆坑深度为3.42 m，小于已贯通的巴玉隧道实测最大爆坑深度(3.5 m)，在合理的防控措施下可认为色季拉山隧道的岩爆风险总体可控。 岩爆是在高地应力区域中进行地下隧道建设时所面对的主要风险之一，具有突发性、高危害性等特点。实现岩爆的破坏程度定量化预测，对高地应力区域地下工程的设计与施工具有重要的指导意义。本文通过收集大量国内外典型岩爆隧道的特征参数并进行统计分析，建立了一种能够预测最大爆坑深度的岩爆风险量化预测模型，同时结合室内力学试验、岩体强度损伤准则和地应力场多元线性回归反演等理论和方法，对新建某交通线路色季拉山隧道岩爆风险进行了定量化预测，并与国内巴玉隧道岩爆风险进行相似工程案例对比分析。得出以下结论：(1)本文根据岩爆隧道应力强度比与爆坑深度之间线性统计关系所建立的岩爆预测模型，可实现岩爆风险的量化预测及评估。(2)色季拉山隧道地应力场受构造作用控制明显，同时，全线地应力普遍较高，加之隧道沿线硬岩段落占比大且岩爆倾向性高，高地应力岩爆风险突出。(3)预测色季拉山隧道中等以上等级岩爆风险段落可达12 188 m，占隧道全长的32.1%，岩爆将主要发生在弱风化花岗岩、闪长岩以及埋深较大的片麻岩段落中。(4)色季拉山隧道预测最大爆坑深度为3.42 m，小于已贯通的巴玉隧道实测最大爆坑深度(3.5 m)，在合理的防控措施下可认为色季拉山隧道的岩爆风险总体可控。
岩爆是在高地应力区域中进行地下隧道建设时所面对的主要风险之一，具有突发性、高危害性等特点。实现岩爆的破坏程度定量化预测，对高地应力区域地下工程的设计与施工具有重要的指导意义。本文通过收集大量国内外典型岩爆隧道的特征参数并进行统计分析，建立了一种能够预测最大爆坑深度的岩爆风险量化预测模型，同时结合室内力学试验、岩体强度损伤准则和地应力场多元线性回归反演等理论和方法，对新建某交通线路色季拉山隧道岩爆风险进行了定量化预测，并与国内巴玉隧道岩爆风险进行相似工程案例对比分析。得出以下结论：(1)本文根据岩爆隧道应力强度比与爆坑深度之间线性统计关系所建立的岩爆预测模型，可实现岩爆风险的量化预测及评估。(2)色季拉山隧道地应力场受构造作用控制明显，同时，全线地应力普遍较高，加之隧道沿线硬岩段落占比大且岩爆倾向性高，高地应力岩爆风险突出。(3)预测色季拉山隧道中等以上等级岩爆风险段落可达12 188 m，占隧道全长的32.1%，岩爆将主要发生在弱风化花岗岩、闪长岩以及埋深较大的片麻岩段落中。(4)色季拉山隧道预测最大爆坑深度为3.42 m，小于已贯通的巴玉隧道实测最大爆坑深度(3.5 m)，在合理的防控措施下可认为色季拉山隧道的岩爆风险总体可控。 岩爆是在高地应力区域中进行地下隧道建设时所面对的主要风险之一，具有突发性、高危害性等特点。实现岩爆的破坏程度定量化预测，对高地应力区域地下工程的设计与施工具有重要的指导意义。本文通过收集大量国内外典型岩爆隧道的特征参数并进行统计分析，建立了一种能够预测最大爆坑深度的岩爆风险量化预测模型，同时结合室内力学试验、岩体强度损伤准则和地应力场多元线性回归反演等理论和方法，对新建某交通线路色季拉山隧道岩爆风险进行了定量化预测，并与国内巴玉隧道岩爆风险进行相似工程案例对比分析。得出以下结论：(1)本文根据岩爆隧道应力强度比与爆坑深度之间线性统计关系所建立的岩爆预测模型，可实现岩爆风险的量化预测及评估。(2)色季拉山隧道地应力场受构造作用控制明显，同时，全线地应力普遍较高，加之隧道沿线硬岩段落占比大且岩爆倾向性高，高地应力岩爆风险突出。(3)预测色季拉山隧道中等以上等级岩爆风险段落可达12 188 m，占隧道全长的32.1%，岩爆将主要发生在弱风化花岗岩、闪长岩以及埋深较大的片麻岩段落中。(4)色季拉山隧道预测最大爆坑深度为3.42 m，小于已贯通的巴玉隧道实测最大爆坑深度(3.5 m)，在合理的防控措施下可认为色季拉山隧道的岩爆风险总体可控。
2022, 30(3): 635-647.
摘要:
地质灾害风险性评价对当地防灾减灾具有指导意义。本文以澜沧江重大水电工程扰动灾害为例，在遥感解译与野外实际调查的基础上，选取高程、坡度、坡向、植被归一化指数、距库区距离、工程地质岩组、断裂带密度、年均降雨量、地震峰值加速度9个因素，并基于加权信息量模型进行危险性评价，然后以人口密度、水电站、道路、土地覆盖类型和GDP为承灾体进行易损性评价，最后将危险性和易损性进行信息融合，构建地质灾害风险性矩阵，完成地质灾害风险性评价。评价结果表明：极高和高风险区主要分布在乌弄龙及其上游水电站附近，以及下游库区两岸人类活动相对密集区域，中风险区主要分布在乌弄龙上游库区两岸以及乌弄龙—托巴水电站全域，在下游零散分布；低风险区主要分布在中游高山峡谷段。本次研究较为准确地评估了地质灾害风险性，可为澜沧江流域扰动地质灾害风险规划提供科学依据和技术指导。 地质灾害风险性评价对当地防灾减灾具有指导意义。本文以澜沧江重大水电工程扰动灾害为例，在遥感解译与野外实际调查的基础上，选取高程、坡度、坡向、植被归一化指数、距库区距离、工程地质岩组、断裂带密度、年均降雨量、地震峰值加速度9个因素，并基于加权信息量模型进行危险性评价，然后以人口密度、水电站、道路、土地覆盖类型和GDP为承灾体进行易损性评价，最后将危险性和易损性进行信息融合，构建地质灾害风险性矩阵，完成地质灾害风险性评价。评价结果表明：极高和高风险区主要分布在乌弄龙及其上游水电站附近，以及下游库区两岸人类活动相对密集区域，中风险区主要分布在乌弄龙上游库区两岸以及乌弄龙—托巴水电站全域，在下游零散分布；低风险区主要分布在中游高山峡谷段。本次研究较为准确地评估了地质灾害风险性，可为澜沧江流域扰动地质灾害风险规划提供科学依据和技术指导。
地质灾害风险性评价对当地防灾减灾具有指导意义。本文以澜沧江重大水电工程扰动灾害为例，在遥感解译与野外实际调查的基础上，选取高程、坡度、坡向、植被归一化指数、距库区距离、工程地质岩组、断裂带密度、年均降雨量、地震峰值加速度9个因素，并基于加权信息量模型进行危险性评价，然后以人口密度、水电站、道路、土地覆盖类型和GDP为承灾体进行易损性评价，最后将危险性和易损性进行信息融合，构建地质灾害风险性矩阵，完成地质灾害风险性评价。评价结果表明：极高和高风险区主要分布在乌弄龙及其上游水电站附近，以及下游库区两岸人类活动相对密集区域，中风险区主要分布在乌弄龙上游库区两岸以及乌弄龙—托巴水电站全域，在下游零散分布；低风险区主要分布在中游高山峡谷段。本次研究较为准确地评估了地质灾害风险性，可为澜沧江流域扰动地质灾害风险规划提供科学依据和技术指导。 地质灾害风险性评价对当地防灾减灾具有指导意义。本文以澜沧江重大水电工程扰动灾害为例，在遥感解译与野外实际调查的基础上，选取高程、坡度、坡向、植被归一化指数、距库区距离、工程地质岩组、断裂带密度、年均降雨量、地震峰值加速度9个因素，并基于加权信息量模型进行危险性评价，然后以人口密度、水电站、道路、土地覆盖类型和GDP为承灾体进行易损性评价，最后将危险性和易损性进行信息融合，构建地质灾害风险性矩阵，完成地质灾害风险性评价。评价结果表明：极高和高风险区主要分布在乌弄龙及其上游水电站附近，以及下游库区两岸人类活动相对密集区域，中风险区主要分布在乌弄龙上游库区两岸以及乌弄龙—托巴水电站全域，在下游零散分布；低风险区主要分布在中游高山峡谷段。本次研究较为准确地评估了地质灾害风险性，可为澜沧江流域扰动地质灾害风险规划提供科学依据和技术指导。
2022, 30(3): 648-655.
摘要:
本文主要以2019年的高分一号卫星(以下简称GF-1)遥感数据为基础，同时收集了1990年、2000年、2010年的ETM数据用以辅助遥感解译工作，查明了东南亚跨境区境内28×104 km2范围内重大工程分布情况，发现研究区重大工程活动主要为水电(水利)工程、交通工程，还有一些矿山工程活动。查明了重大工程扰动滑坡的最新发育分布状况，发现区内对人居环境构成直接威胁的滑坡多达1373处，其中水电工程诱发625处，交通工程诱发723处，矿山工程诱发22处，口岸工程诱发3处。与地质环境的相关分析表明，区内重大工程扰动滑波多发育在海拔0~3000 m之间，坡度25°以上的人类活动频繁的阳坡，岩性主要为软岩、硬岩及软硬相间的工程地质岩组。 本文主要以2019年的高分一号卫星(以下简称GF-1)遥感数据为基础，同时收集了1990年、2000年、2010年的ETM数据用以辅助遥感解译工作，查明了东南亚跨境区境内28×104 km2范围内重大工程分布情况，发现研究区重大工程活动主要为水电(水利)工程、交通工程，还有一些矿山工程活动。查明了重大工程扰动滑坡的最新发育分布状况，发现区内对人居环境构成直接威胁的滑坡多达1373处，其中水电工程诱发625处，交通工程诱发723处，矿山工程诱发22处，口岸工程诱发3处。与地质环境的相关分析表明，区内重大工程扰动滑波多发育在海拔0~3000 m之间，坡度25°以上的人类活动频繁的阳坡，岩性主要为软岩、硬岩及软硬相间的工程地质岩组。
本文主要以2019年的高分一号卫星(以下简称GF-1)遥感数据为基础，同时收集了1990年、2000年、2010年的ETM数据用以辅助遥感解译工作，查明了东南亚跨境区境内28×104 km2范围内重大工程分布情况，发现研究区重大工程活动主要为水电(水利)工程、交通工程，还有一些矿山工程活动。查明了重大工程扰动滑坡的最新发育分布状况，发现区内对人居环境构成直接威胁的滑坡多达1373处，其中水电工程诱发625处，交通工程诱发723处，矿山工程诱发22处，口岸工程诱发3处。与地质环境的相关分析表明，区内重大工程扰动滑波多发育在海拔0~3000 m之间，坡度25°以上的人类活动频繁的阳坡，岩性主要为软岩、硬岩及软硬相间的工程地质岩组。 本文主要以2019年的高分一号卫星(以下简称GF-1)遥感数据为基础，同时收集了1990年、2000年、2010年的ETM数据用以辅助遥感解译工作，查明了东南亚跨境区境内28×104 km2范围内重大工程分布情况，发现研究区重大工程活动主要为水电(水利)工程、交通工程，还有一些矿山工程活动。查明了重大工程扰动滑坡的最新发育分布状况，发现区内对人居环境构成直接威胁的滑坡多达1373处，其中水电工程诱发625处，交通工程诱发723处，矿山工程诱发22处，口岸工程诱发3处。与地质环境的相关分析表明，区内重大工程扰动滑波多发育在海拔0~3000 m之间，坡度25°以上的人类活动频繁的阳坡，岩性主要为软岩、硬岩及软硬相间的工程地质岩组。
2022, 30(3): 656-671.
摘要:
喜马拉雅山区构造断裂发育，地震活动频繁，新构造运动强烈，内外动力地质作用异常活动，使该区域公路边坡扰动灾害十分严重，对区域内公路的安全运行构成了极大的威胁。本文通过实地调研和理论分析，探讨了喜马拉雅山区高速公路边坡扰动崩滑灾害发育规律、防护措施破坏特征和破坏机理。从边坡的物质成分和地层结构类型出发，对全区公路边坡类型进行了分类，并提出了边坡失稳破坏的多种模式。通过空间统计分析发现，喜马拉雅山区公路边坡崩塌灾害的发生和分布与区域断裂、地震动强度、岩土结构类型及气候环境条件等因素密切相关，并给出了量化的变化指标。在此基础上，采用地球内外动力耦合作用的理论对喜马拉雅山区地质灾害的成因和演化机制进行了分析，认为差异隆升与河流下切导致岩体结构松弛效应及山体崩塌滑坡，是内外动力耦合作用的结果。在公路工程时间尺度上，气候变化是当前该地区最为活跃的外动力地质作用。在边坡扰动灾害防护方面，边坡灾害防护措施的稳定性、安全性等不确定性较大，调查中10%的边坡崩滑防治工程出现了不同程度的破坏。通过对防护措施破坏特征的分析，阐明了边坡灾害防护效果与防护措施自身稳定性差异性的原因，提出边坡坡面防护措施的选型与优化，需要综合考虑坡面岩土体的工程地质特点、灾害体类型、运动路径、致灾模式与工程匹配性等因素，应采用多重防护措施进行优化组合，使其最大程度地减少灾害的发生和可能的风险。 喜马拉雅山区构造断裂发育，地震活动频繁，新构造运动强烈，内外动力地质作用异常活动，使该区域公路边坡扰动灾害十分严重，对区域内公路的安全运行构成了极大的威胁。本文通过实地调研和理论分析，探讨了喜马拉雅山区高速公路边坡扰动崩滑灾害发育规律、防护措施破坏特征和破坏机理。从边坡的物质成分和地层结构类型出发，对全区公路边坡类型进行了分类，并提出了边坡失稳破坏的多种模式。通过空间统计分析发现，喜马拉雅山区公路边坡崩塌灾害的发生和分布与区域断裂、地震动强度、岩土结构类型及气候环境条件等因素密切相关，并给出了量化的变化指标。在此基础上，采用地球内外动力耦合作用的理论对喜马拉雅山区地质灾害的成因和演化机制进行了分析，认为差异隆升与河流下切导致岩体结构松弛效应及山体崩塌滑坡，是内外动力耦合作用的结果。在公路工程时间尺度上，气候变化是当前该地区最为活跃的外动力地质作用。在边坡扰动灾害防护方面，边坡灾害防护措施的稳定性、安全性等不确定性较大，调查中10%的边坡崩滑防治工程出现了不同程度的破坏。通过对防护措施破坏特征的分析，阐明了边坡灾害防护效果与防护措施自身稳定性差异性的原因，提出边坡坡面防护措施的选型与优化，需要综合考虑坡面岩土体的工程地质特点、灾害体类型、运动路径、致灾模式与工程匹配性等因素，应采用多重防护措施进行优化组合，使其最大程度地减少灾害的发生和可能的风险。
喜马拉雅山区构造断裂发育，地震活动频繁，新构造运动强烈，内外动力地质作用异常活动，使该区域公路边坡扰动灾害十分严重，对区域内公路的安全运行构成了极大的威胁。本文通过实地调研和理论分析，探讨了喜马拉雅山区高速公路边坡扰动崩滑灾害发育规律、防护措施破坏特征和破坏机理。从边坡的物质成分和地层结构类型出发，对全区公路边坡类型进行了分类，并提出了边坡失稳破坏的多种模式。通过空间统计分析发现，喜马拉雅山区公路边坡崩塌灾害的发生和分布与区域断裂、地震动强度、岩土结构类型及气候环境条件等因素密切相关，并给出了量化的变化指标。在此基础上，采用地球内外动力耦合作用的理论对喜马拉雅山区地质灾害的成因和演化机制进行了分析，认为差异隆升与河流下切导致岩体结构松弛效应及山体崩塌滑坡，是内外动力耦合作用的结果。在公路工程时间尺度上，气候变化是当前该地区最为活跃的外动力地质作用。在边坡扰动灾害防护方面，边坡灾害防护措施的稳定性、安全性等不确定性较大，调查中10%的边坡崩滑防治工程出现了不同程度的破坏。通过对防护措施破坏特征的分析，阐明了边坡灾害防护效果与防护措施自身稳定性差异性的原因，提出边坡坡面防护措施的选型与优化，需要综合考虑坡面岩土体的工程地质特点、灾害体类型、运动路径、致灾模式与工程匹配性等因素，应采用多重防护措施进行优化组合，使其最大程度地减少灾害的发生和可能的风险。 喜马拉雅山区构造断裂发育，地震活动频繁，新构造运动强烈，内外动力地质作用异常活动，使该区域公路边坡扰动灾害十分严重，对区域内公路的安全运行构成了极大的威胁。本文通过实地调研和理论分析，探讨了喜马拉雅山区高速公路边坡扰动崩滑灾害发育规律、防护措施破坏特征和破坏机理。从边坡的物质成分和地层结构类型出发，对全区公路边坡类型进行了分类，并提出了边坡失稳破坏的多种模式。通过空间统计分析发现，喜马拉雅山区公路边坡崩塌灾害的发生和分布与区域断裂、地震动强度、岩土结构类型及气候环境条件等因素密切相关，并给出了量化的变化指标。在此基础上，采用地球内外动力耦合作用的理论对喜马拉雅山区地质灾害的成因和演化机制进行了分析，认为差异隆升与河流下切导致岩体结构松弛效应及山体崩塌滑坡，是内外动力耦合作用的结果。在公路工程时间尺度上，气候变化是当前该地区最为活跃的外动力地质作用。在边坡扰动灾害防护方面，边坡灾害防护措施的稳定性、安全性等不确定性较大，调查中10%的边坡崩滑防治工程出现了不同程度的破坏。通过对防护措施破坏特征的分析，阐明了边坡灾害防护效果与防护措施自身稳定性差异性的原因，提出边坡坡面防护措施的选型与优化，需要综合考虑坡面岩土体的工程地质特点、灾害体类型、运动路径、致灾模式与工程匹配性等因素，应采用多重防护措施进行优化组合，使其最大程度地减少灾害的发生和可能的风险。
2022, 30(3): 672-687.
摘要:
为探究白龙江流域内崩滑灾害的孕灾因子，以及道路工程活动对地质环境的扰动效应，本文通过野外考察和资料收集获取了2730个崩滑灾害点，使用GIS空间分析和遥感解译提取了地形地貌、地质构造、人类活动等方面的多个孕灾因子。基于信息量模型，分析了各因子的孕灾作用；采用空间约束多元聚类分析方法，依据各因子的特征和地理位置将崩滑灾害聚类，并利用随机森林算法获取了各类集群中各因子的重要性，分析了道路工程对崩滑灾害的扰动效应。结果表明，崩滑事件受海拔、坡度、坡向、降雨、岩性、断层、植被覆盖度、土地利用和道路工程扰动等多因子的共同作用。崩滑灾害可以被聚类为4个集群，不同集群区域内各孕灾因子对崩滑事件所起的重要性不同：多年平均降雨量对白龙江中游的A类集群重要性最高；海拔对白龙江上游的B类集群重要性最高；距断层距离对宕昌东北向的C类集群重要性最高；距公路距离对白龙江下游D类集群的重要性最高。道路工程的扰动效应表现为在地质环境脆弱的区域重要性较低，而在地质环境条件较好的区域重要性较高。 为探究白龙江流域内崩滑灾害的孕灾因子，以及道路工程活动对地质环境的扰动效应，本文通过野外考察和资料收集获取了2730个崩滑灾害点，使用GIS空间分析和遥感解译提取了地形地貌、地质构造、人类活动等方面的多个孕灾因子。基于信息量模型，分析了各因子的孕灾作用；采用空间约束多元聚类分析方法，依据各因子的特征和地理位置将崩滑灾害聚类，并利用随机森林算法获取了各类集群中各因子的重要性，分析了道路工程对崩滑灾害的扰动效应。结果表明，崩滑事件受海拔、坡度、坡向、降雨、岩性、断层、植被覆盖度、土地利用和道路工程扰动等多因子的共同作用。崩滑灾害可以被聚类为4个集群，不同集群区域内各孕灾因子对崩滑事件所起的重要性不同：多年平均降雨量对白龙江中游的A类集群重要性最高；海拔对白龙江上游的B类集群重要性最高；距断层距离对宕昌东北向的C类集群重要性最高；距公路距离对白龙江下游D类集群的重要性最高。道路工程的扰动效应表现为在地质环境脆弱的区域重要性较低，而在地质环境条件较好的区域重要性较高。
为探究白龙江流域内崩滑灾害的孕灾因子，以及道路工程活动对地质环境的扰动效应，本文通过野外考察和资料收集获取了2730个崩滑灾害点，使用GIS空间分析和遥感解译提取了地形地貌、地质构造、人类活动等方面的多个孕灾因子。基于信息量模型，分析了各因子的孕灾作用；采用空间约束多元聚类分析方法，依据各因子的特征和地理位置将崩滑灾害聚类，并利用随机森林算法获取了各类集群中各因子的重要性，分析了道路工程对崩滑灾害的扰动效应。结果表明，崩滑事件受海拔、坡度、坡向、降雨、岩性、断层、植被覆盖度、土地利用和道路工程扰动等多因子的共同作用。崩滑灾害可以被聚类为4个集群，不同集群区域内各孕灾因子对崩滑事件所起的重要性不同：多年平均降雨量对白龙江中游的A类集群重要性最高；海拔对白龙江上游的B类集群重要性最高；距断层距离对宕昌东北向的C类集群重要性最高；距公路距离对白龙江下游D类集群的重要性最高。道路工程的扰动效应表现为在地质环境脆弱的区域重要性较低，而在地质环境条件较好的区域重要性较高。 为探究白龙江流域内崩滑灾害的孕灾因子，以及道路工程活动对地质环境的扰动效应，本文通过野外考察和资料收集获取了2730个崩滑灾害点，使用GIS空间分析和遥感解译提取了地形地貌、地质构造、人类活动等方面的多个孕灾因子。基于信息量模型，分析了各因子的孕灾作用；采用空间约束多元聚类分析方法，依据各因子的特征和地理位置将崩滑灾害聚类，并利用随机森林算法获取了各类集群中各因子的重要性，分析了道路工程对崩滑灾害的扰动效应。结果表明，崩滑事件受海拔、坡度、坡向、降雨、岩性、断层、植被覆盖度、土地利用和道路工程扰动等多因子的共同作用。崩滑灾害可以被聚类为4个集群，不同集群区域内各孕灾因子对崩滑事件所起的重要性不同：多年平均降雨量对白龙江中游的A类集群重要性最高；海拔对白龙江上游的B类集群重要性最高；距断层距离对宕昌东北向的C类集群重要性最高；距公路距离对白龙江下游D类集群的重要性最高。道路工程的扰动效应表现为在地质环境脆弱的区域重要性较低，而在地质环境条件较好的区域重要性较高。
2022, 30(3): 688-695.
摘要:
为有效防治水电水利工程建设和营运过程中可能遭遇的水文地质问题，本文以岩体工程地质力学理论为指导，在已有国内外岩体结构、水文地质结构认识的基础上，提出了深切河谷水文地质结构的概念。针对中国水电工程建设的主战场——西部深切河谷区地质环境特征，总结归纳出岸坡型、顺河型、跨河型、区域型4大类深切河谷水文地质结构及其特征表现，并初步阐述了各类河谷水文地质结构对相应水电工程建设项目工程水文地质问题的控制机理。 为有效防治水电水利工程建设和营运过程中可能遭遇的水文地质问题，本文以岩体工程地质力学理论为指导，在已有国内外岩体结构、水文地质结构认识的基础上，提出了深切河谷水文地质结构的概念。针对中国水电工程建设的主战场——西部深切河谷区地质环境特征，总结归纳出岸坡型、顺河型、跨河型、区域型4大类深切河谷水文地质结构及其特征表现，并初步阐述了各类河谷水文地质结构对相应水电工程建设项目工程水文地质问题的控制机理。
为有效防治水电水利工程建设和营运过程中可能遭遇的水文地质问题，本文以岩体工程地质力学理论为指导，在已有国内外岩体结构、水文地质结构认识的基础上，提出了深切河谷水文地质结构的概念。针对中国水电工程建设的主战场——西部深切河谷区地质环境特征，总结归纳出岸坡型、顺河型、跨河型、区域型4大类深切河谷水文地质结构及其特征表现，并初步阐述了各类河谷水文地质结构对相应水电工程建设项目工程水文地质问题的控制机理。 为有效防治水电水利工程建设和营运过程中可能遭遇的水文地质问题，本文以岩体工程地质力学理论为指导，在已有国内外岩体结构、水文地质结构认识的基础上，提出了深切河谷水文地质结构的概念。针对中国水电工程建设的主战场——西部深切河谷区地质环境特征，总结归纳出岸坡型、顺河型、跨河型、区域型4大类深切河谷水文地质结构及其特征表现，并初步阐述了各类河谷水文地质结构对相应水电工程建设项目工程水文地质问题的控制机理。
2022, 30(3): 696-707.
摘要:
在广泛收集整理了900组实测地应力数据的基础上，结合中国大陆现代构造应力场应力分区，通过统计回归分析的方法，分析了青藏高原东南缘5个4级应力区的主应力、侧压力系数、应力积累水平等应力量值特征随深度的变化规律，同时结合震源机制解分析了应力区的应力方向特征。研究结果表明：(1)巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区、墨脱-昌都应力区的应力梯度值较大，深部应力状态以水平应力为主，川滇和滇西南应力区的梯度值较小，深部应力状态以垂直应力为主，应力分布呈现“北强南弱”的特征；(2)应力积累水平参数μm的大小表明，巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区与川滇应力区的应力积累水平较高，更接近摩擦极限平衡状态，发生地震的可能更大；(3)最大水平主应力优势方向表现为围绕喜马拉雅东构造结呈顺时针旋转，与中上地壳的震源机制得到最大水平方向的优势方向具有一致性。利用上述结果，结合地壳动力学模型，初步定性分析了“北强南弱”的应力特征可能是由于北侧应力区受块体侧向挤出模型控制，南侧应力区受下地壳流模型控制。最后以岩爆为例，基于各应力区的应力状态对重大地下工程稳定性进行了评价，分析表明青藏高原东南缘在0~2 km范围内岩爆风险等级以轻微岩爆、中等岩爆和强烈岩爆为主，局部区域存在极强岩爆，且各应力区相同岩爆等级对应的埋深具有明显差异性。 在广泛收集整理了900组实测地应力数据的基础上，结合中国大陆现代构造应力场应力分区，通过统计回归分析的方法，分析了青藏高原东南缘5个4级应力区的主应力、侧压力系数、应力积累水平等应力量值特征随深度的变化规律，同时结合震源机制解分析了应力区的应力方向特征。研究结果表明：(1)巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区、墨脱-昌都应力区的应力梯度值较大，深部应力状态以水平应力为主，川滇和滇西南应力区的梯度值较小，深部应力状态以垂直应力为主，应力分布呈现“北强南弱”的特征；(2)应力积累水平参数μm的大小表明，巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区与川滇应力区的应力积累水平较高，更接近摩擦极限平衡状态，发生地震的可能更大；(3)最大水平主应力优势方向表现为围绕喜马拉雅东构造结呈顺时针旋转，与中上地壳的震源机制得到最大水平方向的优势方向具有一致性。利用上述结果，结合地壳动力学模型，初步定性分析了“北强南弱”的应力特征可能是由于北侧应力区受块体侧向挤出模型控制，南侧应力区受下地壳流模型控制。最后以岩爆为例，基于各应力区的应力状态对重大地下工程稳定性进行了评价，分析表明青藏高原东南缘在0~2 km范围内岩爆风险等级以轻微岩爆、中等岩爆和强烈岩爆为主，局部区域存在极强岩爆，且各应力区相同岩爆等级对应的埋深具有明显差异性。
在广泛收集整理了900组实测地应力数据的基础上，结合中国大陆现代构造应力场应力分区，通过统计回归分析的方法，分析了青藏高原东南缘5个4级应力区的主应力、侧压力系数、应力积累水平等应力量值特征随深度的变化规律，同时结合震源机制解分析了应力区的应力方向特征。研究结果表明：(1)巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区、墨脱-昌都应力区的应力梯度值较大，深部应力状态以水平应力为主，川滇和滇西南应力区的梯度值较小，深部应力状态以垂直应力为主，应力分布呈现“北强南弱”的特征；(2)应力积累水平参数μm的大小表明，巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区与川滇应力区的应力积累水平较高，更接近摩擦极限平衡状态，发生地震的可能更大；(3)最大水平主应力优势方向表现为围绕喜马拉雅东构造结呈顺时针旋转，与中上地壳的震源机制得到最大水平方向的优势方向具有一致性。利用上述结果，结合地壳动力学模型，初步定性分析了“北强南弱”的应力特征可能是由于北侧应力区受块体侧向挤出模型控制，南侧应力区受下地壳流模型控制。最后以岩爆为例，基于各应力区的应力状态对重大地下工程稳定性进行了评价，分析表明青藏高原东南缘在0~2 km范围内岩爆风险等级以轻微岩爆、中等岩爆和强烈岩爆为主，局部区域存在极强岩爆，且各应力区相同岩爆等级对应的埋深具有明显差异性。 在广泛收集整理了900组实测地应力数据的基础上，结合中国大陆现代构造应力场应力分区，通过统计回归分析的方法，分析了青藏高原东南缘5个4级应力区的主应力、侧压力系数、应力积累水平等应力量值特征随深度的变化规律，同时结合震源机制解分析了应力区的应力方向特征。研究结果表明：(1)巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区、墨脱-昌都应力区的应力梯度值较大，深部应力状态以水平应力为主，川滇和滇西南应力区的梯度值较小，深部应力状态以垂直应力为主，应力分布呈现“北强南弱”的特征；(2)应力积累水平参数μm的大小表明，巴颜喀拉山应力区、龙门山-松潘应力区与川滇应力区的应力积累水平较高，更接近摩擦极限平衡状态，发生地震的可能更大；(3)最大水平主应力优势方向表现为围绕喜马拉雅东构造结呈顺时针旋转，与中上地壳的震源机制得到最大水平方向的优势方向具有一致性。利用上述结果，结合地壳动力学模型，初步定性分析了“北强南弱”的应力特征可能是由于北侧应力区受块体侧向挤出模型控制，南侧应力区受下地壳流模型控制。最后以岩爆为例，基于各应力区的应力状态对重大地下工程稳定性进行了评价，分析表明青藏高原东南缘在0~2 km范围内岩爆风险等级以轻微岩爆、中等岩爆和强烈岩爆为主，局部区域存在极强岩爆，且各应力区相同岩爆等级对应的埋深具有明显差异性。
2022, 30(3): 708-719.
摘要:
青藏高原地区地质构造复杂，缝合带及断裂、温泉出露等不良地质现象分布较多，易产生局部异常高热源。在明显的地热异常与大埋深的共同作用下，在建的某交通线路极易受到高地温灾害的威胁。本文在整理归纳青藏高原近地表地温分布规律的基础上分析了隧道高地温的成因，依托某交通线路的折多山隧道、拉月隧道等典型深埋长大隧道，对某交通线路的深部高地温风险进行了定量评价，并与国内外其他隧道的高地温风险进行了对比。结果表明：青藏高原近地表地温的分布具有显著的时间变异性及空间分布不均衡性。总体上，从时间上，青藏高原地区近地表地温近50年来呈增高趋势，从空间上，呈从北向南，从西向东增加的趋势；折多山隧道、拉月隧道等典型隧道受不同程度的高地温风险的影响，拉月隧道的高地温风险高于折多山隧道，高风险区的分布与隧道埋深、地质构造等因素相关，在地热异常区，特殊的地质构造是深部高地温的主要成因；最后通过与国内外工程地质背景类似的隧道对比分析认为，某交通线路折多山隧道、拉月隧道等高地温风险在合理的工程措施下总体可控，但需要在规划建设过程中加强深部高地温风险的科学综合防控。 青藏高原地区地质构造复杂，缝合带及断裂、温泉出露等不良地质现象分布较多，易产生局部异常高热源。在明显的地热异常与大埋深的共同作用下，在建的某交通线路极易受到高地温灾害的威胁。本文在整理归纳青藏高原近地表地温分布规律的基础上分析了隧道高地温的成因，依托某交通线路的折多山隧道、拉月隧道等典型深埋长大隧道，对某交通线路的深部高地温风险进行了定量评价，并与国内外其他隧道的高地温风险进行了对比。结果表明：青藏高原近地表地温的分布具有显著的时间变异性及空间分布不均衡性。总体上，从时间上，青藏高原地区近地表地温近50年来呈增高趋势，从空间上，呈从北向南，从西向东增加的趋势；折多山隧道、拉月隧道等典型隧道受不同程度的高地温风险的影响，拉月隧道的高地温风险高于折多山隧道，高风险区的分布与隧道埋深、地质构造等因素相关，在地热异常区，特殊的地质构造是深部高地温的主要成因；最后通过与国内外工程地质背景类似的隧道对比分析认为，某交通线路折多山隧道、拉月隧道等高地温风险在合理的工程措施下总体可控，但需要在规划建设过程中加强深部高地温风险的科学综合防控。
青藏高原地区地质构造复杂，缝合带及断裂、温泉出露等不良地质现象分布较多，易产生局部异常高热源。在明显的地热异常与大埋深的共同作用下，在建的某交通线路极易受到高地温灾害的威胁。本文在整理归纳青藏高原近地表地温分布规律的基础上分析了隧道高地温的成因，依托某交通线路的折多山隧道、拉月隧道等典型深埋长大隧道，对某交通线路的深部高地温风险进行了定量评价，并与国内外其他隧道的高地温风险进行了对比。结果表明：青藏高原近地表地温的分布具有显著的时间变异性及空间分布不均衡性。总体上，从时间上，青藏高原地区近地表地温近50年来呈增高趋势，从空间上，呈从北向南，从西向东增加的趋势；折多山隧道、拉月隧道等典型隧道受不同程度的高地温风险的影响，拉月隧道的高地温风险高于折多山隧道，高风险区的分布与隧道埋深、地质构造等因素相关，在地热异常区，特殊的地质构造是深部高地温的主要成因；最后通过与国内外工程地质背景类似的隧道对比分析认为，某交通线路折多山隧道、拉月隧道等高地温风险在合理的工程措施下总体可控，但需要在规划建设过程中加强深部高地温风险的科学综合防控。 青藏高原地区地质构造复杂，缝合带及断裂、温泉出露等不良地质现象分布较多，易产生局部异常高热源。在明显的地热异常与大埋深的共同作用下，在建的某交通线路极易受到高地温灾害的威胁。本文在整理归纳青藏高原近地表地温分布规律的基础上分析了隧道高地温的成因，依托某交通线路的折多山隧道、拉月隧道等典型深埋长大隧道，对某交通线路的深部高地温风险进行了定量评价，并与国内外其他隧道的高地温风险进行了对比。结果表明：青藏高原近地表地温的分布具有显著的时间变异性及空间分布不均衡性。总体上，从时间上，青藏高原地区近地表地温近50年来呈增高趋势，从空间上，呈从北向南，从西向东增加的趋势；折多山隧道、拉月隧道等典型隧道受不同程度的高地温风险的影响，拉月隧道的高地温风险高于折多山隧道，高风险区的分布与隧道埋深、地质构造等因素相关，在地热异常区，特殊的地质构造是深部高地温的主要成因；最后通过与国内外工程地质背景类似的隧道对比分析认为，某交通线路折多山隧道、拉月隧道等高地温风险在合理的工程措施下总体可控，但需要在规划建设过程中加强深部高地温风险的科学综合防控。
2022, 30(3): 720-728.
摘要:
河流下切作用是深切河谷区地貌演化的重要地质营力。它常常通过对河道的下切和侧蚀过程等影响着河谷两侧斜坡的稳定性状态和斜坡演化。目前，在河流下切作用下斜坡岩体质量的空间分布特征及两者的定量化关系等方面研究较少。这在一定程度上制约着深切河谷区斜坡岩体稳定性预测及地质灾害易发性评价的发展。基于上述背景，本文依托青藏高原深切河谷区(澜沧江—金沙江)和G214左贡—虎跳峡段，基于岩体质量评价BQ系统和河流水力侵蚀模型，利用现场调查、统计和Matlab、Topotoolbox、ArcGIS、Origin等工具手段，研究了研究区河流陡峭指数(ksn)和岩体质量指标的空间分布特征、相关关系和内在机制。结果表明：在研究区，岩体质量与断裂密度、ksn、工程岩组的皮尔逊相关性系数分别为：0.52、0.67、-0.11，即岩体质量与ksn的相关性程度最高。基于横剖面形态提取和河谷边坡应力特征区分析发现：本文所研究岩体质量的特征分布区主要为对河流下切作用作出实时敏感响应的斜坡段，即河流下切作用的强烈影响段。基于研究结果，本文提出在深切河谷区，ksn应该作为重要评价指标在表征河流下切作用对崩塌灾害易发性评价中进行考虑和使用。 河流下切作用是深切河谷区地貌演化的重要地质营力。它常常通过对河道的下切和侧蚀过程等影响着河谷两侧斜坡的稳定性状态和斜坡演化。目前，在河流下切作用下斜坡岩体质量的空间分布特征及两者的定量化关系等方面研究较少。这在一定程度上制约着深切河谷区斜坡岩体稳定性预测及地质灾害易发性评价的发展。基于上述背景，本文依托青藏高原深切河谷区(澜沧江—金沙江)和G214左贡—虎跳峡段，基于岩体质量评价BQ系统和河流水力侵蚀模型，利用现场调查、统计和Matlab、Topotoolbox、ArcGIS、Origin等工具手段，研究了研究区河流陡峭指数(ksn)和岩体质量指标的空间分布特征、相关关系和内在机制。结果表明：在研究区，岩体质量与断裂密度、ksn、工程岩组的皮尔逊相关性系数分别为：0.52、0.67、-0.11，即岩体质量与ksn的相关性程度最高。基于横剖面形态提取和河谷边坡应力特征区分析发现：本文所研究岩体质量的特征分布区主要为对河流下切作用作出实时敏感响应的斜坡段，即河流下切作用的强烈影响段。基于研究结果，本文提出在深切河谷区，ksn应该作为重要评价指标在表征河流下切作用对崩塌灾害易发性评价中进行考虑和使用。
河流下切作用是深切河谷区地貌演化的重要地质营力。它常常通过对河道的下切和侧蚀过程等影响着河谷两侧斜坡的稳定性状态和斜坡演化。目前，在河流下切作用下斜坡岩体质量的空间分布特征及两者的定量化关系等方面研究较少。这在一定程度上制约着深切河谷区斜坡岩体稳定性预测及地质灾害易发性评价的发展。基于上述背景，本文依托青藏高原深切河谷区(澜沧江—金沙江)和G214左贡—虎跳峡段，基于岩体质量评价BQ系统和河流水力侵蚀模型，利用现场调查、统计和Matlab、Topotoolbox、ArcGIS、Origin等工具手段，研究了研究区河流陡峭指数(ksn)和岩体质量指标的空间分布特征、相关关系和内在机制。结果表明：在研究区，岩体质量与断裂密度、ksn、工程岩组的皮尔逊相关性系数分别为：0.52、0.67、-0.11，即岩体质量与ksn的相关性程度最高。基于横剖面形态提取和河谷边坡应力特征区分析发现：本文所研究岩体质量的特征分布区主要为对河流下切作用作出实时敏感响应的斜坡段，即河流下切作用的强烈影响段。基于研究结果，本文提出在深切河谷区，ksn应该作为重要评价指标在表征河流下切作用对崩塌灾害易发性评价中进行考虑和使用。 河流下切作用是深切河谷区地貌演化的重要地质营力。它常常通过对河道的下切和侧蚀过程等影响着河谷两侧斜坡的稳定性状态和斜坡演化。目前，在河流下切作用下斜坡岩体质量的空间分布特征及两者的定量化关系等方面研究较少。这在一定程度上制约着深切河谷区斜坡岩体稳定性预测及地质灾害易发性评价的发展。基于上述背景，本文依托青藏高原深切河谷区(澜沧江—金沙江)和G214左贡—虎跳峡段，基于岩体质量评价BQ系统和河流水力侵蚀模型，利用现场调查、统计和Matlab、Topotoolbox、ArcGIS、Origin等工具手段，研究了研究区河流陡峭指数(ksn)和岩体质量指标的空间分布特征、相关关系和内在机制。结果表明：在研究区，岩体质量与断裂密度、ksn、工程岩组的皮尔逊相关性系数分别为：0.52、0.67、-0.11，即岩体质量与ksn的相关性程度最高。基于横剖面形态提取和河谷边坡应力特征区分析发现：本文所研究岩体质量的特征分布区主要为对河流下切作用作出实时敏感响应的斜坡段，即河流下切作用的强烈影响段。基于研究结果，本文提出在深切河谷区，ksn应该作为重要评价指标在表征河流下切作用对崩塌灾害易发性评价中进行考虑和使用。
2022, 30(3): 729-739.
摘要:
2022年6月1日17时00分，继2013年芦山地震，时隔9年四川省雅安市芦山县再次发生MS6.1级地震。地震是诱发山区地质灾害的重要因素之一，往往造成大量的人员伤亡和财产损失。快速准确地获取地震诱发滑坡的空间分布范围对震后应急救援和临时安置点选取至关重要。本文基于全球地震诱发滑坡数据库，采用深度森林算法，建立了地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测模型。将该模型应用于“6·1”芦山地震诱发滑坡的快速预测，在震后1 h内获取了滑坡空间分布概率预测结果，并第一时间到达震区进行地质灾害应急调查与模型复核。调查表明，本次地震诱发地质灾害以小型崩塌、滑坡为主，高易发区主要分布在芦山县北部和宝兴县西部的交汇区，断层上盘滑坡数量明显高于下盘。对比模型预测结果与宝兴东河流域地质灾害现场调查数据，发现模型预测准确率达80%以上，特别是相对较大规模的滑坡均发生在模型预测的高易发区，说明模型可以弥补震后现场调查与遥感数据获取时效性方面的不足，为震后应急救援提供科学支撑。 2022年6月1日17时00分，继2013年芦山地震，时隔9年四川省雅安市芦山县再次发生MS6.1级地震。地震是诱发山区地质灾害的重要因素之一，往往造成大量的人员伤亡和财产损失。快速准确地获取地震诱发滑坡的空间分布范围对震后应急救援和临时安置点选取至关重要。本文基于全球地震诱发滑坡数据库，采用深度森林算法，建立了地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测模型。将该模型应用于“6·1”芦山地震诱发滑坡的快速预测，在震后1 h内获取了滑坡空间分布概率预测结果，并第一时间到达震区进行地质灾害应急调查与模型复核。调查表明，本次地震诱发地质灾害以小型崩塌、滑坡为主，高易发区主要分布在芦山县北部和宝兴县西部的交汇区，断层上盘滑坡数量明显高于下盘。对比模型预测结果与宝兴东河流域地质灾害现场调查数据，发现模型预测准确率达80%以上，特别是相对较大规模的滑坡均发生在模型预测的高易发区，说明模型可以弥补震后现场调查与遥感数据获取时效性方面的不足，为震后应急救援提供科学支撑。
2022年6月1日17时00分，继2013年芦山地震，时隔9年四川省雅安市芦山县再次发生MS6.1级地震。地震是诱发山区地质灾害的重要因素之一，往往造成大量的人员伤亡和财产损失。快速准确地获取地震诱发滑坡的空间分布范围对震后应急救援和临时安置点选取至关重要。本文基于全球地震诱发滑坡数据库，采用深度森林算法，建立了地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测模型。将该模型应用于“6·1”芦山地震诱发滑坡的快速预测，在震后1 h内获取了滑坡空间分布概率预测结果，并第一时间到达震区进行地质灾害应急调查与模型复核。调查表明，本次地震诱发地质灾害以小型崩塌、滑坡为主，高易发区主要分布在芦山县北部和宝兴县西部的交汇区，断层上盘滑坡数量明显高于下盘。对比模型预测结果与宝兴东河流域地质灾害现场调查数据，发现模型预测准确率达80%以上，特别是相对较大规模的滑坡均发生在模型预测的高易发区，说明模型可以弥补震后现场调查与遥感数据获取时效性方面的不足，为震后应急救援提供科学支撑。 2022年6月1日17时00分，继2013年芦山地震，时隔9年四川省雅安市芦山县再次发生MS6.1级地震。地震是诱发山区地质灾害的重要因素之一，往往造成大量的人员伤亡和财产损失。快速准确地获取地震诱发滑坡的空间分布范围对震后应急救援和临时安置点选取至关重要。本文基于全球地震诱发滑坡数据库，采用深度森林算法，建立了地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测模型。将该模型应用于“6·1”芦山地震诱发滑坡的快速预测，在震后1 h内获取了滑坡空间分布概率预测结果，并第一时间到达震区进行地质灾害应急调查与模型复核。调查表明，本次地震诱发地质灾害以小型崩塌、滑坡为主，高易发区主要分布在芦山县北部和宝兴县西部的交汇区，断层上盘滑坡数量明显高于下盘。对比模型预测结果与宝兴东河流域地质灾害现场调查数据，发现模型预测准确率达80%以上，特别是相对较大规模的滑坡均发生在模型预测的高易发区，说明模型可以弥补震后现场调查与遥感数据获取时效性方面的不足，为震后应急救援提供科学支撑。
2022, 30(3): 740-750.
摘要:
2019年6月20日晚九寨沟普降大到暴雨，导致九寨沟景区内卓追沟、下季节海子沟、则查洼沟等多处发生泥石流。3条泥石流沟分别冲出固体物质2.79×104m3、3.7×104m3，2.67×104m3，造成多处停淤挡墙及拦砂坝损坏，并淤埋了景区内的部分道路，造成了交通的短时间中断。根据灾后地面调查和遥感解译，初步查明了本次泥石流灾害的成因和致灾过程机制。灾害成因：地震引发的崩塌滑坡产生大量的新增松散固体物源与原有的沟坡堆积物(包括老泥石流堆积物)在强降水的作用下形成泥石流，因此本次泥石流是地震和降雨共同作用的结果。通过泥石流发生前后各流域沟道纵剖面和典型横断面调查分析，发现泥石流致灾过程机制主要包括：(1)泥石流冲刷沟道使老泥石流堆积物参与泥石流运动、同时诱发沟岸失稳崩塌，因而增强泥石流规模和冲击力等动力学参数；(2)沟道卡口和崩滑体滑入沟道后导致泥石流堵塞，在后续泥石流的作用下发生级联溃决，进而增大泥石流峰值流量和冲击力等动力学参数。在两种机制的共同作用下，泥石流规模和冲击力等参数可能超出防治工程规划设计指标，进而导致防治工程损毁并淤埋道路。因此，建议充分考虑地震与强降雨复合作用下九寨沟景区泥石流风险评估、防治工程规划设计的合理性和可靠性等关键问题，以保障景区安全。 2019年6月20日晚九寨沟普降大到暴雨，导致九寨沟景区内卓追沟、下季节海子沟、则查洼沟等多处发生泥石流。3条泥石流沟分别冲出固体物质2.79×104m3、3.7×104m3，2.67×104m3，造成多处停淤挡墙及拦砂坝损坏，并淤埋了景区内的部分道路，造成了交通的短时间中断。根据灾后地面调查和遥感解译，初步查明了本次泥石流灾害的成因和致灾过程机制。灾害成因：地震引发的崩塌滑坡产生大量的新增松散固体物源与原有的沟坡堆积物(包括老泥石流堆积物)在强降水的作用下形成泥石流，因此本次泥石流是地震和降雨共同作用的结果。通过泥石流发生前后各流域沟道纵剖面和典型横断面调查分析，发现泥石流致灾过程机制主要包括：(1)泥石流冲刷沟道使老泥石流堆积物参与泥石流运动、同时诱发沟岸失稳崩塌，因而增强泥石流规模和冲击力等动力学参数；(2)沟道卡口和崩滑体滑入沟道后导致泥石流堵塞，在后续泥石流的作用下发生级联溃决，进而增大泥石流峰值流量和冲击力等动力学参数。在两种机制的共同作用下，泥石流规模和冲击力等参数可能超出防治工程规划设计指标，进而导致防治工程损毁并淤埋道路。因此，建议充分考虑地震与强降雨复合作用下九寨沟景区泥石流风险评估、防治工程规划设计的合理性和可靠性等关键问题，以保障景区安全。
2019年6月20日晚九寨沟普降大到暴雨，导致九寨沟景区内卓追沟、下季节海子沟、则查洼沟等多处发生泥石流。3条泥石流沟分别冲出固体物质2.79×104m3、3.7×104m3，2.67×104m3，造成多处停淤挡墙及拦砂坝损坏，并淤埋了景区内的部分道路，造成了交通的短时间中断。根据灾后地面调查和遥感解译，初步查明了本次泥石流灾害的成因和致灾过程机制。灾害成因：地震引发的崩塌滑坡产生大量的新增松散固体物源与原有的沟坡堆积物(包括老泥石流堆积物)在强降水的作用下形成泥石流，因此本次泥石流是地震和降雨共同作用的结果。通过泥石流发生前后各流域沟道纵剖面和典型横断面调查分析，发现泥石流致灾过程机制主要包括：(1)泥石流冲刷沟道使老泥石流堆积物参与泥石流运动、同时诱发沟岸失稳崩塌，因而增强泥石流规模和冲击力等动力学参数；(2)沟道卡口和崩滑体滑入沟道后导致泥石流堵塞，在后续泥石流的作用下发生级联溃决，进而增大泥石流峰值流量和冲击力等动力学参数。在两种机制的共同作用下，泥石流规模和冲击力等参数可能超出防治工程规划设计指标，进而导致防治工程损毁并淤埋道路。因此，建议充分考虑地震与强降雨复合作用下九寨沟景区泥石流风险评估、防治工程规划设计的合理性和可靠性等关键问题，以保障景区安全。 2019年6月20日晚九寨沟普降大到暴雨，导致九寨沟景区内卓追沟、下季节海子沟、则查洼沟等多处发生泥石流。3条泥石流沟分别冲出固体物质2.79×104m3、3.7×104m3，2.67×104m3，造成多处停淤挡墙及拦砂坝损坏，并淤埋了景区内的部分道路，造成了交通的短时间中断。根据灾后地面调查和遥感解译，初步查明了本次泥石流灾害的成因和致灾过程机制。灾害成因：地震引发的崩塌滑坡产生大量的新增松散固体物源与原有的沟坡堆积物(包括老泥石流堆积物)在强降水的作用下形成泥石流，因此本次泥石流是地震和降雨共同作用的结果。通过泥石流发生前后各流域沟道纵剖面和典型横断面调查分析，发现泥石流致灾过程机制主要包括：(1)泥石流冲刷沟道使老泥石流堆积物参与泥石流运动、同时诱发沟岸失稳崩塌，因而增强泥石流规模和冲击力等动力学参数；(2)沟道卡口和崩滑体滑入沟道后导致泥石流堵塞，在后续泥石流的作用下发生级联溃决，进而增大泥石流峰值流量和冲击力等动力学参数。在两种机制的共同作用下，泥石流规模和冲击力等参数可能超出防治工程规划设计指标，进而导致防治工程损毁并淤埋道路。因此，建议充分考虑地震与强降雨复合作用下九寨沟景区泥石流风险评估、防治工程规划设计的合理性和可靠性等关键问题，以保障景区安全。
2022, 30(3): 751-759.
摘要:
中国锦屏地下实验室二期(CJPL-Ⅱ)扩挖工程建设潜在高等级岩爆风险。为此，建立了深部地下实验室相邻同向短洞室固定式和单侧相向扩挖移动式微震传感器阵列优化布置方法，构建了基于岩爆风险程度的岩爆预警频次优化原则，提出了针对性的CJPL-Ⅱ扩挖岩爆防控措施，实现了CJPL-Ⅱ扩挖过程岩爆实时监测、动态预警与防控，岩爆预警与实际情况吻合良好，保障了CJPL-Ⅱ扩挖顺利完成。分析了CJPL-Ⅱ扩挖各洞段开挖过程微破裂时空演化规律及其差，研究结果表明新增通道微震活动较扩挖段更为活跃，岩爆风险亦更高，扩挖微震活动活跃程度与空间集聚特征受扩挖断面尺寸，扩挖深度以及结构面影响。研究成果可为类似深埋工程安全建设提供借鉴。 中国锦屏地下实验室二期(CJPL-Ⅱ)扩挖工程建设潜在高等级岩爆风险。为此，建立了深部地下实验室相邻同向短洞室固定式和单侧相向扩挖移动式微震传感器阵列优化布置方法，构建了基于岩爆风险程度的岩爆预警频次优化原则，提出了针对性的CJPL-Ⅱ扩挖岩爆防控措施，实现了CJPL-Ⅱ扩挖过程岩爆实时监测、动态预警与防控，岩爆预警与实际情况吻合良好，保障了CJPL-Ⅱ扩挖顺利完成。分析了CJPL-Ⅱ扩挖各洞段开挖过程微破裂时空演化规律及其差，研究结果表明新增通道微震活动较扩挖段更为活跃，岩爆风险亦更高，扩挖微震活动活跃程度与空间集聚特征受扩挖断面尺寸，扩挖深度以及结构面影响。研究成果可为类似深埋工程安全建设提供借鉴。
中国锦屏地下实验室二期(CJPL-Ⅱ)扩挖工程建设潜在高等级岩爆风险。为此，建立了深部地下实验室相邻同向短洞室固定式和单侧相向扩挖移动式微震传感器阵列优化布置方法，构建了基于岩爆风险程度的岩爆预警频次优化原则，提出了针对性的CJPL-Ⅱ扩挖岩爆防控措施，实现了CJPL-Ⅱ扩挖过程岩爆实时监测、动态预警与防控，岩爆预警与实际情况吻合良好，保障了CJPL-Ⅱ扩挖顺利完成。分析了CJPL-Ⅱ扩挖各洞段开挖过程微破裂时空演化规律及其差，研究结果表明新增通道微震活动较扩挖段更为活跃，岩爆风险亦更高，扩挖微震活动活跃程度与空间集聚特征受扩挖断面尺寸，扩挖深度以及结构面影响。研究成果可为类似深埋工程安全建设提供借鉴。 中国锦屏地下实验室二期(CJPL-Ⅱ)扩挖工程建设潜在高等级岩爆风险。为此，建立了深部地下实验室相邻同向短洞室固定式和单侧相向扩挖移动式微震传感器阵列优化布置方法，构建了基于岩爆风险程度的岩爆预警频次优化原则，提出了针对性的CJPL-Ⅱ扩挖岩爆防控措施，实现了CJPL-Ⅱ扩挖过程岩爆实时监测、动态预警与防控，岩爆预警与实际情况吻合良好，保障了CJPL-Ⅱ扩挖顺利完成。分析了CJPL-Ⅱ扩挖各洞段开挖过程微破裂时空演化规律及其差，研究结果表明新增通道微震活动较扩挖段更为活跃，岩爆风险亦更高，扩挖微震活动活跃程度与空间集聚特征受扩挖断面尺寸，扩挖深度以及结构面影响。研究成果可为类似深埋工程安全建设提供借鉴。
2022, 30(3): 760-771.
摘要:
对体积巨大但数量占比很小的特大型黄土滑坡，除区域地质背景、强降雨诱发、非饱和土力学分析和稳定性模拟计算外，还需从中小尺度地质构造和沉积相变中寻找其与众多中小型滑坡发生和分布差异性原因。以2002年5月发生体积达2275×104m3的新源则克台加朗普特特大型滑坡为例，作者采用沉积相变分析、高密度电法探测、中小尺度地质构造解译和水文地质条件变化对比等技术方法，揭示了该特大型滑坡系NWW向区域断裂和场区隐伏NW向断裂控制下早在1985年12月之前就已发生的特大型老滑坡，其后受强降雨作用及水文地质条件变化而中后部复活而向西运动的机理。组成该滑坡群的3个不同形状和滑向的滑坡不是同时出现，中下部不动体是受NW向断裂控制的条带状隆起基岩。本文所提断层和相变影响下加朗普特滑坡受地震始发而强降雨诱发的新模式，可望为该滑坡不同阶段稳定性分析和穿行的S316道路利用不动体跨越式整治提供依据。 对体积巨大但数量占比很小的特大型黄土滑坡，除区域地质背景、强降雨诱发、非饱和土力学分析和稳定性模拟计算外，还需从中小尺度地质构造和沉积相变中寻找其与众多中小型滑坡发生和分布差异性原因。以2002年5月发生体积达2275×104m3的新源则克台加朗普特特大型滑坡为例，作者采用沉积相变分析、高密度电法探测、中小尺度地质构造解译和水文地质条件变化对比等技术方法，揭示了该特大型滑坡系NWW向区域断裂和场区隐伏NW向断裂控制下早在1985年12月之前就已发生的特大型老滑坡，其后受强降雨作用及水文地质条件变化而中后部复活而向西运动的机理。组成该滑坡群的3个不同形状和滑向的滑坡不是同时出现，中下部不动体是受NW向断裂控制的条带状隆起基岩。本文所提断层和相变影响下加朗普特滑坡受地震始发而强降雨诱发的新模式，可望为该滑坡不同阶段稳定性分析和穿行的S316道路利用不动体跨越式整治提供依据。
对体积巨大但数量占比很小的特大型黄土滑坡，除区域地质背景、强降雨诱发、非饱和土力学分析和稳定性模拟计算外，还需从中小尺度地质构造和沉积相变中寻找其与众多中小型滑坡发生和分布差异性原因。以2002年5月发生体积达2275×104m3的新源则克台加朗普特特大型滑坡为例，作者采用沉积相变分析、高密度电法探测、中小尺度地质构造解译和水文地质条件变化对比等技术方法，揭示了该特大型滑坡系NWW向区域断裂和场区隐伏NW向断裂控制下早在1985年12月之前就已发生的特大型老滑坡，其后受强降雨作用及水文地质条件变化而中后部复活而向西运动的机理。组成该滑坡群的3个不同形状和滑向的滑坡不是同时出现，中下部不动体是受NW向断裂控制的条带状隆起基岩。本文所提断层和相变影响下加朗普特滑坡受地震始发而强降雨诱发的新模式，可望为该滑坡不同阶段稳定性分析和穿行的S316道路利用不动体跨越式整治提供依据。 对体积巨大但数量占比很小的特大型黄土滑坡，除区域地质背景、强降雨诱发、非饱和土力学分析和稳定性模拟计算外，还需从中小尺度地质构造和沉积相变中寻找其与众多中小型滑坡发生和分布差异性原因。以2002年5月发生体积达2275×104m3的新源则克台加朗普特特大型滑坡为例，作者采用沉积相变分析、高密度电法探测、中小尺度地质构造解译和水文地质条件变化对比等技术方法，揭示了该特大型滑坡系NWW向区域断裂和场区隐伏NW向断裂控制下早在1985年12月之前就已发生的特大型老滑坡，其后受强降雨作用及水文地质条件变化而中后部复活而向西运动的机理。组成该滑坡群的3个不同形状和滑向的滑坡不是同时出现，中下部不动体是受NW向断裂控制的条带状隆起基岩。本文所提断层和相变影响下加朗普特滑坡受地震始发而强降雨诱发的新模式，可望为该滑坡不同阶段稳定性分析和穿行的S316道路利用不动体跨越式整治提供依据。
2022, 30(3): 772-783.
摘要:
岛状冻土地区地基经历季节冻融后土体强度急剧降低，道路上易产生不均匀沉降现象，本文提出了新型筏板结构用于岛状冻土地区道路。为了研究岛状冻土地区新型筏板地基的承载特性，本文通过对室内新型筏板地基模型进行冻融，采用分级加载试验和数值模拟方法，分析了新型筏板地基的承载特性，及冻胀融沉对地基模型的沉降特性、内部应力分布及筏板应变分布规律的影响。结果表明，新型筏板的承载作用极大地缓解了地基变形量，且整体上减小了一定深度范围内的地基应力，由此说明筏板是作为地基“加固结构”的形式存在；筏板较大的刚度使承受荷载向外围传递，降低了筏板中心位置处地基反力；新型筏板应变呈中间大两边小的U型分布，且纵向应变高于横向应变，说明变形更多地沿筏板纵向传递；冻融对土体结构产生严重破坏，导致地基沉降大幅增加；筏板-土体系统作为荷载的主要载体，当土体强度衰减时，筏板应变随之增大；冻融循环造成地基一定深度范围内应力的增加，与冻融循环作用深度范围一致，且随着荷载水平的增加影响程度愈加显著。此外，数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性，本文数值模拟方法可用于分析新型筏板地基受力特征。 岛状冻土地区地基经历季节冻融后土体强度急剧降低，道路上易产生不均匀沉降现象，本文提出了新型筏板结构用于岛状冻土地区道路。为了研究岛状冻土地区新型筏板地基的承载特性，本文通过对室内新型筏板地基模型进行冻融，采用分级加载试验和数值模拟方法，分析了新型筏板地基的承载特性，及冻胀融沉对地基模型的沉降特性、内部应力分布及筏板应变分布规律的影响。结果表明，新型筏板的承载作用极大地缓解了地基变形量，且整体上减小了一定深度范围内的地基应力，由此说明筏板是作为地基“加固结构”的形式存在；筏板较大的刚度使承受荷载向外围传递，降低了筏板中心位置处地基反力；新型筏板应变呈中间大两边小的U型分布，且纵向应变高于横向应变，说明变形更多地沿筏板纵向传递；冻融对土体结构产生严重破坏，导致地基沉降大幅增加；筏板-土体系统作为荷载的主要载体，当土体强度衰减时，筏板应变随之增大；冻融循环造成地基一定深度范围内应力的增加，与冻融循环作用深度范围一致，且随着荷载水平的增加影响程度愈加显著。此外，数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性，本文数值模拟方法可用于分析新型筏板地基受力特征。
岛状冻土地区地基经历季节冻融后土体强度急剧降低，道路上易产生不均匀沉降现象，本文提出了新型筏板结构用于岛状冻土地区道路。为了研究岛状冻土地区新型筏板地基的承载特性，本文通过对室内新型筏板地基模型进行冻融，采用分级加载试验和数值模拟方法，分析了新型筏板地基的承载特性，及冻胀融沉对地基模型的沉降特性、内部应力分布及筏板应变分布规律的影响。结果表明，新型筏板的承载作用极大地缓解了地基变形量，且整体上减小了一定深度范围内的地基应力，由此说明筏板是作为地基“加固结构”的形式存在；筏板较大的刚度使承受荷载向外围传递，降低了筏板中心位置处地基反力；新型筏板应变呈中间大两边小的U型分布，且纵向应变高于横向应变，说明变形更多地沿筏板纵向传递；冻融对土体结构产生严重破坏，导致地基沉降大幅增加；筏板-土体系统作为荷载的主要载体，当土体强度衰减时，筏板应变随之增大；冻融循环造成地基一定深度范围内应力的增加，与冻融循环作用深度范围一致，且随着荷载水平的增加影响程度愈加显著。此外，数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性，本文数值模拟方法可用于分析新型筏板地基受力特征。 岛状冻土地区地基经历季节冻融后土体强度急剧降低，道路上易产生不均匀沉降现象，本文提出了新型筏板结构用于岛状冻土地区道路。为了研究岛状冻土地区新型筏板地基的承载特性，本文通过对室内新型筏板地基模型进行冻融，采用分级加载试验和数值模拟方法，分析了新型筏板地基的承载特性，及冻胀融沉对地基模型的沉降特性、内部应力分布及筏板应变分布规律的影响。结果表明，新型筏板的承载作用极大地缓解了地基变形量，且整体上减小了一定深度范围内的地基应力，由此说明筏板是作为地基“加固结构”的形式存在；筏板较大的刚度使承受荷载向外围传递，降低了筏板中心位置处地基反力；新型筏板应变呈中间大两边小的U型分布，且纵向应变高于横向应变，说明变形更多地沿筏板纵向传递；冻融对土体结构产生严重破坏，导致地基沉降大幅增加；筏板-土体系统作为荷载的主要载体，当土体强度衰减时，筏板应变随之增大；冻融循环造成地基一定深度范围内应力的增加，与冻融循环作用深度范围一致，且随着荷载水平的增加影响程度愈加显著。此外，数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性，本文数值模拟方法可用于分析新型筏板地基受力特征。
2022, 30(3): 784-793.
摘要:
加拉堰塞湖威胁其上下游的人口安全、城镇设施及生态环境。加拉堰塞体地处无人区，没有对外交通，调研困难，因此形成机制研究甚少。作者于2019年3月调研了堰塞湖现场，通过对残留堰塞体地形实测，堰塞体岩性及结构、沿途堰塞湖水毁现象调查，结合堰塞体粒度特征，查明了加拉堰塞体的物质组成、堰塞湖形成过程及湖区灾损机制。调查发现雅鲁藏布江下游左岸色东浦沟冰碛物3次活动堵塞河道形成堰塞湖，并于10月19日、31日两次溃决，溃口流量分别达到32000m3 ·s-1和19000m3 ·s-1。前两次活动入江体积达6500×104m3，堰塞体高度88m，蓄水至6.0×108m3后发生第1次溃决。第3次活动入江体积约1000×104m3，堰塞体垭口高度约67m，蓄水至3.26×108m3后发生第2次溃决，体现了源于冰碛物堆积、混杂大量冰块、含水率极高的类似泥石流堆积堰塞体的独特溃决机理和洪水特征。雅鲁藏布江大峡谷河段堰塞湖堵江事件频发，通过加拉堰塞湖形成过程、溃决机理研究，可以为本区域堰塞湖灾害应对提供参考。 加拉堰塞湖威胁其上下游的人口安全、城镇设施及生态环境。加拉堰塞体地处无人区，没有对外交通，调研困难，因此形成机制研究甚少。作者于2019年3月调研了堰塞湖现场，通过对残留堰塞体地形实测，堰塞体岩性及结构、沿途堰塞湖水毁现象调查，结合堰塞体粒度特征，查明了加拉堰塞体的物质组成、堰塞湖形成过程及湖区灾损机制。调查发现雅鲁藏布江下游左岸色东浦沟冰碛物3次活动堵塞河道形成堰塞湖，并于10月19日、31日两次溃决，溃口流量分别达到32000m3 ·s-1和19000m3 ·s-1。前两次活动入江体积达6500×104m3，堰塞体高度88m，蓄水至6.0×108m3后发生第1次溃决。第3次活动入江体积约1000×104m3，堰塞体垭口高度约67m，蓄水至3.26×108m3后发生第2次溃决，体现了源于冰碛物堆积、混杂大量冰块、含水率极高的类似泥石流堆积堰塞体的独特溃决机理和洪水特征。雅鲁藏布江大峡谷河段堰塞湖堵江事件频发，通过加拉堰塞湖形成过程、溃决机理研究，可以为本区域堰塞湖灾害应对提供参考。
加拉堰塞湖威胁其上下游的人口安全、城镇设施及生态环境。加拉堰塞体地处无人区，没有对外交通，调研困难，因此形成机制研究甚少。作者于2019年3月调研了堰塞湖现场，通过对残留堰塞体地形实测，堰塞体岩性及结构、沿途堰塞湖水毁现象调查，结合堰塞体粒度特征，查明了加拉堰塞体的物质组成、堰塞湖形成过程及湖区灾损机制。调查发现雅鲁藏布江下游左岸色东浦沟冰碛物3次活动堵塞河道形成堰塞湖，并于10月19日、31日两次溃决，溃口流量分别达到32000m3 ·s-1和19000m3 ·s-1。前两次活动入江体积达6500×104m3，堰塞体高度88m，蓄水至6.0×108m3后发生第1次溃决。第3次活动入江体积约1000×104m3，堰塞体垭口高度约67m，蓄水至3.26×108m3后发生第2次溃决，体现了源于冰碛物堆积、混杂大量冰块、含水率极高的类似泥石流堆积堰塞体的独特溃决机理和洪水特征。雅鲁藏布江大峡谷河段堰塞湖堵江事件频发，通过加拉堰塞湖形成过程、溃决机理研究，可以为本区域堰塞湖灾害应对提供参考。 加拉堰塞湖威胁其上下游的人口安全、城镇设施及生态环境。加拉堰塞体地处无人区，没有对外交通，调研困难，因此形成机制研究甚少。作者于2019年3月调研了堰塞湖现场，通过对残留堰塞体地形实测，堰塞体岩性及结构、沿途堰塞湖水毁现象调查，结合堰塞体粒度特征，查明了加拉堰塞体的物质组成、堰塞湖形成过程及湖区灾损机制。调查发现雅鲁藏布江下游左岸色东浦沟冰碛物3次活动堵塞河道形成堰塞湖，并于10月19日、31日两次溃决，溃口流量分别达到32000m3 ·s-1和19000m3 ·s-1。前两次活动入江体积达6500×104m3，堰塞体高度88m，蓄水至6.0×108m3后发生第1次溃决。第3次活动入江体积约1000×104m3，堰塞体垭口高度约67m，蓄水至3.26×108m3后发生第2次溃决，体现了源于冰碛物堆积、混杂大量冰块、含水率极高的类似泥石流堆积堰塞体的独特溃决机理和洪水特征。雅鲁藏布江大峡谷河段堰塞湖堵江事件频发，通过加拉堰塞湖形成过程、溃决机理研究，可以为本区域堰塞湖灾害应对提供参考。
2022, 30(3): 803-816.
摘要:
可靠地监测基础设施的形变对于评估其结构健康至关重要。本文以中川国际机场为研究区，基于46景升轨和45景降轨Sentinel-1A雷达影像，使用SBASInSAR和PSInSAR技术获取了中川国际机场2017年3月27日至2020年3月23日、2017年3月20日至2020年3月28日的地表形变速率以及时序位移量，并采用内、外部检验的方式对4种监测结果进行了评定。同时结合相干性系数均值、直方图统计、形变速率方差及其标准差，选取最理想的形变结果从人为因素和自然因素分析了中川国际机场地表形变的成因。结果表明：4种形变结果总体较为一致，不同轨道模式数据采用同种时序InSAR技术所得监测点的方差和标准差较为接近，同种轨道模式数据采用不同时序InSAR技术的形变结果略有差异，SBASInSAR相比PSInSAR的监测结果更为稳健。中川国际机场存有零散的沉降区，机场西南角的形变最显著，最大的垂直沉降速率达11 mm·a-1。中川国际机场的地表形变与道路网、内部扩建等人为因素有关，地层界线与机场内部形变不直接相关，地表沉降区与岩性关联紧密。在进一步推进中川国际机场建设的同时，应避免过度人为活动带来的消极影响。研究结果以期为中川国际机场的土地利用规划以及灾害防治提供指导意见与相关信息。 可靠地监测基础设施的形变对于评估其结构健康至关重要。本文以中川国际机场为研究区，基于46景升轨和45景降轨Sentinel-1A雷达影像，使用SBASInSAR和PSInSAR技术获取了中川国际机场2017年3月27日至2020年3月23日、2017年3月20日至2020年3月28日的地表形变速率以及时序位移量，并采用内、外部检验的方式对4种监测结果进行了评定。同时结合相干性系数均值、直方图统计、形变速率方差及其标准差，选取最理想的形变结果从人为因素和自然因素分析了中川国际机场地表形变的成因。结果表明：4种形变结果总体较为一致，不同轨道模式数据采用同种时序InSAR技术所得监测点的方差和标准差较为接近，同种轨道模式数据采用不同时序InSAR技术的形变结果略有差异，SBASInSAR相比PSInSAR的监测结果更为稳健。中川国际机场存有零散的沉降区，机场西南角的形变最显著，最大的垂直沉降速率达11 mm·a-1。中川国际机场的地表形变与道路网、内部扩建等人为因素有关，地层界线与机场内部形变不直接相关，地表沉降区与岩性关联紧密。在进一步推进中川国际机场建设的同时，应避免过度人为活动带来的消极影响。研究结果以期为中川国际机场的土地利用规划以及灾害防治提供指导意见与相关信息。
可靠地监测基础设施的形变对于评估其结构健康至关重要。本文以中川国际机场为研究区，基于46景升轨和45景降轨Sentinel-1A雷达影像，使用SBASInSAR和PSInSAR技术获取了中川国际机场2017年3月27日至2020年3月23日、2017年3月20日至2020年3月28日的地表形变速率以及时序位移量，并采用内、外部检验的方式对4种监测结果进行了评定。同时结合相干性系数均值、直方图统计、形变速率方差及其标准差，选取最理想的形变结果从人为因素和自然因素分析了中川国际机场地表形变的成因。结果表明：4种形变结果总体较为一致，不同轨道模式数据采用同种时序InSAR技术所得监测点的方差和标准差较为接近，同种轨道模式数据采用不同时序InSAR技术的形变结果略有差异，SBASInSAR相比PSInSAR的监测结果更为稳健。中川国际机场存有零散的沉降区，机场西南角的形变最显著，最大的垂直沉降速率达11 mm·a-1。中川国际机场的地表形变与道路网、内部扩建等人为因素有关，地层界线与机场内部形变不直接相关，地表沉降区与岩性关联紧密。在进一步推进中川国际机场建设的同时，应避免过度人为活动带来的消极影响。研究结果以期为中川国际机场的土地利用规划以及灾害防治提供指导意见与相关信息。 可靠地监测基础设施的形变对于评估其结构健康至关重要。本文以中川国际机场为研究区，基于46景升轨和45景降轨Sentinel-1A雷达影像，使用SBASInSAR和PSInSAR技术获取了中川国际机场2017年3月27日至2020年3月23日、2017年3月20日至2020年3月28日的地表形变速率以及时序位移量，并采用内、外部检验的方式对4种监测结果进行了评定。同时结合相干性系数均值、直方图统计、形变速率方差及其标准差，选取最理想的形变结果从人为因素和自然因素分析了中川国际机场地表形变的成因。结果表明：4种形变结果总体较为一致，不同轨道模式数据采用同种时序InSAR技术所得监测点的方差和标准差较为接近，同种轨道模式数据采用不同时序InSAR技术的形变结果略有差异，SBASInSAR相比PSInSAR的监测结果更为稳健。中川国际机场存有零散的沉降区，机场西南角的形变最显著，最大的垂直沉降速率达11 mm·a-1。中川国际机场的地表形变与道路网、内部扩建等人为因素有关，地层界线与机场内部形变不直接相关，地表沉降区与岩性关联紧密。在进一步推进中川国际机场建设的同时，应避免过度人为活动带来的消极影响。研究结果以期为中川国际机场的土地利用规划以及灾害防治提供指导意见与相关信息。
2022, 30(3): 817-828.
摘要:
金沙江上游巴塘—德格河段地处青藏高原东部，该区地质、地形、地貌极其复杂，滑坡灾害最为发育，开展区域滑坡易发性评价对防灾减灾工作有着重要的意义。本文以金沙江上游巴塘—德格河段为研究区，在滑坡编录与野外实际调查的基础上，通过对滑坡分布规律和影响因素分析，选取高程、坡度、坡向、曲率、地形起伏度、地表切割度、地表粗糙度、地层岩性、断层、水系和道路等11个影响因子，构建了滑坡易发性评价指标体系。利用皮尔森系数去除高相关性影响因子，运用频率比方法定量分析各个因子与滑坡发育的关系。通过频率比模型选取非滑坡样本，采用集成学习算法模型进行滑坡易发性评价，根据易发性指数将研究区划分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区及极低易发区5个等级。由滑坡易发性分区图和ROC曲线表明，高和极高易发区主要沿金沙江沿岸和沟谷分布，随机森林模型的成功率曲线下面积AUC=0.84，历史滑坡灾害位于高-极高易发区的灾害数占总滑坡数的84.8%，梯度提升树模型的成功率曲线下面积AUC=0.79，历史滑坡灾害位于高-极高易发区灾害数占总滑坡数的79.3%。由AUC值和历史灾害的分布可知，随机森林模型比梯度提升树模型在本研究区滑坡易发性评价中有着更好的评价精度和更高的预测能力。 金沙江上游巴塘—德格河段地处青藏高原东部，该区地质、地形、地貌极其复杂，滑坡灾害最为发育，开展区域滑坡易发性评价对防灾减灾工作有着重要的意义。本文以金沙江上游巴塘—德格河段为研究区，在滑坡编录与野外实际调查的基础上，通过对滑坡分布规律和影响因素分析，选取高程、坡度、坡向、曲率、地形起伏度、地表切割度、地表粗糙度、地层岩性、断层、水系和道路等11个影响因子，构建了滑坡易发性评价指标体系。利用皮尔森系数去除高相关性影响因子，运用频率比方法定量分析各个因子与滑坡发育的关系。通过频率比模型选取非滑坡样本，采用集成学习算法模型进行滑坡易发性评价，根据易发性指数将研究区划分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区及极低易发区5个等级。由滑坡易发性分区图和ROC曲线表明，高和极高易发区主要沿金沙江沿岸和沟谷分布，随机森林模型的成功率曲线下面积AUC=0.84，历史滑坡灾害位于高-极高易发区的灾害数占总滑坡数的84.8%，梯度提升树模型的成功率曲线下面积AUC=0.79，历史滑坡灾害位于高-极高易发区灾害数占总滑坡数的79.3%。由AUC值和历史灾害的分布可知，随机森林模型比梯度提升树模型在本研究区滑坡易发性评价中有着更好的评价精度和更高的预测能力。
金沙江上游巴塘—德格河段地处青藏高原东部，该区地质、地形、地貌极其复杂，滑坡灾害最为发育，开展区域滑坡易发性评价对防灾减灾工作有着重要的意义。本文以金沙江上游巴塘—德格河段为研究区，在滑坡编录与野外实际调查的基础上，通过对滑坡分布规律和影响因素分析，选取高程、坡度、坡向、曲率、地形起伏度、地表切割度、地表粗糙度、地层岩性、断层、水系和道路等11个影响因子，构建了滑坡易发性评价指标体系。利用皮尔森系数去除高相关性影响因子，运用频率比方法定量分析各个因子与滑坡发育的关系。通过频率比模型选取非滑坡样本，采用集成学习算法模型进行滑坡易发性评价，根据易发性指数将研究区划分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区及极低易发区5个等级。由滑坡易发性分区图和ROC曲线表明，高和极高易发区主要沿金沙江沿岸和沟谷分布，随机森林模型的成功率曲线下面积AUC=0.84，历史滑坡灾害位于高-极高易发区的灾害数占总滑坡数的84.8%，梯度提升树模型的成功率曲线下面积AUC=0.79，历史滑坡灾害位于高-极高易发区灾害数占总滑坡数的79.3%。由AUC值和历史灾害的分布可知，随机森林模型比梯度提升树模型在本研究区滑坡易发性评价中有着更好的评价精度和更高的预测能力。 金沙江上游巴塘—德格河段地处青藏高原东部，该区地质、地形、地貌极其复杂，滑坡灾害最为发育，开展区域滑坡易发性评价对防灾减灾工作有着重要的意义。本文以金沙江上游巴塘—德格河段为研究区，在滑坡编录与野外实际调查的基础上，通过对滑坡分布规律和影响因素分析，选取高程、坡度、坡向、曲率、地形起伏度、地表切割度、地表粗糙度、地层岩性、断层、水系和道路等11个影响因子，构建了滑坡易发性评价指标体系。利用皮尔森系数去除高相关性影响因子，运用频率比方法定量分析各个因子与滑坡发育的关系。通过频率比模型选取非滑坡样本，采用集成学习算法模型进行滑坡易发性评价，根据易发性指数将研究区划分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区及极低易发区5个等级。由滑坡易发性分区图和ROC曲线表明，高和极高易发区主要沿金沙江沿岸和沟谷分布，随机森林模型的成功率曲线下面积AUC=0.84，历史滑坡灾害位于高-极高易发区的灾害数占总滑坡数的84.8%，梯度提升树模型的成功率曲线下面积AUC=0.79，历史滑坡灾害位于高-极高易发区灾害数占总滑坡数的79.3%。由AUC值和历史灾害的分布可知，随机森林模型比梯度提升树模型在本研究区滑坡易发性评价中有着更好的评价精度和更高的预测能力。
2022, 30(3): 829-842.
摘要:
青海省黄南藏族自治州同仁市位于青藏高缘东北隅，地处西秦岭造山带与北祁连造山带的连接部位。自中新世以来，研究区经历数次间断性抬升和夷平作用，河谷强烈侵蚀下切。在内外动力耦合作用下，隆务河两岸发育多处大型-特大型古滑坡。近年来，受全球气候变暖影响，本区内5处古滑坡存在明显变形迹象，已有裂缝明显扩展，出现多处新增裂缝，已建防治工程局部破坏。本文以同仁市隆务河左岸的隆务西山古滑坡群作为研究对象，利用野外调查、钻探、室内试验及数值模拟等手段对西山古滑坡群的发育分布、变形特征、复活机理及运动特征进行分析研究。结果表明：(1)新构造运动的强烈抬升和隆务河河谷的强烈下切是西山古滑坡群形成的主控因素；(2)野外调查发现，西山古滑坡群近期变形主要集中分布于滑坡群中部的Ⅴ#、Ⅶ#滑坡和北侧Ⅸ#~Ⅻ#滑坡，坡表陡坎及拉张裂缝发育，局部变形强烈；(3)降雨为西山滑坡群的发生复活的控制性因素，其变形破坏模式为滑移-拉裂；(4)潜在滑坡失稳运动过程数值模拟结果显示，滑坡运移距离多在50~75 m，堆积区平均厚度在12~18 m，威胁范围广，危险性极大，建议对隆务西山古滑坡群开展变形监测及治理工作。 青海省黄南藏族自治州同仁市位于青藏高缘东北隅，地处西秦岭造山带与北祁连造山带的连接部位。自中新世以来，研究区经历数次间断性抬升和夷平作用，河谷强烈侵蚀下切。在内外动力耦合作用下，隆务河两岸发育多处大型-特大型古滑坡。近年来，受全球气候变暖影响，本区内5处古滑坡存在明显变形迹象，已有裂缝明显扩展，出现多处新增裂缝，已建防治工程局部破坏。本文以同仁市隆务河左岸的隆务西山古滑坡群作为研究对象，利用野外调查、钻探、室内试验及数值模拟等手段对西山古滑坡群的发育分布、变形特征、复活机理及运动特征进行分析研究。结果表明：(1)新构造运动的强烈抬升和隆务河河谷的强烈下切是西山古滑坡群形成的主控因素；(2)野外调查发现，西山古滑坡群近期变形主要集中分布于滑坡群中部的Ⅴ#、Ⅶ#滑坡和北侧Ⅸ#~Ⅻ#滑坡，坡表陡坎及拉张裂缝发育，局部变形强烈；(3)降雨为西山滑坡群的发生复活的控制性因素，其变形破坏模式为滑移-拉裂；(4)潜在滑坡失稳运动过程数值模拟结果显示，滑坡运移距离多在50~75 m，堆积区平均厚度在12~18 m，威胁范围广，危险性极大，建议对隆务西山古滑坡群开展变形监测及治理工作。
青海省黄南藏族自治州同仁市位于青藏高缘东北隅，地处西秦岭造山带与北祁连造山带的连接部位。自中新世以来，研究区经历数次间断性抬升和夷平作用，河谷强烈侵蚀下切。在内外动力耦合作用下，隆务河两岸发育多处大型-特大型古滑坡。近年来，受全球气候变暖影响，本区内5处古滑坡存在明显变形迹象，已有裂缝明显扩展，出现多处新增裂缝，已建防治工程局部破坏。本文以同仁市隆务河左岸的隆务西山古滑坡群作为研究对象，利用野外调查、钻探、室内试验及数值模拟等手段对西山古滑坡群的发育分布、变形特征、复活机理及运动特征进行分析研究。结果表明：(1)新构造运动的强烈抬升和隆务河河谷的强烈下切是西山古滑坡群形成的主控因素；(2)野外调查发现，西山古滑坡群近期变形主要集中分布于滑坡群中部的Ⅴ#、Ⅶ#滑坡和北侧Ⅸ#~Ⅻ#滑坡，坡表陡坎及拉张裂缝发育，局部变形强烈；(3)降雨为西山滑坡群的发生复活的控制性因素，其变形破坏模式为滑移-拉裂；(4)潜在滑坡失稳运动过程数值模拟结果显示，滑坡运移距离多在50~75 m，堆积区平均厚度在12~18 m，威胁范围广，危险性极大，建议对隆务西山古滑坡群开展变形监测及治理工作。 青海省黄南藏族自治州同仁市位于青藏高缘东北隅，地处西秦岭造山带与北祁连造山带的连接部位。自中新世以来，研究区经历数次间断性抬升和夷平作用，河谷强烈侵蚀下切。在内外动力耦合作用下，隆务河两岸发育多处大型-特大型古滑坡。近年来，受全球气候变暖影响，本区内5处古滑坡存在明显变形迹象，已有裂缝明显扩展，出现多处新增裂缝，已建防治工程局部破坏。本文以同仁市隆务河左岸的隆务西山古滑坡群作为研究对象，利用野外调查、钻探、室内试验及数值模拟等手段对西山古滑坡群的发育分布、变形特征、复活机理及运动特征进行分析研究。结果表明：(1)新构造运动的强烈抬升和隆务河河谷的强烈下切是西山古滑坡群形成的主控因素；(2)野外调查发现，西山古滑坡群近期变形主要集中分布于滑坡群中部的Ⅴ#、Ⅶ#滑坡和北侧Ⅸ#~Ⅻ#滑坡，坡表陡坎及拉张裂缝发育，局部变形强烈；(3)降雨为西山滑坡群的发生复活的控制性因素，其变形破坏模式为滑移-拉裂；(4)潜在滑坡失稳运动过程数值模拟结果显示，滑坡运移距离多在50~75 m，堆积区平均厚度在12~18 m，威胁范围广，危险性极大，建议对隆务西山古滑坡群开展变形监测及治理工作。
2022, 30(3): 852-862.
摘要:
杨家坪隧道施工过程中，软岩大变形不同程度地造成边墙内挤侵限、初期支护和二次衬砌严重变形破坏。为了揭示杨家坪隧道软岩大变形的成因机制，综合工程地质勘察、现场监控量测、室内岩石力学试验、数值模拟和微观分析等手段对其进行综合研究。现场监测结果显示发生大变形的区段与隧道渗水有关，室内物理力学试验表明，千枚岩的纵波波速随浸泡时间变化衰减了2.04% ~5.85%，当充分浸泡28 d后，其单轴抗压强度和弹性模量与天然状态相比分别降低了59.56%和69.68%，说明千枚岩遇水后结构产生了损伤劣化。通过X射线衍射进行矿物成分检测，进一步分析了水岩作用造成隧道围岩强度降低的微观原因。根据现场地应力测试及初始地应力场反演分析可知，杨家坪隧道轴线92.08%的区域处于高到极高地应力状态。此外，高陡倾薄层状千枚岩地层的工程力学特性，以及水和千枚岩的相互耦合作用是杨家坪隧道围岩大变形的主要原因。 杨家坪隧道施工过程中，软岩大变形不同程度地造成边墙内挤侵限、初期支护和二次衬砌严重变形破坏。为了揭示杨家坪隧道软岩大变形的成因机制，综合工程地质勘察、现场监控量测、室内岩石力学试验、数值模拟和微观分析等手段对其进行综合研究。现场监测结果显示发生大变形的区段与隧道渗水有关，室内物理力学试验表明，千枚岩的纵波波速随浸泡时间变化衰减了2.04% ~5.85%，当充分浸泡28 d后，其单轴抗压强度和弹性模量与天然状态相比分别降低了59.56%和69.68%，说明千枚岩遇水后结构产生了损伤劣化。通过X射线衍射进行矿物成分检测，进一步分析了水岩作用造成隧道围岩强度降低的微观原因。根据现场地应力测试及初始地应力场反演分析可知，杨家坪隧道轴线92.08%的区域处于高到极高地应力状态。此外，高陡倾薄层状千枚岩地层的工程力学特性，以及水和千枚岩的相互耦合作用是杨家坪隧道围岩大变形的主要原因。
杨家坪隧道施工过程中，软岩大变形不同程度地造成边墙内挤侵限、初期支护和二次衬砌严重变形破坏。为了揭示杨家坪隧道软岩大变形的成因机制，综合工程地质勘察、现场监控量测、室内岩石力学试验、数值模拟和微观分析等手段对其进行综合研究。现场监测结果显示发生大变形的区段与隧道渗水有关，室内物理力学试验表明，千枚岩的纵波波速随浸泡时间变化衰减了2.04% ~5.85%，当充分浸泡28 d后，其单轴抗压强度和弹性模量与天然状态相比分别降低了59.56%和69.68%，说明千枚岩遇水后结构产生了损伤劣化。通过X射线衍射进行矿物成分检测，进一步分析了水岩作用造成隧道围岩强度降低的微观原因。根据现场地应力测试及初始地应力场反演分析可知，杨家坪隧道轴线92.08%的区域处于高到极高地应力状态。此外，高陡倾薄层状千枚岩地层的工程力学特性，以及水和千枚岩的相互耦合作用是杨家坪隧道围岩大变形的主要原因。 杨家坪隧道施工过程中，软岩大变形不同程度地造成边墙内挤侵限、初期支护和二次衬砌严重变形破坏。为了揭示杨家坪隧道软岩大变形的成因机制，综合工程地质勘察、现场监控量测、室内岩石力学试验、数值模拟和微观分析等手段对其进行综合研究。现场监测结果显示发生大变形的区段与隧道渗水有关，室内物理力学试验表明，千枚岩的纵波波速随浸泡时间变化衰减了2.04% ~5.85%，当充分浸泡28 d后，其单轴抗压强度和弹性模量与天然状态相比分别降低了59.56%和69.68%，说明千枚岩遇水后结构产生了损伤劣化。通过X射线衍射进行矿物成分检测，进一步分析了水岩作用造成隧道围岩强度降低的微观原因。根据现场地应力测试及初始地应力场反演分析可知，杨家坪隧道轴线92.08%的区域处于高到极高地应力状态。此外，高陡倾薄层状千枚岩地层的工程力学特性，以及水和千枚岩的相互耦合作用是杨家坪隧道围岩大变形的主要原因。
2022, 30(3): 863-873.
摘要:
深埋特长隧道工程的高地应力问题越来越受到重视，如何准确高效地确定工程区地应力状态，是目前关注的重点和难点。针对深埋特长隧道地应力状态的确定问题，我们提出了基于多源数据的初始原地应力方向综合确定和应力量值预测及复核的综合解决方案。通过勘察阶段有限钻孔的地应力测试，并结合区域多源地应力资料，可以综合确定地应力方向并利用修正的Sheorey模型预测隧道轴线地应力；针对预测结果，在隧道开挖施工过程中，进一步利用有限钻孔的水压致裂地应力测试检验预测结果并复核隧道应力状况。结果表明，桃子垭隧道水平最大主应力方向为N15°W~N40°W，实测三向应力关系为SH≥Sv＞Sh；钻孔附近的应力预测值在区域实测应力量值变化范围内，隧道埋深最大处的水平最大、最小应力值分别达24 MPa和16 MPa；隧道施工过程中的4个钻孔应力量值复核结果显示，除了局部受到岩性变化、断裂破碎带等影响出现偏差，本文预测结果与实测应力量值基本一致。笔者发展的原地应力综合预测及复核方法，一方面可以快速有效地预测深埋特长隧道等线状工程的原地应力状态，有效降低初始勘察阶段地应力测试成本，另一方面，应力量值的复核保证了应力预测结果的可靠性，可以为隧道施工方案的及时变更及预算调整等提供有力依据和数据支撑。 深埋特长隧道工程的高地应力问题越来越受到重视，如何准确高效地确定工程区地应力状态，是目前关注的重点和难点。针对深埋特长隧道地应力状态的确定问题，我们提出了基于多源数据的初始原地应力方向综合确定和应力量值预测及复核的综合解决方案。通过勘察阶段有限钻孔的地应力测试，并结合区域多源地应力资料，可以综合确定地应力方向并利用修正的Sheorey模型预测隧道轴线地应力；针对预测结果，在隧道开挖施工过程中，进一步利用有限钻孔的水压致裂地应力测试检验预测结果并复核隧道应力状况。结果表明，桃子垭隧道水平最大主应力方向为N15°W~N40°W，实测三向应力关系为SH≥Sv＞Sh；钻孔附近的应力预测值在区域实测应力量值变化范围内，隧道埋深最大处的水平最大、最小应力值分别达24 MPa和16 MPa；隧道施工过程中的4个钻孔应力量值复核结果显示，除了局部受到岩性变化、断裂破碎带等影响出现偏差，本文预测结果与实测应力量值基本一致。笔者发展的原地应力综合预测及复核方法，一方面可以快速有效地预测深埋特长隧道等线状工程的原地应力状态，有效降低初始勘察阶段地应力测试成本，另一方面，应力量值的复核保证了应力预测结果的可靠性，可以为隧道施工方案的及时变更及预算调整等提供有力依据和数据支撑。
深埋特长隧道工程的高地应力问题越来越受到重视，如何准确高效地确定工程区地应力状态，是目前关注的重点和难点。针对深埋特长隧道地应力状态的确定问题，我们提出了基于多源数据的初始原地应力方向综合确定和应力量值预测及复核的综合解决方案。通过勘察阶段有限钻孔的地应力测试，并结合区域多源地应力资料，可以综合确定地应力方向并利用修正的Sheorey模型预测隧道轴线地应力；针对预测结果，在隧道开挖施工过程中，进一步利用有限钻孔的水压致裂地应力测试检验预测结果并复核隧道应力状况。结果表明，桃子垭隧道水平最大主应力方向为N15°W~N40°W，实测三向应力关系为SH≥Sv＞Sh；钻孔附近的应力预测值在区域实测应力量值变化范围内，隧道埋深最大处的水平最大、最小应力值分别达24 MPa和16 MPa；隧道施工过程中的4个钻孔应力量值复核结果显示，除了局部受到岩性变化、断裂破碎带等影响出现偏差，本文预测结果与实测应力量值基本一致。笔者发展的原地应力综合预测及复核方法，一方面可以快速有效地预测深埋特长隧道等线状工程的原地应力状态，有效降低初始勘察阶段地应力测试成本，另一方面，应力量值的复核保证了应力预测结果的可靠性，可以为隧道施工方案的及时变更及预算调整等提供有力依据和数据支撑。 深埋特长隧道工程的高地应力问题越来越受到重视，如何准确高效地确定工程区地应力状态，是目前关注的重点和难点。针对深埋特长隧道地应力状态的确定问题，我们提出了基于多源数据的初始原地应力方向综合确定和应力量值预测及复核的综合解决方案。通过勘察阶段有限钻孔的地应力测试，并结合区域多源地应力资料，可以综合确定地应力方向并利用修正的Sheorey模型预测隧道轴线地应力；针对预测结果，在隧道开挖施工过程中，进一步利用有限钻孔的水压致裂地应力测试检验预测结果并复核隧道应力状况。结果表明，桃子垭隧道水平最大主应力方向为N15°W~N40°W，实测三向应力关系为SH≥Sv＞Sh；钻孔附近的应力预测值在区域实测应力量值变化范围内，隧道埋深最大处的水平最大、最小应力值分别达24 MPa和16 MPa；隧道施工过程中的4个钻孔应力量值复核结果显示，除了局部受到岩性变化、断裂破碎带等影响出现偏差，本文预测结果与实测应力量值基本一致。笔者发展的原地应力综合预测及复核方法，一方面可以快速有效地预测深埋特长隧道等线状工程的原地应力状态，有效降低初始勘察阶段地应力测试成本，另一方面，应力量值的复核保证了应力预测结果的可靠性，可以为隧道施工方案的及时变更及预算调整等提供有力依据和数据支撑。
2022, 30(3): 874-883.
摘要:
金属硫化物矿山的废石堆场受降水淋滤影响而发生硫化物氧化，产生硫酸并释放重金属，因此采矿工程产生的废石是水污染不可忽视的来源。前人关于金属硫化矿物氧化的机理研究大多集中在单一矿物的室内实验，与野外情况匹配度较低。本研究从岩样(矿石和废石)、水样(河水、地下水、废弃尾矿库渗滤液)的水化学、微量元素和锶同位素等方面，分析某铅锌矿废石堆场对水环境的影响，并讨论其产生的化学组分在野外环境中的变化规律及机理。研究结果显示，金属硫化物氧化造成了河水酸化，pH低至2.38，SO42-高达9421 mg·L-1，同时微量元素中Zn、Pb、Ni、Mn、Cd质量浓度远超饮用水限值，如Zn达到了582 mg·L-1(饮用水限值为1 mg·L-1)，且浓度与pH负相关。河水酸化的主因是黄铁矿、磁黄铁矿的氧化作用，并贡献了河水中大部分的SO42-。闪锌矿等矿物在贡献了河水中少部分SO42-的同时，也是重金属元素的主要来源。地下水离子浓度较河水低，pH在中性左右。虽然主要是受到侧向山体地下水补给稀释，但碳酸盐和硅酸盐对酸起到的中和作用对酸性水的治理有很大启示价值。以上机理的认识对于废石对水土环境污染的防治具有重要意义。 金属硫化物矿山的废石堆场受降水淋滤影响而发生硫化物氧化，产生硫酸并释放重金属，因此采矿工程产生的废石是水污染不可忽视的来源。前人关于金属硫化矿物氧化的机理研究大多集中在单一矿物的室内实验，与野外情况匹配度较低。本研究从岩样(矿石和废石)、水样(河水、地下水、废弃尾矿库渗滤液)的水化学、微量元素和锶同位素等方面，分析某铅锌矿废石堆场对水环境的影响，并讨论其产生的化学组分在野外环境中的变化规律及机理。研究结果显示，金属硫化物氧化造成了河水酸化，pH低至2.38，SO42-高达9421 mg·L-1，同时微量元素中Zn、Pb、Ni、Mn、Cd质量浓度远超饮用水限值，如Zn达到了582 mg·L-1(饮用水限值为1 mg·L-1)，且浓度与pH负相关。河水酸化的主因是黄铁矿、磁黄铁矿的氧化作用，并贡献了河水中大部分的SO42-。闪锌矿等矿物在贡献了河水中少部分SO42-的同时，也是重金属元素的主要来源。地下水离子浓度较河水低，pH在中性左右。虽然主要是受到侧向山体地下水补给稀释，但碳酸盐和硅酸盐对酸起到的中和作用对酸性水的治理有很大启示价值。以上机理的认识对于废石对水土环境污染的防治具有重要意义。
金属硫化物矿山的废石堆场受降水淋滤影响而发生硫化物氧化，产生硫酸并释放重金属，因此采矿工程产生的废石是水污染不可忽视的来源。前人关于金属硫化矿物氧化的机理研究大多集中在单一矿物的室内实验，与野外情况匹配度较低。本研究从岩样(矿石和废石)、水样(河水、地下水、废弃尾矿库渗滤液)的水化学、微量元素和锶同位素等方面，分析某铅锌矿废石堆场对水环境的影响，并讨论其产生的化学组分在野外环境中的变化规律及机理。研究结果显示，金属硫化物氧化造成了河水酸化，pH低至2.38，SO42-高达9421 mg·L-1，同时微量元素中Zn、Pb、Ni、Mn、Cd质量浓度远超饮用水限值，如Zn达到了582 mg·L-1(饮用水限值为1 mg·L-1)，且浓度与pH负相关。河水酸化的主因是黄铁矿、磁黄铁矿的氧化作用，并贡献了河水中大部分的SO42-。闪锌矿等矿物在贡献了河水中少部分SO42-的同时，也是重金属元素的主要来源。地下水离子浓度较河水低，pH在中性左右。虽然主要是受到侧向山体地下水补给稀释，但碳酸盐和硅酸盐对酸起到的中和作用对酸性水的治理有很大启示价值。以上机理的认识对于废石对水土环境污染的防治具有重要意义。 金属硫化物矿山的废石堆场受降水淋滤影响而发生硫化物氧化，产生硫酸并释放重金属，因此采矿工程产生的废石是水污染不可忽视的来源。前人关于金属硫化矿物氧化的机理研究大多集中在单一矿物的室内实验，与野外情况匹配度较低。本研究从岩样(矿石和废石)、水样(河水、地下水、废弃尾矿库渗滤液)的水化学、微量元素和锶同位素等方面，分析某铅锌矿废石堆场对水环境的影响，并讨论其产生的化学组分在野外环境中的变化规律及机理。研究结果显示，金属硫化物氧化造成了河水酸化，pH低至2.38，SO42-高达9421 mg·L-1，同时微量元素中Zn、Pb、Ni、Mn、Cd质量浓度远超饮用水限值，如Zn达到了582 mg·L-1(饮用水限值为1 mg·L-1)，且浓度与pH负相关。河水酸化的主因是黄铁矿、磁黄铁矿的氧化作用，并贡献了河水中大部分的SO42-。闪锌矿等矿物在贡献了河水中少部分SO42-的同时，也是重金属元素的主要来源。地下水离子浓度较河水低，pH在中性左右。虽然主要是受到侧向山体地下水补给稀释，但碳酸盐和硅酸盐对酸起到的中和作用对酸性水的治理有很大启示价值。以上机理的认识对于废石对水土环境污染的防治具有重要意义。
2022, 30(3): 884-895.
摘要:
1933年发生在青藏高原东缘岷江上游叠溪地区的7.5级地震，致岷江干流两岸岩体崩滑堵江，形成叠溪小海子堰塞湖。堰塞湖形成后，水流携带松坪沟流域内的泥砂进入堰塞湖不断沉积，形成具有顶积层、前积层和底积层3层结构的吉尔伯特型扇三角洲。基于野外调查，本文对叠溪堰塞湖三角洲沉积物的沉积特征进行研究，依据沉积物的地貌和沉积特征推断松坪沟流域至少发生过两次大型洪水事件。采用水力学中的水流能量法反演计算，结果表明这两次洪水的最大洪峰流量分别为405.4 m3·s-1和365.4 m3·s-1。叠溪堰塞湖沉积特征与历史洪峰流量的重建，对于了解震后堰塞湖地质环境及演化规律等方面具有重要意义，可为地质灾害等事件的发生频率、危害程度在工程建设方面提供参考。 1933年发生在青藏高原东缘岷江上游叠溪地区的7.5级地震，致岷江干流两岸岩体崩滑堵江，形成叠溪小海子堰塞湖。堰塞湖形成后，水流携带松坪沟流域内的泥砂进入堰塞湖不断沉积，形成具有顶积层、前积层和底积层3层结构的吉尔伯特型扇三角洲。基于野外调查，本文对叠溪堰塞湖三角洲沉积物的沉积特征进行研究，依据沉积物的地貌和沉积特征推断松坪沟流域至少发生过两次大型洪水事件。采用水力学中的水流能量法反演计算，结果表明这两次洪水的最大洪峰流量分别为405.4 m3·s-1和365.4 m3·s-1。叠溪堰塞湖沉积特征与历史洪峰流量的重建，对于了解震后堰塞湖地质环境及演化规律等方面具有重要意义，可为地质灾害等事件的发生频率、危害程度在工程建设方面提供参考。
1933年发生在青藏高原东缘岷江上游叠溪地区的7.5级地震，致岷江干流两岸岩体崩滑堵江，形成叠溪小海子堰塞湖。堰塞湖形成后，水流携带松坪沟流域内的泥砂进入堰塞湖不断沉积，形成具有顶积层、前积层和底积层3层结构的吉尔伯特型扇三角洲。基于野外调查，本文对叠溪堰塞湖三角洲沉积物的沉积特征进行研究，依据沉积物的地貌和沉积特征推断松坪沟流域至少发生过两次大型洪水事件。采用水力学中的水流能量法反演计算，结果表明这两次洪水的最大洪峰流量分别为405.4 m3·s-1和365.4 m3·s-1。叠溪堰塞湖沉积特征与历史洪峰流量的重建，对于了解震后堰塞湖地质环境及演化规律等方面具有重要意义，可为地质灾害等事件的发生频率、危害程度在工程建设方面提供参考。 1933年发生在青藏高原东缘岷江上游叠溪地区的7.5级地震，致岷江干流两岸岩体崩滑堵江，形成叠溪小海子堰塞湖。堰塞湖形成后，水流携带松坪沟流域内的泥砂进入堰塞湖不断沉积，形成具有顶积层、前积层和底积层3层结构的吉尔伯特型扇三角洲。基于野外调查，本文对叠溪堰塞湖三角洲沉积物的沉积特征进行研究，依据沉积物的地貌和沉积特征推断松坪沟流域至少发生过两次大型洪水事件。采用水力学中的水流能量法反演计算，结果表明这两次洪水的最大洪峰流量分别为405.4 m3·s-1和365.4 m3·s-1。叠溪堰塞湖沉积特征与历史洪峰流量的重建，对于了解震后堰塞湖地质环境及演化规律等方面具有重要意义，可为地质灾害等事件的发生频率、危害程度在工程建设方面提供参考。
2022, 30(3): 896-907.
摘要:
不同埋深的软硬岩层叠置复合地层变形破坏形式复杂而使得软岩大变形和硬岩岩爆位置相关关系不够明确。在拉张盆地中自重应力为主，侧压系数一般较小且多数在1.0以内。本文以在水平和铅垂叠置复合地层中TBM开挖圆形断面隧道为例，采用有限差分程序FLAC3D对拉张盆地中不同埋深、不同叠置型式复合地层中TBM开挖后的三维弹塑性位移变形、主应力和塑性破坏分布变化特征展开数值模拟研究。模拟结果表明，围岩变形主要发生在软岩层地层中，埋深超过800 m后沿隧道轴向软岩大变形藕节状分段开始显现；随埋深增加，硬岩稳定性变差，顶拱位移增加尤其明显；随埋深增加，软岩和硬岩地层之间主应力差异变小，硬岩中储能明显；埋深越大塑性区分布范围越大；埋深较小时岩层以拉张破坏为主，埋深较大时以剪切破坏为主，两种状态的转换埋深(临界深度)约为800 m。由此对拉张盆地中深埋界限值给予了理论验证。 不同埋深的软硬岩层叠置复合地层变形破坏形式复杂而使得软岩大变形和硬岩岩爆位置相关关系不够明确。在拉张盆地中自重应力为主，侧压系数一般较小且多数在1.0以内。本文以在水平和铅垂叠置复合地层中TBM开挖圆形断面隧道为例，采用有限差分程序FLAC3D对拉张盆地中不同埋深、不同叠置型式复合地层中TBM开挖后的三维弹塑性位移变形、主应力和塑性破坏分布变化特征展开数值模拟研究。模拟结果表明，围岩变形主要发生在软岩层地层中，埋深超过800 m后沿隧道轴向软岩大变形藕节状分段开始显现；随埋深增加，硬岩稳定性变差，顶拱位移增加尤其明显；随埋深增加，软岩和硬岩地层之间主应力差异变小，硬岩中储能明显；埋深越大塑性区分布范围越大；埋深较小时岩层以拉张破坏为主，埋深较大时以剪切破坏为主，两种状态的转换埋深(临界深度)约为800 m。由此对拉张盆地中深埋界限值给予了理论验证。
不同埋深的软硬岩层叠置复合地层变形破坏形式复杂而使得软岩大变形和硬岩岩爆位置相关关系不够明确。在拉张盆地中自重应力为主，侧压系数一般较小且多数在1.0以内。本文以在水平和铅垂叠置复合地层中TBM开挖圆形断面隧道为例，采用有限差分程序FLAC3D对拉张盆地中不同埋深、不同叠置型式复合地层中TBM开挖后的三维弹塑性位移变形、主应力和塑性破坏分布变化特征展开数值模拟研究。模拟结果表明，围岩变形主要发生在软岩层地层中，埋深超过800 m后沿隧道轴向软岩大变形藕节状分段开始显现；随埋深增加，硬岩稳定性变差，顶拱位移增加尤其明显；随埋深增加，软岩和硬岩地层之间主应力差异变小，硬岩中储能明显；埋深越大塑性区分布范围越大；埋深较小时岩层以拉张破坏为主，埋深较大时以剪切破坏为主，两种状态的转换埋深(临界深度)约为800 m。由此对拉张盆地中深埋界限值给予了理论验证。 不同埋深的软硬岩层叠置复合地层变形破坏形式复杂而使得软岩大变形和硬岩岩爆位置相关关系不够明确。在拉张盆地中自重应力为主，侧压系数一般较小且多数在1.0以内。本文以在水平和铅垂叠置复合地层中TBM开挖圆形断面隧道为例，采用有限差分程序FLAC3D对拉张盆地中不同埋深、不同叠置型式复合地层中TBM开挖后的三维弹塑性位移变形、主应力和塑性破坏分布变化特征展开数值模拟研究。模拟结果表明，围岩变形主要发生在软岩层地层中，埋深超过800 m后沿隧道轴向软岩大变形藕节状分段开始显现；随埋深增加，硬岩稳定性变差，顶拱位移增加尤其明显；随埋深增加，软岩和硬岩地层之间主应力差异变小，硬岩中储能明显；埋深越大塑性区分布范围越大；埋深较小时岩层以拉张破坏为主，埋深较大时以剪切破坏为主，两种状态的转换埋深(临界深度)约为800 m。由此对拉张盆地中深埋界限值给予了理论验证。
2022, 30(3): 908-919.
摘要:
CZ铁路康定至理塘段地处青藏高原东部边缘，区域内地形地貌多变、地质构造复杂，滑坡灾害极其发育，严重威胁着CZ铁路康定至理塘段的规划建设和未来安全运行。因此，选取高程、坡向、平面曲率、剖面曲率、地形起伏度、地表切割度、地形湿度指数、归一化植被指数、岩性、距断层距离、距河流距离、距道路距离共计12个影响因子构建滑坡空间数据库，采用深度学习的卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)模型进行滑坡易发性评价，根据易发性指数将研究区划分为极高易发区(13.76%)、高易发区(14.00%)、中易发区(15.86%)、低易发区(18.17%)、极低易发区(38.21%)5个等级，并与人工神经网络(artificial neural network，ANN)模型进行对比。结果表明，CNN模型的评价精度AUC(0.87)大于ANN(0.84)模型，且极高易发区的频率比值高于ANN模型，CNN模型在本研究区有着更高的预测能力；极高和高易发区主要分布在水系较为发育的地区，沿着雅砻江和其他河流两侧2 km范围内呈带状分布。滑坡易发性评价结果较好地反映了研究区滑坡灾害发育的分布现状，能够为该区的CZ铁路建设和未来安全运行过程中的防灾减灾工作提供科学的依据。 CZ铁路康定至理塘段地处青藏高原东部边缘，区域内地形地貌多变、地质构造复杂，滑坡灾害极其发育，严重威胁着CZ铁路康定至理塘段的规划建设和未来安全运行。因此，选取高程、坡向、平面曲率、剖面曲率、地形起伏度、地表切割度、地形湿度指数、归一化植被指数、岩性、距断层距离、距河流距离、距道路距离共计12个影响因子构建滑坡空间数据库，采用深度学习的卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)模型进行滑坡易发性评价，根据易发性指数将研究区划分为极高易发区(13.76%)、高易发区(14.00%)、中易发区(15.86%)、低易发区(18.17%)、极低易发区(38.21%)5个等级，并与人工神经网络(artificial neural network，ANN)模型进行对比。结果表明，CNN模型的评价精度AUC(0.87)大于ANN(0.84)模型，且极高易发区的频率比值高于ANN模型，CNN模型在本研究区有着更高的预测能力；极高和高易发区主要分布在水系较为发育的地区，沿着雅砻江和其他河流两侧2 km范围内呈带状分布。滑坡易发性评价结果较好地反映了研究区滑坡灾害发育的分布现状，能够为该区的CZ铁路建设和未来安全运行过程中的防灾减灾工作提供科学的依据。
CZ铁路康定至理塘段地处青藏高原东部边缘，区域内地形地貌多变、地质构造复杂，滑坡灾害极其发育，严重威胁着CZ铁路康定至理塘段的规划建设和未来安全运行。因此，选取高程、坡向、平面曲率、剖面曲率、地形起伏度、地表切割度、地形湿度指数、归一化植被指数、岩性、距断层距离、距河流距离、距道路距离共计12个影响因子构建滑坡空间数据库，采用深度学习的卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)模型进行滑坡易发性评价，根据易发性指数将研究区划分为极高易发区(13.76%)、高易发区(14.00%)、中易发区(15.86%)、低易发区(18.17%)、极低易发区(38.21%)5个等级，并与人工神经网络(artificial neural network，ANN)模型进行对比。结果表明，CNN模型的评价精度AUC(0.87)大于ANN(0.84)模型，且极高易发区的频率比值高于ANN模型，CNN模型在本研究区有着更高的预测能力；极高和高易发区主要分布在水系较为发育的地区，沿着雅砻江和其他河流两侧2 km范围内呈带状分布。滑坡易发性评价结果较好地反映了研究区滑坡灾害发育的分布现状，能够为该区的CZ铁路建设和未来安全运行过程中的防灾减灾工作提供科学的依据。 CZ铁路康定至理塘段地处青藏高原东部边缘，区域内地形地貌多变、地质构造复杂，滑坡灾害极其发育，严重威胁着CZ铁路康定至理塘段的规划建设和未来安全运行。因此，选取高程、坡向、平面曲率、剖面曲率、地形起伏度、地表切割度、地形湿度指数、归一化植被指数、岩性、距断层距离、距河流距离、距道路距离共计12个影响因子构建滑坡空间数据库，采用深度学习的卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)模型进行滑坡易发性评价，根据易发性指数将研究区划分为极高易发区(13.76%)、高易发区(14.00%)、中易发区(15.86%)、低易发区(18.17%)、极低易发区(38.21%)5个等级，并与人工神经网络(artificial neural network，ANN)模型进行对比。结果表明，CNN模型的评价精度AUC(0.87)大于ANN(0.84)模型，且极高易发区的频率比值高于ANN模型，CNN模型在本研究区有着更高的预测能力；极高和高易发区主要分布在水系较为发育的地区，沿着雅砻江和其他河流两侧2 km范围内呈带状分布。滑坡易发性评价结果较好地反映了研究区滑坡灾害发育的分布现状，能够为该区的CZ铁路建设和未来安全运行过程中的防灾减灾工作提供科学的依据。
2022, 30(3): 920-930.
摘要:
白龙江引水工程是我国拟建的一项重大战略工程，而代古寺水库是该工程的水源枢纽。代古寺水库及其周围地区(本文研究区)活动断层发育、大地震频发，故亟需开展可靠的地震危险性评估，为该研究区内的工程建设和运营保驾护航。由于传统评估方法物理依据不足，难以正确评估研究区的地震危险性，故本文采用了基于地震物理预测的地震危险性评估新方法。研究结果表明，该研究区位于海原地震区，未来100年内该研究区的地震危险性主要源于海原地震区的下一次MS8.5标志性地震。根据断层地震活动、发震潜力与展布特征，我们预判了该标志性地震的可能发震断层和震中位置；应用地震烈度衰减关系，考虑不同震中位置，分别计算了其产生的地震烈度。为确保“百年大计”的白龙江引水工程代古寺水库水资源枢纽安全，我们建议该研究区的抗震设防烈度不宜低于8度。 白龙江引水工程是我国拟建的一项重大战略工程，而代古寺水库是该工程的水源枢纽。代古寺水库及其周围地区(本文研究区)活动断层发育、大地震频发，故亟需开展可靠的地震危险性评估，为该研究区内的工程建设和运营保驾护航。由于传统评估方法物理依据不足，难以正确评估研究区的地震危险性，故本文采用了基于地震物理预测的地震危险性评估新方法。研究结果表明，该研究区位于海原地震区，未来100年内该研究区的地震危险性主要源于海原地震区的下一次MS8.5标志性地震。根据断层地震活动、发震潜力与展布特征，我们预判了该标志性地震的可能发震断层和震中位置；应用地震烈度衰减关系，考虑不同震中位置，分别计算了其产生的地震烈度。为确保“百年大计”的白龙江引水工程代古寺水库水资源枢纽安全，我们建议该研究区的抗震设防烈度不宜低于8度。
白龙江引水工程是我国拟建的一项重大战略工程，而代古寺水库是该工程的水源枢纽。代古寺水库及其周围地区(本文研究区)活动断层发育、大地震频发，故亟需开展可靠的地震危险性评估，为该研究区内的工程建设和运营保驾护航。由于传统评估方法物理依据不足，难以正确评估研究区的地震危险性，故本文采用了基于地震物理预测的地震危险性评估新方法。研究结果表明，该研究区位于海原地震区，未来100年内该研究区的地震危险性主要源于海原地震区的下一次MS8.5标志性地震。根据断层地震活动、发震潜力与展布特征，我们预判了该标志性地震的可能发震断层和震中位置；应用地震烈度衰减关系，考虑不同震中位置，分别计算了其产生的地震烈度。为确保“百年大计”的白龙江引水工程代古寺水库水资源枢纽安全，我们建议该研究区的抗震设防烈度不宜低于8度。 白龙江引水工程是我国拟建的一项重大战略工程，而代古寺水库是该工程的水源枢纽。代古寺水库及其周围地区(本文研究区)活动断层发育、大地震频发，故亟需开展可靠的地震危险性评估，为该研究区内的工程建设和运营保驾护航。由于传统评估方法物理依据不足，难以正确评估研究区的地震危险性，故本文采用了基于地震物理预测的地震危险性评估新方法。研究结果表明，该研究区位于海原地震区，未来100年内该研究区的地震危险性主要源于海原地震区的下一次MS8.5标志性地震。根据断层地震活动、发震潜力与展布特征，我们预判了该标志性地震的可能发震断层和震中位置；应用地震烈度衰减关系，考虑不同震中位置，分别计算了其产生的地震烈度。为确保“百年大计”的白龙江引水工程代古寺水库水资源枢纽安全，我们建议该研究区的抗震设防烈度不宜低于8度。
2022, 30(3): 931-943.
摘要:
2021年“7·20”极端暴雨引发河南省郑州市西部山区四市(荥阳、巩义、新密、登封)山洪地质灾害造成251人死亡失踪，分布在44个乡镇140个行政村、组或社区，既具有群发性、分散性，也具有相对集聚性。本次山洪地质灾害分散复杂，流域灾害链和区域灾害群共存，山洪灾害链呈现空间关联、时间接续、动力转换和灾情放大的效应。文章总结了山洪地质灾害时空分布特点，分析了山洪地质灾害的形成因素，探讨了索河流域邢门堂垴跨沟路基阻水溃决-王宗店暴洪冲淹-崔庙村海沟寨公路路基堰塞淹没等山洪灾害链的成因，研究了王宗店村南头组滑坡顺层滑移的地质力学模式及其稳定性与力学参数的关系。初步提出当前期过程或日降雨量达到200 mm，未来1 h预报雨量超过40 mm，或3 h预报雨量超过100 mm，可以作为山洪地质灾害预警响应判据，必须启动红色预警响应。研究结果可为郑州市西部山区预防应对山洪地质灾害提供决策支持，也可供类似的山地丘陵区城乡社区防灾减灾与应急响应参考。 2021年“7·20”极端暴雨引发河南省郑州市西部山区四市(荥阳、巩义、新密、登封)山洪地质灾害造成251人死亡失踪，分布在44个乡镇140个行政村、组或社区，既具有群发性、分散性，也具有相对集聚性。本次山洪地质灾害分散复杂，流域灾害链和区域灾害群共存，山洪灾害链呈现空间关联、时间接续、动力转换和灾情放大的效应。文章总结了山洪地质灾害时空分布特点，分析了山洪地质灾害的形成因素，探讨了索河流域邢门堂垴跨沟路基阻水溃决-王宗店暴洪冲淹-崔庙村海沟寨公路路基堰塞淹没等山洪灾害链的成因，研究了王宗店村南头组滑坡顺层滑移的地质力学模式及其稳定性与力学参数的关系。初步提出当前期过程或日降雨量达到200 mm，未来1 h预报雨量超过40 mm，或3 h预报雨量超过100 mm，可以作为山洪地质灾害预警响应判据，必须启动红色预警响应。研究结果可为郑州市西部山区预防应对山洪地质灾害提供决策支持，也可供类似的山地丘陵区城乡社区防灾减灾与应急响应参考。
2021年“7·20”极端暴雨引发河南省郑州市西部山区四市(荥阳、巩义、新密、登封)山洪地质灾害造成251人死亡失踪，分布在44个乡镇140个行政村、组或社区，既具有群发性、分散性，也具有相对集聚性。本次山洪地质灾害分散复杂，流域灾害链和区域灾害群共存，山洪灾害链呈现空间关联、时间接续、动力转换和灾情放大的效应。文章总结了山洪地质灾害时空分布特点，分析了山洪地质灾害的形成因素，探讨了索河流域邢门堂垴跨沟路基阻水溃决-王宗店暴洪冲淹-崔庙村海沟寨公路路基堰塞淹没等山洪灾害链的成因，研究了王宗店村南头组滑坡顺层滑移的地质力学模式及其稳定性与力学参数的关系。初步提出当前期过程或日降雨量达到200 mm，未来1 h预报雨量超过40 mm，或3 h预报雨量超过100 mm，可以作为山洪地质灾害预警响应判据，必须启动红色预警响应。研究结果可为郑州市西部山区预防应对山洪地质灾害提供决策支持，也可供类似的山地丘陵区城乡社区防灾减灾与应急响应参考。 2021年“7·20”极端暴雨引发河南省郑州市西部山区四市(荥阳、巩义、新密、登封)山洪地质灾害造成251人死亡失踪，分布在44个乡镇140个行政村、组或社区，既具有群发性、分散性，也具有相对集聚性。本次山洪地质灾害分散复杂，流域灾害链和区域灾害群共存，山洪灾害链呈现空间关联、时间接续、动力转换和灾情放大的效应。文章总结了山洪地质灾害时空分布特点，分析了山洪地质灾害的形成因素，探讨了索河流域邢门堂垴跨沟路基阻水溃决-王宗店暴洪冲淹-崔庙村海沟寨公路路基堰塞淹没等山洪灾害链的成因，研究了王宗店村南头组滑坡顺层滑移的地质力学模式及其稳定性与力学参数的关系。初步提出当前期过程或日降雨量达到200 mm，未来1 h预报雨量超过40 mm，或3 h预报雨量超过100 mm，可以作为山洪地质灾害预警响应判据，必须启动红色预警响应。研究结果可为郑州市西部山区预防应对山洪地质灾害提供决策支持，也可供类似的山地丘陵区城乡社区防灾减灾与应急响应参考。
2022, 30(3): 944-955.
摘要:
福建省滑坡灾害群发，点多面广，开展区域滑坡灾害预警业务是有效防灾减灾的重要手段，预警模型的科学性和有效性是预警业务的核心问题。传统区域滑坡灾害预警模型，受到滑坡诱发机理复杂、数据积累有限，以及大数据分析方法不足等限制，存在预警精度有限、精细化不足等问题。本文基于近9年地质与气象大数据，采用随机森林算法，构建了福建省区域滑坡灾害预警模型并开展实例校验。研究得出如下结论：①提出区域滑坡灾害训练样本集构建的优化方法，并构建了福建省区域滑坡灾害训练样本集，样本集包括地质环境、降雨等26个输入特征属性和1个输出特征属性，涵盖了福建省近9年(2010~2018年)全部样本数量达15 589个(其中：正样本3562个，负样本12 027个，正负样本比例约1 : 3.4); ②基于随机森林算法，对福建训练样本集进行学习训练、模型优化和模型存储。模型训练采用5折交叉验证法，采用贝叶斯优化算法进行模型参数优化，采用精确度、ROC曲线和AUC值等指标校验模型准确度和模型泛化能力。优化后的模型准确率和泛化能力均较好(准确率94.3%，AUC为0.954); ③选取2021年6月22日和28日的实际滑坡灾害发生情况，采用本文新提出的预警模型进行实况模拟运行，命中率均为100%。对比原显式统计模型预警结果，新模型命中率是原模型的6倍(6月22日)或相当(6月28日)，新模型预警区内滑坡密度是原模型的1.6~1.7倍。初步验证表明基于随机森林的新模型优势明显，命中率更高，预警区面积更小，能够实现更加精准的预警。后续将继续跟踪研究区新发滑坡灾害情况，进行模型校验与修正完善。 福建省滑坡灾害群发，点多面广，开展区域滑坡灾害预警业务是有效防灾减灾的重要手段，预警模型的科学性和有效性是预警业务的核心问题。传统区域滑坡灾害预警模型，受到滑坡诱发机理复杂、数据积累有限，以及大数据分析方法不足等限制，存在预警精度有限、精细化不足等问题。本文基于近9年地质与气象大数据，采用随机森林算法，构建了福建省区域滑坡灾害预警模型并开展实例校验。研究得出如下结论：①提出区域滑坡灾害训练样本集构建的优化方法，并构建了福建省区域滑坡灾害训练样本集，样本集包括地质环境、降雨等26个输入特征属性和1个输出特征属性，涵盖了福建省近9年(2010~2018年)全部样本数量达15 589个(其中：正样本3562个，负样本12 027个，正负样本比例约1 : 3.4); ②基于随机森林算法，对福建训练样本集进行学习训练、模型优化和模型存储。模型训练采用5折交叉验证法，采用贝叶斯优化算法进行模型参数优化，采用精确度、ROC曲线和AUC值等指标校验模型准确度和模型泛化能力。优化后的模型准确率和泛化能力均较好(准确率94.3%，AUC为0.954); ③选取2021年6月22日和28日的实际滑坡灾害发生情况，采用本文新提出的预警模型进行实况模拟运行，命中率均为100%。对比原显式统计模型预警结果，新模型命中率是原模型的6倍(6月22日)或相当(6月28日)，新模型预警区内滑坡密度是原模型的1.6~1.7倍。初步验证表明基于随机森林的新模型优势明显，命中率更高，预警区面积更小，能够实现更加精准的预警。后续将继续跟踪研究区新发滑坡灾害情况，进行模型校验与修正完善。
福建省滑坡灾害群发，点多面广，开展区域滑坡灾害预警业务是有效防灾减灾的重要手段，预警模型的科学性和有效性是预警业务的核心问题。传统区域滑坡灾害预警模型，受到滑坡诱发机理复杂、数据积累有限，以及大数据分析方法不足等限制，存在预警精度有限、精细化不足等问题。本文基于近9年地质与气象大数据，采用随机森林算法，构建了福建省区域滑坡灾害预警模型并开展实例校验。研究得出如下结论：①提出区域滑坡灾害训练样本集构建的优化方法，并构建了福建省区域滑坡灾害训练样本集，样本集包括地质环境、降雨等26个输入特征属性和1个输出特征属性，涵盖了福建省近9年(2010~2018年)全部样本数量达15 589个(其中：正样本3562个，负样本12 027个，正负样本比例约1 : 3.4); ②基于随机森林算法，对福建训练样本集进行学习训练、模型优化和模型存储。模型训练采用5折交叉验证法，采用贝叶斯优化算法进行模型参数优化，采用精确度、ROC曲线和AUC值等指标校验模型准确度和模型泛化能力。优化后的模型准确率和泛化能力均较好(准确率94.3%，AUC为0.954); ③选取2021年6月22日和28日的实际滑坡灾害发生情况，采用本文新提出的预警模型进行实况模拟运行，命中率均为100%。对比原显式统计模型预警结果，新模型命中率是原模型的6倍(6月22日)或相当(6月28日)，新模型预警区内滑坡密度是原模型的1.6~1.7倍。初步验证表明基于随机森林的新模型优势明显，命中率更高，预警区面积更小，能够实现更加精准的预警。后续将继续跟踪研究区新发滑坡灾害情况，进行模型校验与修正完善。 福建省滑坡灾害群发，点多面广，开展区域滑坡灾害预警业务是有效防灾减灾的重要手段，预警模型的科学性和有效性是预警业务的核心问题。传统区域滑坡灾害预警模型，受到滑坡诱发机理复杂、数据积累有限，以及大数据分析方法不足等限制，存在预警精度有限、精细化不足等问题。本文基于近9年地质与气象大数据，采用随机森林算法，构建了福建省区域滑坡灾害预警模型并开展实例校验。研究得出如下结论：①提出区域滑坡灾害训练样本集构建的优化方法，并构建了福建省区域滑坡灾害训练样本集，样本集包括地质环境、降雨等26个输入特征属性和1个输出特征属性，涵盖了福建省近9年(2010~2018年)全部样本数量达15 589个(其中：正样本3562个，负样本12 027个，正负样本比例约1 : 3.4); ②基于随机森林算法，对福建训练样本集进行学习训练、模型优化和模型存储。模型训练采用5折交叉验证法，采用贝叶斯优化算法进行模型参数优化，采用精确度、ROC曲线和AUC值等指标校验模型准确度和模型泛化能力。优化后的模型准确率和泛化能力均较好(准确率94.3%，AUC为0.954); ③选取2021年6月22日和28日的实际滑坡灾害发生情况，采用本文新提出的预警模型进行实况模拟运行，命中率均为100%。对比原显式统计模型预警结果，新模型命中率是原模型的6倍(6月22日)或相当(6月28日)，新模型预警区内滑坡密度是原模型的1.6~1.7倍。初步验证表明基于随机森林的新模型优势明显，命中率更高，预警区面积更小，能够实现更加精准的预警。后续将继续跟踪研究区新发滑坡灾害情况，进行模型校验与修正完善。
2022, 30(3): 956-965.
摘要:
储层压裂改造是非常规能源开发的关键核心技术，近年来我国川西南页岩气区块储层埋深已经突破了4000 m，部分储层埋深已经接近5000 m的深度范畴，这些深埋海相页岩储层的开发与3500 m以浅区相比差异较大，其独有特性对于储层改造工程形成挑战。储层压裂改造中起到控制性作用的是储层岩石的物理力学特性，岩石脆性是其中之关键指标。国内外学者提出多个岩石脆性指标评价方法，矿物成分、力学性质、应力-应变曲线特征、硬度测试以及能量理论等等，但是对于深埋储层岩石在原位条件下的脆性评价，则由于实现难度较大而鲜见相关成果。在实验室模拟储层温压条件下在原位钻取岩石样品实施三轴压缩力学试验获得全应力-应变曲线，其峰前与峰后的应力-应变信息有效反映了原位条件下储层岩石的峰值破坏前后的内在材料属性以及变形破坏过程，通过获取多个储层岩芯峰前以及峰后的弹模计算获得脆性指数K1和K2，其值能够反映应力-应变后的弹性变形能量、峰后破裂能量以及冗余能量的关系，该脆性指数的最显著特点是能够反映出深埋页岩储层在原位条件下的温度和压力条件下的材料行为属性，从而能够对深埋海相页岩储层进行原位条件下的脆性评价。本文基于对我国龙马溪页岩储层中龙一层位中1~4小层及其下伏五峰组的页岩原位条件下的脆性评价，对比实际压裂工程现场压裂产气效果讨论了原位条件下的脆性评价的重要性。 储层压裂改造是非常规能源开发的关键核心技术，近年来我国川西南页岩气区块储层埋深已经突破了4000 m，部分储层埋深已经接近5000 m的深度范畴，这些深埋海相页岩储层的开发与3500 m以浅区相比差异较大，其独有特性对于储层改造工程形成挑战。储层压裂改造中起到控制性作用的是储层岩石的物理力学特性，岩石脆性是其中之关键指标。国内外学者提出多个岩石脆性指标评价方法，矿物成分、力学性质、应力-应变曲线特征、硬度测试以及能量理论等等，但是对于深埋储层岩石在原位条件下的脆性评价，则由于实现难度较大而鲜见相关成果。在实验室模拟储层温压条件下在原位钻取岩石样品实施三轴压缩力学试验获得全应力-应变曲线，其峰前与峰后的应力-应变信息有效反映了原位条件下储层岩石的峰值破坏前后的内在材料属性以及变形破坏过程，通过获取多个储层岩芯峰前以及峰后的弹模计算获得脆性指数K1和K2，其值能够反映应力-应变后的弹性变形能量、峰后破裂能量以及冗余能量的关系，该脆性指数的最显著特点是能够反映出深埋页岩储层在原位条件下的温度和压力条件下的材料行为属性，从而能够对深埋海相页岩储层进行原位条件下的脆性评价。本文基于对我国龙马溪页岩储层中龙一层位中1~4小层及其下伏五峰组的页岩原位条件下的脆性评价，对比实际压裂工程现场压裂产气效果讨论了原位条件下的脆性评价的重要性。
储层压裂改造是非常规能源开发的关键核心技术，近年来我国川西南页岩气区块储层埋深已经突破了4000 m，部分储层埋深已经接近5000 m的深度范畴，这些深埋海相页岩储层的开发与3500 m以浅区相比差异较大，其独有特性对于储层改造工程形成挑战。储层压裂改造中起到控制性作用的是储层岩石的物理力学特性，岩石脆性是其中之关键指标。国内外学者提出多个岩石脆性指标评价方法，矿物成分、力学性质、应力-应变曲线特征、硬度测试以及能量理论等等，但是对于深埋储层岩石在原位条件下的脆性评价，则由于实现难度较大而鲜见相关成果。在实验室模拟储层温压条件下在原位钻取岩石样品实施三轴压缩力学试验获得全应力-应变曲线，其峰前与峰后的应力-应变信息有效反映了原位条件下储层岩石的峰值破坏前后的内在材料属性以及变形破坏过程，通过获取多个储层岩芯峰前以及峰后的弹模计算获得脆性指数K1和K2，其值能够反映应力-应变后的弹性变形能量、峰后破裂能量以及冗余能量的关系，该脆性指数的最显著特点是能够反映出深埋页岩储层在原位条件下的温度和压力条件下的材料行为属性，从而能够对深埋海相页岩储层进行原位条件下的脆性评价。本文基于对我国龙马溪页岩储层中龙一层位中1~4小层及其下伏五峰组的页岩原位条件下的脆性评价，对比实际压裂工程现场压裂产气效果讨论了原位条件下的脆性评价的重要性。 储层压裂改造是非常规能源开发的关键核心技术，近年来我国川西南页岩气区块储层埋深已经突破了4000 m，部分储层埋深已经接近5000 m的深度范畴，这些深埋海相页岩储层的开发与3500 m以浅区相比差异较大，其独有特性对于储层改造工程形成挑战。储层压裂改造中起到控制性作用的是储层岩石的物理力学特性，岩石脆性是其中之关键指标。国内外学者提出多个岩石脆性指标评价方法，矿物成分、力学性质、应力-应变曲线特征、硬度测试以及能量理论等等，但是对于深埋储层岩石在原位条件下的脆性评价，则由于实现难度较大而鲜见相关成果。在实验室模拟储层温压条件下在原位钻取岩石样品实施三轴压缩力学试验获得全应力-应变曲线，其峰前与峰后的应力-应变信息有效反映了原位条件下储层岩石的峰值破坏前后的内在材料属性以及变形破坏过程，通过获取多个储层岩芯峰前以及峰后的弹模计算获得脆性指数K1和K2，其值能够反映应力-应变后的弹性变形能量、峰后破裂能量以及冗余能量的关系，该脆性指数的最显著特点是能够反映出深埋页岩储层在原位条件下的温度和压力条件下的材料行为属性，从而能够对深埋海相页岩储层进行原位条件下的脆性评价。本文基于对我国龙马溪页岩储层中龙一层位中1~4小层及其下伏五峰组的页岩原位条件下的脆性评价，对比实际压裂工程现场压裂产气效果讨论了原位条件下的脆性评价的重要性。
2022, 30(3): 966-974.
摘要:
在岩石工程中，蚀变作用通常会引发各种工程地质问题。以新疆北部某深埋长隧洞中蚀变岩为对象，研究了蚀变岩的微观特征和物理力学性质，并对蚀变岩隧洞段进行了数值模拟。结果表明岩石蚀变类型为黑云母的绿泥石化和钾长石的黏土化，利用蚀变岩中绿泥石含量与黏土矿物含量提出了蚀变指数概念，并结合蚀变岩的宏观表观特征，对其进行蚀变程度分级。随着蚀变程度的增加，岩石的吸水性、孔隙率随之变大，块体密度、饱和单轴抗压强度、弹性模量、变形模量大幅度降低。工程实例模拟发现，随着岩石蚀变程度的增强，隧洞围岩位移明显增大，揭示了蚀变作用对围岩变形破坏有很大影响。研究成果对蚀变岩地区类似工程具有一定的参考价值。 在岩石工程中，蚀变作用通常会引发各种工程地质问题。以新疆北部某深埋长隧洞中蚀变岩为对象，研究了蚀变岩的微观特征和物理力学性质，并对蚀变岩隧洞段进行了数值模拟。结果表明岩石蚀变类型为黑云母的绿泥石化和钾长石的黏土化，利用蚀变岩中绿泥石含量与黏土矿物含量提出了蚀变指数概念，并结合蚀变岩的宏观表观特征，对其进行蚀变程度分级。随着蚀变程度的增加，岩石的吸水性、孔隙率随之变大，块体密度、饱和单轴抗压强度、弹性模量、变形模量大幅度降低。工程实例模拟发现，随着岩石蚀变程度的增强，隧洞围岩位移明显增大，揭示了蚀变作用对围岩变形破坏有很大影响。研究成果对蚀变岩地区类似工程具有一定的参考价值。
在岩石工程中，蚀变作用通常会引发各种工程地质问题。以新疆北部某深埋长隧洞中蚀变岩为对象，研究了蚀变岩的微观特征和物理力学性质，并对蚀变岩隧洞段进行了数值模拟。结果表明岩石蚀变类型为黑云母的绿泥石化和钾长石的黏土化，利用蚀变岩中绿泥石含量与黏土矿物含量提出了蚀变指数概念，并结合蚀变岩的宏观表观特征，对其进行蚀变程度分级。随着蚀变程度的增加，岩石的吸水性、孔隙率随之变大，块体密度、饱和单轴抗压强度、弹性模量、变形模量大幅度降低。工程实例模拟发现，随着岩石蚀变程度的增强，隧洞围岩位移明显增大，揭示了蚀变作用对围岩变形破坏有很大影响。研究成果对蚀变岩地区类似工程具有一定的参考价值。 在岩石工程中，蚀变作用通常会引发各种工程地质问题。以新疆北部某深埋长隧洞中蚀变岩为对象，研究了蚀变岩的微观特征和物理力学性质，并对蚀变岩隧洞段进行了数值模拟。结果表明岩石蚀变类型为黑云母的绿泥石化和钾长石的黏土化，利用蚀变岩中绿泥石含量与黏土矿物含量提出了蚀变指数概念，并结合蚀变岩的宏观表观特征，对其进行蚀变程度分级。随着蚀变程度的增加，岩石的吸水性、孔隙率随之变大，块体密度、饱和单轴抗压强度、弹性模量、变形模量大幅度降低。工程实例模拟发现，随着岩石蚀变程度的增强，隧洞围岩位移明显增大，揭示了蚀变作用对围岩变形破坏有很大影响。研究成果对蚀变岩地区类似工程具有一定的参考价值。
2022, 30(3): 975-986.
摘要:
岩体工程中，节理面的轮廓特征是决定节理岩体剪切特性的重要因素，既往研究发现节理的表面轮廓可分解为一阶大起伏和二阶小凸起，且两者在剪切特性中发挥不同的作用。为了定量分析两阶表面特征对节理剪切强度的影响，本文通过小波分析法分解节理表面，并利用二维颗粒流数值模拟结合直剪试验验证，研究了具有不同起伏角(4°、8°、12°、16°、20°)波形节理面的细观破坏模式以及波面参数对剪切特性的影响规律。结果表明，波长对剪切强度影响较小，而起伏角是决定节理剪切强度的关键因素，随着起伏角增大剪切强度和摩擦角线性增大; 直剪切过程中裂纹数量随法向应力的增大而增加，以拉伸裂纹为主; 一阶大起伏与二阶小凸起的波形起伏角和摩擦角正相关。以上研究成果为预测节理岩体强度提供了理论支撑，对保障边坡、隧道等岩体工程的安全稳定性具有参考价值。 岩体工程中，节理面的轮廓特征是决定节理岩体剪切特性的重要因素，既往研究发现节理的表面轮廓可分解为一阶大起伏和二阶小凸起，且两者在剪切特性中发挥不同的作用。为了定量分析两阶表面特征对节理剪切强度的影响，本文通过小波分析法分解节理表面，并利用二维颗粒流数值模拟结合直剪试验验证，研究了具有不同起伏角(4°、8°、12°、16°、20°)波形节理面的细观破坏模式以及波面参数对剪切特性的影响规律。结果表明，波长对剪切强度影响较小，而起伏角是决定节理剪切强度的关键因素，随着起伏角增大剪切强度和摩擦角线性增大; 直剪切过程中裂纹数量随法向应力的增大而增加，以拉伸裂纹为主; 一阶大起伏与二阶小凸起的波形起伏角和摩擦角正相关。以上研究成果为预测节理岩体强度提供了理论支撑，对保障边坡、隧道等岩体工程的安全稳定性具有参考价值。
岩体工程中，节理面的轮廓特征是决定节理岩体剪切特性的重要因素，既往研究发现节理的表面轮廓可分解为一阶大起伏和二阶小凸起，且两者在剪切特性中发挥不同的作用。为了定量分析两阶表面特征对节理剪切强度的影响，本文通过小波分析法分解节理表面，并利用二维颗粒流数值模拟结合直剪试验验证，研究了具有不同起伏角(4°、8°、12°、16°、20°)波形节理面的细观破坏模式以及波面参数对剪切特性的影响规律。结果表明，波长对剪切强度影响较小，而起伏角是决定节理剪切强度的关键因素，随着起伏角增大剪切强度和摩擦角线性增大; 直剪切过程中裂纹数量随法向应力的增大而增加，以拉伸裂纹为主; 一阶大起伏与二阶小凸起的波形起伏角和摩擦角正相关。以上研究成果为预测节理岩体强度提供了理论支撑，对保障边坡、隧道等岩体工程的安全稳定性具有参考价值。 岩体工程中，节理面的轮廓特征是决定节理岩体剪切特性的重要因素，既往研究发现节理的表面轮廓可分解为一阶大起伏和二阶小凸起，且两者在剪切特性中发挥不同的作用。为了定量分析两阶表面特征对节理剪切强度的影响，本文通过小波分析法分解节理表面，并利用二维颗粒流数值模拟结合直剪试验验证，研究了具有不同起伏角(4°、8°、12°、16°、20°)波形节理面的细观破坏模式以及波面参数对剪切特性的影响规律。结果表明，波长对剪切强度影响较小，而起伏角是决定节理剪切强度的关键因素，随着起伏角增大剪切强度和摩擦角线性增大; 直剪切过程中裂纹数量随法向应力的增大而增加，以拉伸裂纹为主; 一阶大起伏与二阶小凸起的波形起伏角和摩擦角正相关。以上研究成果为预测节理岩体强度提供了理论支撑，对保障边坡、隧道等岩体工程的安全稳定性具有参考价值。
2022, 30(3): 987-997.
摘要:
注浆堵水是地下工程和矿山水害防控的常用技术措施，但是，目前浆液扩散机理与采动效应的研究滞后于工程实践的要求，制约了注浆工程科学有效地实施。本文跟踪裂隙岩体中注浆浆液扩散研究，受裂隙地下水“偏流效应”启发，提出了深部矿山裂隙岩体动水注浆浆液扩散偏流效应的命题，包括2个关键科学问题: 裂隙岩体动水注浆浆液扩散偏流机理、偏流形成的“浆-岩”组合体采动变形破坏和渗透性变化机理。结合研究趋势，提出了跨学科综合研究方法。以典型矿山注浆防治水工程为背景，研究深部矿山水文地质结构及其采动时空演化，揭示裂隙岩体动水条件下注浆浆液扩散偏流机理及其影响因素，获得裂隙岩体内帷幕注浆形成的三维异形“浆-岩”组合体形态和力学特性，建立浆液偏流扩散数学模型，构建“浆-岩”组合体渗透性采动效应评价方法，为深部矿山水害防治和安全生产提供科学基础。 注浆堵水是地下工程和矿山水害防控的常用技术措施，但是，目前浆液扩散机理与采动效应的研究滞后于工程实践的要求，制约了注浆工程科学有效地实施。本文跟踪裂隙岩体中注浆浆液扩散研究，受裂隙地下水“偏流效应”启发，提出了深部矿山裂隙岩体动水注浆浆液扩散偏流效应的命题，包括2个关键科学问题: 裂隙岩体动水注浆浆液扩散偏流机理、偏流形成的“浆-岩”组合体采动变形破坏和渗透性变化机理。结合研究趋势，提出了跨学科综合研究方法。以典型矿山注浆防治水工程为背景，研究深部矿山水文地质结构及其采动时空演化，揭示裂隙岩体动水条件下注浆浆液扩散偏流机理及其影响因素，获得裂隙岩体内帷幕注浆形成的三维异形“浆-岩”组合体形态和力学特性，建立浆液偏流扩散数学模型，构建“浆-岩”组合体渗透性采动效应评价方法，为深部矿山水害防治和安全生产提供科学基础。
注浆堵水是地下工程和矿山水害防控的常用技术措施，但是，目前浆液扩散机理与采动效应的研究滞后于工程实践的要求，制约了注浆工程科学有效地实施。本文跟踪裂隙岩体中注浆浆液扩散研究，受裂隙地下水“偏流效应”启发，提出了深部矿山裂隙岩体动水注浆浆液扩散偏流效应的命题，包括2个关键科学问题: 裂隙岩体动水注浆浆液扩散偏流机理、偏流形成的“浆-岩”组合体采动变形破坏和渗透性变化机理。结合研究趋势，提出了跨学科综合研究方法。以典型矿山注浆防治水工程为背景，研究深部矿山水文地质结构及其采动时空演化，揭示裂隙岩体动水条件下注浆浆液扩散偏流机理及其影响因素，获得裂隙岩体内帷幕注浆形成的三维异形“浆-岩”组合体形态和力学特性，建立浆液偏流扩散数学模型，构建“浆-岩”组合体渗透性采动效应评价方法，为深部矿山水害防治和安全生产提供科学基础。 注浆堵水是地下工程和矿山水害防控的常用技术措施，但是，目前浆液扩散机理与采动效应的研究滞后于工程实践的要求，制约了注浆工程科学有效地实施。本文跟踪裂隙岩体中注浆浆液扩散研究，受裂隙地下水“偏流效应”启发，提出了深部矿山裂隙岩体动水注浆浆液扩散偏流效应的命题，包括2个关键科学问题: 裂隙岩体动水注浆浆液扩散偏流机理、偏流形成的“浆-岩”组合体采动变形破坏和渗透性变化机理。结合研究趋势，提出了跨学科综合研究方法。以典型矿山注浆防治水工程为背景，研究深部矿山水文地质结构及其采动时空演化，揭示裂隙岩体动水条件下注浆浆液扩散偏流机理及其影响因素，获得裂隙岩体内帷幕注浆形成的三维异形“浆-岩”组合体形态和力学特性，建立浆液偏流扩散数学模型，构建“浆-岩”组合体渗透性采动效应评价方法，为深部矿山水害防治和安全生产提供科学基础。
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