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2018, 26(6): 1534-1551.
摘要
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2018年10月11日和11月3日，在西藏自治区江达县波罗乡白格村与四川省白玉县绒盖乡则巴村交界处金沙江西藏岸（右岸）先后两次发生大规模高位滑坡，堵塞金沙江，形成堰塞湖。尤其是第二次滑坡-堰塞堵江，因坝体过高（堰塞湖水位可到50 m），堰塞湖库容较大（超过5×108 m3），不得不通过修建导流槽主动降低堰塞湖水位。经过人工干预，第二次堰塞体于11月13日被完全冲开，险情得以解除，但下泄的洪水在下游四川、云南境内仍造成严重的洪涝灾害。本文通过对两次滑坡的现场地质调查，结合历史遥感影像解译、InSAR监测、无人机航拍、地面变形监测等技术手段，查明了白格滑坡区斜坡的变形历史、两次滑坡及其堰塞堵江的基本特征及其动态演化特征，简述了第二次滑坡-堰塞体的应急处置以及为保证现场施工安全所开展的"实战性"监测预警工作。在同一部位先后两次发生大规模滑坡堵江事件并对其采取了及时有效的应急处置，其案例非常典型，对类似地质灾害事件具有很好的参考借鉴意义。
2018年10月11日和11月3日，在西藏自治区江达县波罗乡白格村与四川省白玉县绒盖乡则巴村交界处金沙江西藏岸（右岸）先后两次发生大规模高位滑坡，堵塞金沙江，形成堰塞湖。尤其是第二次滑坡-堰塞堵江，因坝体过高（堰塞湖水位可到50 m），堰塞湖库容较大（超过5×108 m3），不得不通过修建导流槽主动降低堰塞湖水位。经过人工干预，第二次堰塞体于11月13日被完全冲开，险情得以解除，但下泄的洪水在下游四川、云南境内仍造成严重的洪涝灾害。本文通过对两次滑坡的现场地质调查，结合历史遥感影像解译、InSAR监测、无人机航拍、地面变形监测等技术手段，查明了白格滑坡区斜坡的变形历史、两次滑坡及其堰塞堵江的基本特征及其动态演化特征，简述了第二次滑坡-堰塞体的应急处置以及为保证现场施工安全所开展的"实战性"监测预警工作。在同一部位先后两次发生大规模滑坡堵江事件并对其采取了及时有效的应急处置，其案例非常典型，对类似地质灾害事件具有很好的参考借鉴意义。
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2018, 26(2): 340-347.
汶川地震在区内诱发了大量滑坡、崩塌等地质灾害，且孕育了大量松动岩体，这些松动岩体在降雨等因素诱发下将会产生大量次生地质灾害，危险性极大。故此对汶川县进行地质灾害易发性评价具有十分重要的现实意义。本文选取高程、坡度、坡向、起伏度、沟谷密度、工程岩组、断层、水系、道路9个影响因子，基于GIS的栅格数据模型，采用信息量模型、Logistic回归模型以及两种模型耦合分析进行地质灾害易发性评价。研究结果表明，采用耦合模型较信息量或Logistic单一模型评价结果更加合理、精度更高；易发性高与较高区域多集中于水系延展区域与断层集中区域。所计算得出的易发性分区结果与研究区实际情况相近，能在地质灾害风险评价中起到重要参考作用。
汶川地震在区内诱发了大量滑坡、崩塌等地质灾害，且孕育了大量松动岩体，这些松动岩体在降雨等因素诱发下将会产生大量次生地质灾害，危险性极大。故此对汶川县进行地质灾害易发性评价具有十分重要的现实意义。本文选取高程、坡度、坡向、起伏度、沟谷密度、工程岩组、断层、水系、道路9个影响因子，基于GIS的栅格数据模型，采用信息量模型、Logistic回归模型以及两种模型耦合分析进行地质灾害易发性评价。研究结果表明，采用耦合模型较信息量或Logistic单一模型评价结果更加合理、精度更高；易发性高与较高区域多集中于水系延展区域与断层集中区域。所计算得出的易发性分区结果与研究区实际情况相近，能在地质灾害风险评价中起到重要参考作用。
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2018, 26(1): 223-240.
2017年8月28日10时30分许，贵州省纳雍县张家湾镇普洒村后山约49.1×104 m3的山体发生高位崩塌，高速运动的碎屑物质沿途铲刮坡面原有松散崩滑堆积物，最终形成体积约为82.3×104 m3的堆积体，摧毁坡脚的普洒村大树脚组和桥边组居民区，造成26人遇难，9人失踪。通过对灾害发生现场进行详细的地质调查，本文综合运用无人机航拍、地面合成孔径雷达监测等技术手段，对普洒村崩塌体特征进行了详细描述，初步阐述了崩塌发生的动力学过程和成因机理，并对周边受崩塌体失稳影响而产生的欠稳定区岩体特征的危险性进行了分析评价。初步研究结果认为，崩塌源区岩体在下部巷道采煤的影响下产生拉张裂缝，之后在长期重力作用下，山体开始变形、破碎，最终整体失稳破坏。崩塌体从小规模掉块开始到整体失稳破坏、远程运动，直至最终停积，整个过程用时约7分21秒，其中主崩塌体失稳用时约26 s，远程运动距离约788 m，是一处典型的高位崩塌-碎屑流。深入研究普洒村崩塌的形成过程和成灾机理，对我国西南山区存在的与普洒村崩塌体类似条件的灾害隐患点的减灾防灾工作，具有重要的指导意义。
2017年8月28日10时30分许，贵州省纳雍县张家湾镇普洒村后山约49.1×104 m3的山体发生高位崩塌，高速运动的碎屑物质沿途铲刮坡面原有松散崩滑堆积物，最终形成体积约为82.3×104 m3的堆积体，摧毁坡脚的普洒村大树脚组和桥边组居民区，造成26人遇难，9人失踪。通过对灾害发生现场进行详细的地质调查，本文综合运用无人机航拍、地面合成孔径雷达监测等技术手段，对普洒村崩塌体特征进行了详细描述，初步阐述了崩塌发生的动力学过程和成因机理，并对周边受崩塌体失稳影响而产生的欠稳定区岩体特征的危险性进行了分析评价。初步研究结果认为，崩塌源区岩体在下部巷道采煤的影响下产生拉张裂缝，之后在长期重力作用下，山体开始变形、破碎，最终整体失稳破坏。崩塌体从小规模掉块开始到整体失稳破坏、远程运动，直至最终停积，整个过程用时约7分21秒，其中主崩塌体失稳用时约26 s，远程运动距离约788 m，是一处典型的高位崩塌-碎屑流。深入研究普洒村崩塌的形成过程和成灾机理，对我国西南山区存在的与普洒村崩塌体类似条件的灾害隐患点的减灾防灾工作，具有重要的指导意义。
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2018, 26(1): 112-128.
根据近年来国内外学者围绕膨胀土工程地质特性取得的研究成果，着重从胀缩性、裂隙性、超固结性、强度、渗透性、微观结构及工程处治技术等几个方面总结了该课题的研究现状及进展，得到如下认识：（1）胀缩性主要取决于强亲水性黏土矿物含量、水/力边界条件及初始状态，在干湿循环条件下具有不可逆性，关于胀缩机理学界存在不同的观点；（2）裂隙性是膨胀土区别于一般土体的显著特征之一，裂隙的存在会极大破坏土体的整体性，弱化力学性质，是许多工程地质问题的直接或间接原因，裂隙形成过程与膨胀土矿物成分、微观结构和干燥过程中的内应力发育状态有关；（3）超固结性使膨胀土具有较大结构强度和水平应力，易在开挖过程中引起较强的卸荷效应，是促进边坡失稳的重要因素；（4）膨胀土的强度随干湿循环次数增加而逐渐降低，并最终趋于稳定，其中裂隙发育和土结构调整在此过程中起关键作用；（5）渗透性在很大程度上受裂隙的控制，但目前关于两者之间的定量关系还缺少系统研究；（6）微观结构反应了膨胀土的形成条件和应力历史，是决定其宏观物理力学性质的主要因素，开展微观结构研究是掌握膨胀土宏观性质本质规律的重要途径。在工程处治技术上，本文重点介绍了近些年发展起来的膨胀土路堤物理处治技术和路堑边坡柔性支护技术。最后，针对该课题的研究现状，笔者提出了今后的研究重点和方向，主要包括胀缩性和力学性质的各向异性、裂隙形成的力学机理、裂隙形态特征与工程地质特性之间的定量关系、宏-微观力学模型耦合问题及多场耦合作用下膨胀土工程性质响应特征等。
根据近年来国内外学者围绕膨胀土工程地质特性取得的研究成果，着重从胀缩性、裂隙性、超固结性、强度、渗透性、微观结构及工程处治技术等几个方面总结了该课题的研究现状及进展，得到如下认识：（1）胀缩性主要取决于强亲水性黏土矿物含量、水/力边界条件及初始状态，在干湿循环条件下具有不可逆性，关于胀缩机理学界存在不同的观点；（2）裂隙性是膨胀土区别于一般土体的显著特征之一，裂隙的存在会极大破坏土体的整体性，弱化力学性质，是许多工程地质问题的直接或间接原因，裂隙形成过程与膨胀土矿物成分、微观结构和干燥过程中的内应力发育状态有关；（3）超固结性使膨胀土具有较大结构强度和水平应力，易在开挖过程中引起较强的卸荷效应，是促进边坡失稳的重要因素；（4）膨胀土的强度随干湿循环次数增加而逐渐降低，并最终趋于稳定，其中裂隙发育和土结构调整在此过程中起关键作用；（5）渗透性在很大程度上受裂隙的控制，但目前关于两者之间的定量关系还缺少系统研究；（6）微观结构反应了膨胀土的形成条件和应力历史，是决定其宏观物理力学性质的主要因素，开展微观结构研究是掌握膨胀土宏观性质本质规律的重要途径。在工程处治技术上，本文重点介绍了近些年发展起来的膨胀土路堤物理处治技术和路堑边坡柔性支护技术。最后，针对该课题的研究现状，笔者提出了今后的研究重点和方向，主要包括胀缩性和力学性质的各向异性、裂隙形成的力学机理、裂隙形态特征与工程地质特性之间的定量关系、宏-微观力学模型耦合问题及多场耦合作用下膨胀土工程性质响应特征等。
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2018, 26(6): 1648-1656.
在西北地区进行基础工程建设，遇到了大量的多级黄土高边坡工程。边坡工程属于永久性工程，难免遇到降雨状况。降雨入渗会引起边坡土体饱和度与土体重度的变化，进而导致边坡体基质吸力与有效应力场的变化，使边坡的稳定性受到较大的影响。本文通过考虑边坡体不同深度处基质吸力随雨水入渗的变化情况，建立了渗流场与应力场的耦合计算模型，对降雨入渗条件下多级黄土高边坡的稳定性进行分析。最后，依托实际边坡工程，利用PLAXIS 3D岩土有限元软件，建立边坡稳定性计算模型，通过设置降雨量随时间的变化函数与渗流边界条件，进行降雨入渗条件下多级黄土高边坡的稳定性数值计算，并与理论分析结果进行了对比分析。根据数值计算结果可得到多级黄土高边坡在降雨入渗条件下的变形、基质吸力、有效应力、潜在滑移面以及安全系数的变化情况，从而对降雨入渗影响下多级黄土高边坡的稳定性做出分析。研究结果可为降雨入渗条件下多级黄土高边坡的稳定性的研究提供一定的指导作用。
在西北地区进行基础工程建设，遇到了大量的多级黄土高边坡工程。边坡工程属于永久性工程，难免遇到降雨状况。降雨入渗会引起边坡土体饱和度与土体重度的变化，进而导致边坡体基质吸力与有效应力场的变化，使边坡的稳定性受到较大的影响。本文通过考虑边坡体不同深度处基质吸力随雨水入渗的变化情况，建立了渗流场与应力场的耦合计算模型，对降雨入渗条件下多级黄土高边坡的稳定性进行分析。最后，依托实际边坡工程，利用PLAXIS 3D岩土有限元软件，建立边坡稳定性计算模型，通过设置降雨量随时间的变化函数与渗流边界条件，进行降雨入渗条件下多级黄土高边坡的稳定性数值计算，并与理论分析结果进行了对比分析。根据数值计算结果可得到多级黄土高边坡在降雨入渗条件下的变形、基质吸力、有效应力、潜在滑移面以及安全系数的变化情况，从而对降雨入渗影响下多级黄土高边坡的稳定性做出分析。研究结果可为降雨入渗条件下多级黄土高边坡的稳定性的研究提供一定的指导作用。
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2018, 26(2): 528-539.
二维颗粒流数值模拟（PFC2D）是目前研究裂隙岩石裂纹扩展特征的重要手段。在大量已有相关研究文献的基础上做了以下分析和总结：从颗粒接触本构模型、细观参数的标定和裂隙模拟方法3个方面对当前PFC2D的主要模拟方法进行了总结；根据PFC2D模拟裂隙岩石裂纹扩展特征的研究现状，重点对单裂隙、断续双裂隙岩石在不同加载方式下的裂纹扩展特征进行了深入总结。在此基础上，指出当前研究中存在如下不足：裂隙岩石的PFC2D模型未考虑断裂韧度是否符合实际、平行黏结模型模拟结果与室内试验结果存在差异、模拟裂隙与真实裂隙存在差异。结合研究中存在的不足，提出了相应的解决办法并进行展望，以期有助于裂隙岩石PFC2D模拟方法的发展。
二维颗粒流数值模拟（PFC2D）是目前研究裂隙岩石裂纹扩展特征的重要手段。在大量已有相关研究文献的基础上做了以下分析和总结：从颗粒接触本构模型、细观参数的标定和裂隙模拟方法3个方面对当前PFC2D的主要模拟方法进行了总结；根据PFC2D模拟裂隙岩石裂纹扩展特征的研究现状，重点对单裂隙、断续双裂隙岩石在不同加载方式下的裂纹扩展特征进行了深入总结。在此基础上，指出当前研究中存在如下不足：裂隙岩石的PFC2D模型未考虑断裂韧度是否符合实际、平行黏结模型模拟结果与室内试验结果存在差异、模拟裂隙与真实裂隙存在差异。结合研究中存在的不足，提出了相应的解决办法并进行展望，以期有助于裂隙岩石PFC2D模拟方法的发展。
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2018, 26(5): 1203-1210.
以西安市昆明路地下综合管廊穿越f3地裂缝为研究对象，基于有限元数值模拟分析了地裂缝错动作用下分段地下综合管廊的变形与受力特征。结果表明：地裂缝错动作用下地下管廊顶板竖向沉降变形整体上呈现反“S”形特征，其变形量随地裂缝错动量的增大而增大；管廊结构纵向变形大致可划分3个变形段即下盘翘曲变形段、不均匀沉降段和上盘整体沉降段；在管廊设计使用寿期100 a内地裂缝错动量为50 cm时，管廊接头部位顶板的水平位移在地裂缝带处达到峰值，为4.1 cm，而底板水平位移为3.2 cm，管廊接头部位易发生张开、错位破坏现象，应予以加固；在地裂缝带附近，上盘管廊底板的接触压力减低至0，存在底板脱空现象，应预留注浆孔便于必要时进行注浆加固处理，而下盘管廊底板的接触压力则有明显增大的趋势；当地裂缝错动量超过20 cm时管廊结构顶、底板的拉应变超过了混凝土的极限拉应变，管廊变形破坏模式主要为拉张破坏。研究结果可以为西安市及其他地裂缝发育区地下综合管廊穿越地裂缝带的结构设计提供科学依据。
以西安市昆明路地下综合管廊穿越f3地裂缝为研究对象，基于有限元数值模拟分析了地裂缝错动作用下分段地下综合管廊的变形与受力特征。结果表明：地裂缝错动作用下地下管廊顶板竖向沉降变形整体上呈现反“S”形特征，其变形量随地裂缝错动量的增大而增大；管廊结构纵向变形大致可划分3个变形段即下盘翘曲变形段、不均匀沉降段和上盘整体沉降段；在管廊设计使用寿期100 a内地裂缝错动量为50 cm时，管廊接头部位顶板的水平位移在地裂缝带处达到峰值，为4.1 cm，而底板水平位移为3.2 cm，管廊接头部位易发生张开、错位破坏现象，应予以加固；在地裂缝带附近，上盘管廊底板的接触压力减低至0，存在底板脱空现象，应预留注浆孔便于必要时进行注浆加固处理，而下盘管廊底板的接触压力则有明显增大的趋势；当地裂缝错动量超过20 cm时管廊结构顶、底板的拉应变超过了混凝土的极限拉应变，管廊变形破坏模式主要为拉张破坏。研究结果可以为西安市及其他地裂缝发育区地下综合管廊穿越地裂缝带的结构设计提供科学依据。
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2018, 26(6): 1638-1647.
软弱夹层经过长期地质历史演化，性质劣化后形成滑带，对大型层状基岩滑坡的稳定性起重要的控制作用。为了查清软弱夹层形成滑带的演化过程，以重庆武隆鸡尾山滑坡为例，对比研究了山体内软弱夹层的发育规律，将其划分为原生软岩、层间剪切带和滑带3个阶段，并通过岩矿组分含量、物理性质、微结构、物理化学性质和蠕变力学性质试验分析了3个阶段的演化特征。结果表明：从矿物成分演化过程来看，黏土矿物含量增加趋势明显，均值从4.4%增加到16.9%；从微结构演化过程来看，微结构由致密变得疏松，孔隙及节理裂隙增多，密度降低了5%~6%，孔隙率升高了108%；从物理化学性质演化过程来看，交换性盐基总含量在原岩中最高，其次是滑带，层间剪切带最低，有机质含量逐渐增大，整个演化环境呈弱碱性。从蠕变剪切强度演化过程来看，软弱夹层的内摩擦角由57.58°降低到29.63°，黏聚力由585 kPa降低到96 kPa。在此基础上，对鸡尾山滑坡驱动块体最大主剖面的下滑推力进行分析，下滑推力随着长期剪切强度参数的降低而增大，当内摩擦角φ < 25°，黏聚力c < 129 kPa时，下滑推力大于0，驱动块体失稳。该研究对受软弱夹层控制的层状基岩滑坡的发育发展过程、失稳机理研究提供了重要的借鉴意义。
软弱夹层经过长期地质历史演化，性质劣化后形成滑带，对大型层状基岩滑坡的稳定性起重要的控制作用。为了查清软弱夹层形成滑带的演化过程，以重庆武隆鸡尾山滑坡为例，对比研究了山体内软弱夹层的发育规律，将其划分为原生软岩、层间剪切带和滑带3个阶段，并通过岩矿组分含量、物理性质、微结构、物理化学性质和蠕变力学性质试验分析了3个阶段的演化特征。结果表明：从矿物成分演化过程来看，黏土矿物含量增加趋势明显，均值从4.4%增加到16.9%；从微结构演化过程来看，微结构由致密变得疏松，孔隙及节理裂隙增多，密度降低了5%~6%，孔隙率升高了108%；从物理化学性质演化过程来看，交换性盐基总含量在原岩中最高，其次是滑带，层间剪切带最低，有机质含量逐渐增大，整个演化环境呈弱碱性。从蠕变剪切强度演化过程来看，软弱夹层的内摩擦角由57.58°降低到29.63°，黏聚力由585 kPa降低到96 kPa。在此基础上，对鸡尾山滑坡驱动块体最大主剖面的下滑推力进行分析，下滑推力随着长期剪切强度参数的降低而增大，当内摩擦角φ < 25°，黏聚力c < 129 kPa时，下滑推力大于0，驱动块体失稳。该研究对受软弱夹层控制的层状基岩滑坡的发育发展过程、失稳机理研究提供了重要的借鉴意义。
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2018, 26(4): 1064-1077.
随着城市化进程的加快及工业生产的迅速发展，土壤重金属污染日益加剧，对生态环境造成严重的危害。生物炭是缺氧或限氧条件下加热生物质制得的高度芳香化富含碳的固态物质，其在重金属污染土修复方面具有显著效果，受到广泛关注。基于近些年来国内外围绕生物炭修复重金属污染土所取得的研究成果，分别从生物炭的制备及性质、修复效果及其影响因素、修复机理等方面总结了该领域的研究现状及进展，取得如下主要认识：（1）生物炭具有价格低廉，修复效率高，改良土壤、环境友好等优势；（2）生物炭的理化性质主要受原材料和热解温度的影响，采用活化、磁化、氧化和消化等方法能改善生物炭的性质，提高修复效率；（3）生物炭对土壤中重金属迁移性和生物有效性的影响包括两个方面：固定重金属减少生物有效性或者迁移重金属增加生物有效性，后者可通过改性方法来降低重金属的迁移性和生物有效性；（4）生物炭对土体的固化效果一般，但可与其他固化材料共同使用，以改善土体的力学性质；（5）生物炭修复机理固定重金属的效果为：沉淀作用>络合作用>静电作用，离子交换>物理吸附。最后，针对该领域的研究现状，提出了未来的研究重点和方向，主要包括：建立划分生物炭的统一标准；探讨生物炭对多种重金属共同污染的修复效率；阐明生物炭吸附重金属的机理及其贡献率；扩大研究尺度；开展基于生物炭的固化试验及力学性质研究。
随着城市化进程的加快及工业生产的迅速发展，土壤重金属污染日益加剧，对生态环境造成严重的危害。生物炭是缺氧或限氧条件下加热生物质制得的高度芳香化富含碳的固态物质，其在重金属污染土修复方面具有显著效果，受到广泛关注。基于近些年来国内外围绕生物炭修复重金属污染土所取得的研究成果，分别从生物炭的制备及性质、修复效果及其影响因素、修复机理等方面总结了该领域的研究现状及进展，取得如下主要认识：（1）生物炭具有价格低廉，修复效率高，改良土壤、环境友好等优势；（2）生物炭的理化性质主要受原材料和热解温度的影响，采用活化、磁化、氧化和消化等方法能改善生物炭的性质，提高修复效率；（3）生物炭对土壤中重金属迁移性和生物有效性的影响包括两个方面：固定重金属减少生物有效性或者迁移重金属增加生物有效性，后者可通过改性方法来降低重金属的迁移性和生物有效性；（4）生物炭对土体的固化效果一般，但可与其他固化材料共同使用，以改善土体的力学性质；（5）生物炭修复机理固定重金属的效果为：沉淀作用>络合作用>静电作用，离子交换>物理吸附。最后，针对该领域的研究现状，提出了未来的研究重点和方向，主要包括：建立划分生物炭的统一标准；探讨生物炭对多种重金属共同污染的修复效率；阐明生物炭吸附重金属的机理及其贡献率；扩大研究尺度；开展基于生物炭的固化试验及力学性质研究。
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2018, 26(5): 1170-1177.
黄土边坡的失稳问题是岩土工程中迫切需要解决的工程难题之一。首先，选取陕北黄土边坡为研究对象，开展4种雨强条件下的野外人工模拟降雨试验，通过测试边坡两侧开挖隔离槽并埋设隔离布从而改进测试边坡两侧的边界条件，实测不同雨强条件下边坡浸水深度以及土体含水率变化；然后分析不同雨强条件下降雨入渗过程和边坡应力变化特征，并比较不同雨强条件下入渗规律之间的差异。试验结果表明，不同雨强条件下的黄土边坡入渗深度均呈现坡脚最深、坡顶次之、坡中最浅的规律，入渗速率则是坡顶最快，其次是坡脚，最后是坡中；且随着深度的增加，雨水入渗能力逐渐减弱。随着雨强的增大，同一埋深处测点的体积含水率及土压力变化幅值变大，且含水率及土压力突变时间相应缩短，边坡的冲刷效果愈加明显。最后基于Geo-studio软件进行渗流分析，验证了现场试验结果的正确性，明晰了雨强对黄土边坡降雨入渗的影响。
黄土边坡的失稳问题是岩土工程中迫切需要解决的工程难题之一。首先，选取陕北黄土边坡为研究对象，开展4种雨强条件下的野外人工模拟降雨试验，通过测试边坡两侧开挖隔离槽并埋设隔离布从而改进测试边坡两侧的边界条件，实测不同雨强条件下边坡浸水深度以及土体含水率变化；然后分析不同雨强条件下降雨入渗过程和边坡应力变化特征，并比较不同雨强条件下入渗规律之间的差异。试验结果表明，不同雨强条件下的黄土边坡入渗深度均呈现坡脚最深、坡顶次之、坡中最浅的规律，入渗速率则是坡顶最快，其次是坡脚，最后是坡中；且随着深度的增加，雨水入渗能力逐渐减弱。随着雨强的增大，同一埋深处测点的体积含水率及土压力变化幅值变大，且含水率及土压力突变时间相应缩短，边坡的冲刷效果愈加明显。最后基于Geo-studio软件进行渗流分析，验证了现场试验结果的正确性，明晰了雨强对黄土边坡降雨入渗的影响。
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2018, 26(6): 1552-1561.
以Landsat等中高分辨率多源遥感影像为基础，对色东普流域近40 a来冰川的分布和变化情况进行研究，梳理分析了2014年以来色东普流域内发生的8次碎屑流堵塞雅鲁藏布江事件，并结合雷达数据以及气象资料探讨该流域内频繁发生碎屑流事件的原因。分析结果表明：色东普流域内"陡-缓-较陡"的阶梯状地形为碎屑流频繁发生提供了地形基础，沟口河道的半堵塞状态、冰川后缘的大量裂隙、林芝地震和充沛的降雨量等多种因素共同作用导致色东普流域内碎屑流事件频发。依据研究结果预计未来较长时间内色东普流域仍会发生多次冰崩碎屑流事件，建议在雅鲁藏布江大峡谷区域内建立长期灾害监测预警体系，为色东普沟冰崩碎屑流灾害的应急工作提供有效支撑。
以Landsat等中高分辨率多源遥感影像为基础，对色东普流域近40 a来冰川的分布和变化情况进行研究，梳理分析了2014年以来色东普流域内发生的8次碎屑流堵塞雅鲁藏布江事件，并结合雷达数据以及气象资料探讨该流域内频繁发生碎屑流事件的原因。分析结果表明：色东普流域内"陡-缓-较陡"的阶梯状地形为碎屑流频繁发生提供了地形基础，沟口河道的半堵塞状态、冰川后缘的大量裂隙、林芝地震和充沛的降雨量等多种因素共同作用导致色东普流域内碎屑流事件频发。依据研究结果预计未来较长时间内色东普流域仍会发生多次冰崩碎屑流事件，建议在雅鲁藏布江大峡谷区域内建立长期灾害监测预警体系，为色东普沟冰崩碎屑流灾害的应急工作提供有效支撑。
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2018, 26(3): 758-766.
选取威远海相页岩（1#）、焦石坝海相页岩（2#）、瑶曲凝灰岩（4#）及瑶曲陆相页岩（5#和6#），采用场发射扫描电镜（FE-SEM）与低场核磁共振（NMR），研究中国海相页岩和陆相页岩之间的孔隙结构特征的差异化特征。核磁共振冻融法（NMRC）可以精细探测页岩的纳米范围的孔隙结构。该方法可以拓展到结合核磁共振弛豫分析进行微观测量，详细探测不同孔径尺度下页岩的孔隙结构。测试温度梯度变化越小，孔隙分布测量的结果越精细。测试结果表明，从样品5#，2#，6#，1#至样品4#的孔隙率逐个减小。NMRC，LFNMR，压汞法（MIP），气体吸附法（GA）在它们各自的有效测量范围内，孔径分布表现出良好的一致性。因此，将NMRC，LFNMR与GA和MIP等方法组合，可以更准确地评估储层页岩的孔隙结构。研究结果表明，陆相页岩（5#瑶曲页岩）的纳米孔隙更发育，与海相页岩相比也许具有更高的商业开发价值。
选取威远海相页岩（1#）、焦石坝海相页岩（2#）、瑶曲凝灰岩（4#）及瑶曲陆相页岩（5#和6#），采用场发射扫描电镜（FE-SEM）与低场核磁共振（NMR），研究中国海相页岩和陆相页岩之间的孔隙结构特征的差异化特征。核磁共振冻融法（NMRC）可以精细探测页岩的纳米范围的孔隙结构。该方法可以拓展到结合核磁共振弛豫分析进行微观测量，详细探测不同孔径尺度下页岩的孔隙结构。测试温度梯度变化越小，孔隙分布测量的结果越精细。测试结果表明，从样品5#，2#，6#，1#至样品4#的孔隙率逐个减小。NMRC，LFNMR，压汞法（MIP），气体吸附法（GA）在它们各自的有效测量范围内，孔径分布表现出良好的一致性。因此，将NMRC，LFNMR与GA和MIP等方法组合，可以更准确地评估储层页岩的孔隙结构。研究结果表明，陆相页岩（5#瑶曲页岩）的纳米孔隙更发育，与海相页岩相比也许具有更高的商业开发价值。
13
2018, 26(5): 1113-1120.
在黄土地区，雨后观测和人工降雨试验均表明地表水在黄土中的入渗深度有限，并不影响黄土深部的含水率。因此水分入渗是否直接造成斜坡深层滑移颇受争议。本文通过黄土地区自然降雨条件下的现场观测，发现地表水在黄土中的入渗沿垂直剖面可以划分为3个带：即活动带，稳定带和饱和带。活动带受大气降雨和蒸发的影响，为瞬态流，向下则转化为稳定流；稳定带含水率不变，但仍有稳定的水分运移至地下水位。地下水以下降泉的形式排泄。在入渗和排泄条件长期不变的情况下，地下水位可维持动态平衡。若地表入渗量加大，如灌溉或管道漏水等，稳定带含水率升高，并伴随地下水位抬升，以达到新的平衡，此水文动态转化过程会诱发滑坡。以延炼滑坡为例，分析了长期地表水间歇性滴渗条件下，边坡的水力动态变化过程，及其对边坡稳定性的影响。观测及分析结果表明，黄土深层滑坡主要与地表水入渗导致的地下水位抬升有关，由于其过程缓慢，容易被忽视而致灾。
在黄土地区，雨后观测和人工降雨试验均表明地表水在黄土中的入渗深度有限，并不影响黄土深部的含水率。因此水分入渗是否直接造成斜坡深层滑移颇受争议。本文通过黄土地区自然降雨条件下的现场观测，发现地表水在黄土中的入渗沿垂直剖面可以划分为3个带：即活动带，稳定带和饱和带。活动带受大气降雨和蒸发的影响，为瞬态流，向下则转化为稳定流；稳定带含水率不变，但仍有稳定的水分运移至地下水位。地下水以下降泉的形式排泄。在入渗和排泄条件长期不变的情况下，地下水位可维持动态平衡。若地表入渗量加大，如灌溉或管道漏水等，稳定带含水率升高，并伴随地下水位抬升，以达到新的平衡，此水文动态转化过程会诱发滑坡。以延炼滑坡为例，分析了长期地表水间歇性滴渗条件下，边坡的水力动态变化过程，及其对边坡稳定性的影响。观测及分析结果表明，黄土深层滑坡主要与地表水入渗导致的地下水位抬升有关，由于其过程缓慢，容易被忽视而致灾。
14
2018, 26(3): 732-740.
针对边坡表层受降雨冲刷易引发水土流失并导致滑坡灾害的难题, 以黄土边坡为例, 提出了一种基于减排水理念的生态固坡综合防护方法。采用自主研制的边坡降雨模拟实验装置, 考虑不同改良剂掺量、格构防护形式、雨强、历时、坡比等因素对防护效果的影响, 研究不同因素组合影响下的边坡土体侵蚀规律与演化机理。试验结果表明, 黄土边坡坡面侵蚀可归纳为溅蚀、片蚀、沟蚀、坍塌、滑坡的过程; 随改良剂掺量增加, 改良边坡抗侵蚀能力增强, 综合考虑提出改良剂的最优掺量为3‰; 与素土边坡相比, 3‰改良剂改良边坡受雨强的影响较小; 随降雨历时增加, 改良剂改良效果越明显; 改良剂、框格梁以及两者的综合利用, 均能有效提高边坡抗雨水冲刷与侵蚀能力; 边坡坡度增大至一定程度, 坡体受降雨侵蚀易突然发生整体滑塌, 需进行重点关注; 改良剂主要通过絮凝作用使土颗粒之间镶嵌黏结更紧密, 从而提高黄土的持水性和抗蚀性。
针对边坡表层受降雨冲刷易引发水土流失并导致滑坡灾害的难题, 以黄土边坡为例, 提出了一种基于减排水理念的生态固坡综合防护方法。采用自主研制的边坡降雨模拟实验装置, 考虑不同改良剂掺量、格构防护形式、雨强、历时、坡比等因素对防护效果的影响, 研究不同因素组合影响下的边坡土体侵蚀规律与演化机理。试验结果表明, 黄土边坡坡面侵蚀可归纳为溅蚀、片蚀、沟蚀、坍塌、滑坡的过程; 随改良剂掺量增加, 改良边坡抗侵蚀能力增强, 综合考虑提出改良剂的最优掺量为3‰; 与素土边坡相比, 3‰改良剂改良边坡受雨强的影响较小; 随降雨历时增加, 改良剂改良效果越明显; 改良剂、框格梁以及两者的综合利用, 均能有效提高边坡抗雨水冲刷与侵蚀能力; 边坡坡度增大至一定程度, 坡体受降雨侵蚀易突然发生整体滑塌, 需进行重点关注; 改良剂主要通过絮凝作用使土颗粒之间镶嵌黏结更紧密, 从而提高黄土的持水性和抗蚀性。
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2018, 26(4): 1008-1016.
为了实现低成本北斗滑坡地表形变自动化监测目的，本文研制了一套基于北斗云的新型滑坡实时监测系统。包括设计了具有无线传输、云端存储以及支持Ntrip（Networked Transport of RTCM via Internet Protocol）通过互联网进行RTCM网络传输协议）协议的北斗监测接收机，开发了高效的实时数据流管理软件和高精度滑坡形变监测软件，优化了外业施工设计方案，以千元终端机、自研定位软件辅以高效云计算的解决方案为低成本滑坡监测应用提供了可能。真实数值算例结果表明，短基线情形下北斗实时监测精度E方向（东方向）优于2 mm，N方向（北方向）优于2 mm，U方向（高程方向）优于3 mm，完全能够满足滑坡高精度实时监测需求。另外，本文还将滑坡区长期北斗连续监测结果与自动全站仪精密测量结果进行了对比，两者在水平方向和高程方向上符合度均优于3 mm，具有较好的一致性。
为了实现低成本北斗滑坡地表形变自动化监测目的，本文研制了一套基于北斗云的新型滑坡实时监测系统。包括设计了具有无线传输、云端存储以及支持Ntrip（Networked Transport of RTCM via Internet Protocol）通过互联网进行RTCM网络传输协议）协议的北斗监测接收机，开发了高效的实时数据流管理软件和高精度滑坡形变监测软件，优化了外业施工设计方案，以千元终端机、自研定位软件辅以高效云计算的解决方案为低成本滑坡监测应用提供了可能。真实数值算例结果表明，短基线情形下北斗实时监测精度E方向（东方向）优于2 mm，N方向（北方向）优于2 mm，U方向（高程方向）优于3 mm，完全能够满足滑坡高精度实时监测需求。另外，本文还将滑坡区长期北斗连续监测结果与自动全站仪精密测量结果进行了对比，两者在水平方向和高程方向上符合度均优于3 mm，具有较好的一致性。
16
2018, 26(3): 749-757.
以西藏扎拉水电站坝址右岸反倾边坡为工程依托，基于地质认识及相似理论建立边坡物理模型，采用分级开挖的方式模拟河谷下切作用，研究反倾岩质边坡倾倒变形的演化过程。模型开挖后变形破裂发展的过程表明：该类反倾边坡倾倒变形模式为初期卸荷回弹变形、长期重力弯曲（破裂）变形及后期蠕滑变形。通过对位移、变形速率和变形加速度变化规律的分析发现：反倾边坡倾倒变形的过程可以根据变形加速度a划分为3个演化阶段即倾倒启动阶段、稳态变形阶段和快速失稳阶段，各阶段分别对应衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变的变形特征。在此基础上采用变形加速度a作为倾倒边坡稳定性判别指标，并尝试将变形加速度突破稳态蠕变上限值（a≥a2）作为边坡失稳预警判据。
以西藏扎拉水电站坝址右岸反倾边坡为工程依托，基于地质认识及相似理论建立边坡物理模型，采用分级开挖的方式模拟河谷下切作用，研究反倾岩质边坡倾倒变形的演化过程。模型开挖后变形破裂发展的过程表明：该类反倾边坡倾倒变形模式为初期卸荷回弹变形、长期重力弯曲（破裂）变形及后期蠕滑变形。通过对位移、变形速率和变形加速度变化规律的分析发现：反倾边坡倾倒变形的过程可以根据变形加速度a划分为3个演化阶段即倾倒启动阶段、稳态变形阶段和快速失稳阶段，各阶段分别对应衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变的变形特征。在此基础上采用变形加速度a作为倾倒边坡稳定性判别指标，并尝试将变形加速度突破稳态蠕变上限值（a≥a2）作为边坡失稳预警判据。
17
2018, 26(5): 1188-1195.
发生在黄土高原的1920年12月16日的海原MS8.5级大地震触发了大量的滑坡，这些滑坡直接造成了大量的人员伤亡。近年来，出现了一些关于本次地震触发滑坡的专题研究，然而，这些研究多是基于局部震区或者个别单体滑坡进行，极少有关于该地震触发滑坡详细全面的成果出现。这种情况已经成为了深入理解海原地震触发滑坡的规模与程度、发育规律等的障碍。本研究拟基于谷歌地球平台，采用人工目视解译方法，以海原地震高烈度区（Ⅸ~Ⅺ）为研究区，开展地震滑坡解译工作，并分析这些滑坡的分布规律与影响因子之间的关系。结果表明本次地震在Ⅸ~Ⅺ度区内触发了至少5384处滑坡，滑坡总面积为218.78 km2。滑坡密度最高的区域为Ⅸ烈度圈的北西部分。通过分析这些滑坡与地形、地震、地质等因子的关系发现，高程1700~2000 m为滑坡的高发与高易发区间；大多数滑坡集中发育在坡度15°~25°范围内，滑坡密度随着坡度的增加而显著增加；坡位越低，也就是距离河流越近，滑坡密度越大；新生代地层、尤其是第四系黄土覆盖地区是海原地震滑坡发生的主要区域，也是高易发区域。本文为探索黄土地区地震滑坡发育规律、减轻黄土地震滑坡灾害等提供了科学参考。
发生在黄土高原的1920年12月16日的海原MS8.5级大地震触发了大量的滑坡，这些滑坡直接造成了大量的人员伤亡。近年来，出现了一些关于本次地震触发滑坡的专题研究，然而，这些研究多是基于局部震区或者个别单体滑坡进行，极少有关于该地震触发滑坡详细全面的成果出现。这种情况已经成为了深入理解海原地震触发滑坡的规模与程度、发育规律等的障碍。本研究拟基于谷歌地球平台，采用人工目视解译方法，以海原地震高烈度区（Ⅸ~Ⅺ）为研究区，开展地震滑坡解译工作，并分析这些滑坡的分布规律与影响因子之间的关系。结果表明本次地震在Ⅸ~Ⅺ度区内触发了至少5384处滑坡，滑坡总面积为218.78 km2。滑坡密度最高的区域为Ⅸ烈度圈的北西部分。通过分析这些滑坡与地形、地震、地质等因子的关系发现，高程1700~2000 m为滑坡的高发与高易发区间；大多数滑坡集中发育在坡度15°~25°范围内，滑坡密度随着坡度的增加而显著增加；坡位越低，也就是距离河流越近，滑坡密度越大；新生代地层、尤其是第四系黄土覆盖地区是海原地震滑坡发生的主要区域，也是高易发区域。本文为探索黄土地区地震滑坡发育规律、减轻黄土地震滑坡灾害等提供了科学参考。
18
2018, 26(5): 1243-1249.
以不同水泥掺量的水泥黏土为研究对象，进行核磁共振试验研究水泥掺量对微观孔隙分布的影响，进行变水头渗透试验研究水泥掺量对渗透性的影响，在此基础上调查水泥掺量对渗透性影响的微观机制。研究发现：水泥土的渗透系数随水泥掺量的增大而减小，其中在低水泥掺量（4%~12%）范围内急剧减小，在高水泥掺量（15%~25%）范围内呈现相对缓慢减小趋势；水泥土T2分布曲线均呈现三峰分布，三峰分别对应于小孔、中孔、大孔，随着水泥掺量增加，T2分布曲线总面积呈现减小趋势，其中在低水泥掺量范围内，第2峰、第3峰峰面积减小明显，在高水泥掺量范围内，第1峰峰面积显著减小。分析可知，在水泥掺量较低时，水泥水化作用优先堵塞大孔和中孔，导致渗透系数随水泥掺量增加而显著减小；在水泥掺量较高时，水泥掺量的增加主要减少小孔隙面积，大孔和中孔面积变化不大，此时增加水泥掺量对减小水泥土渗透系数的效果相对较差。
以不同水泥掺量的水泥黏土为研究对象，进行核磁共振试验研究水泥掺量对微观孔隙分布的影响，进行变水头渗透试验研究水泥掺量对渗透性的影响，在此基础上调查水泥掺量对渗透性影响的微观机制。研究发现：水泥土的渗透系数随水泥掺量的增大而减小，其中在低水泥掺量（4%~12%）范围内急剧减小，在高水泥掺量（15%~25%）范围内呈现相对缓慢减小趋势；水泥土T2分布曲线均呈现三峰分布，三峰分别对应于小孔、中孔、大孔，随着水泥掺量增加，T2分布曲线总面积呈现减小趋势，其中在低水泥掺量范围内，第2峰、第3峰峰面积减小明显，在高水泥掺量范围内，第1峰峰面积显著减小。分析可知，在水泥掺量较低时，水泥水化作用优先堵塞大孔和中孔，导致渗透系数随水泥掺量增加而显著减小；在水泥掺量较高时，水泥掺量的增加主要减少小孔隙面积，大孔和中孔面积变化不大，此时增加水泥掺量对减小水泥土渗透系数的效果相对较差。
19
2018, 26(5): 1285-1291.
采用离子土固化剂对武汉典型淤泥进行化学加固，通过阿太堡界限试验获得不同配合比加固土的塑性指数；对离子土固化淤泥前后的样品开展了压缩性能、微观结构、比表面积、化学成分、能谱分析和阳离子交换等试验，研究离子土固化剂对淤泥加固的宏观表现与微观作用机理。试验结果表明：经离子土固化剂处理后的淤泥压缩性减小，孔隙变小，离子土固化剂促使土颗粒之间聚集、凝结，团聚体明显增大，比表面积减小，比表面能降低，土体结构更致密。淤泥固化前后其化学成分并没有发生改变，离子土固化剂与淤泥胶体颗粒表面的反离子层发生了阳离子交换反应，固化剂稀释液中部分K+、Na+离子被淤泥土截获吸附，黏土颗粒表面的Ca2+、Mg2+离子被解析出，使扩散层厚度变薄，ξ电势降低，黏土胶体颗粒聚结，提高了土颗粒之间的联结强度和稳定性，从而达到土壤改性加固的目的。
采用离子土固化剂对武汉典型淤泥进行化学加固，通过阿太堡界限试验获得不同配合比加固土的塑性指数；对离子土固化淤泥前后的样品开展了压缩性能、微观结构、比表面积、化学成分、能谱分析和阳离子交换等试验，研究离子土固化剂对淤泥加固的宏观表现与微观作用机理。试验结果表明：经离子土固化剂处理后的淤泥压缩性减小，孔隙变小，离子土固化剂促使土颗粒之间聚集、凝结，团聚体明显增大，比表面积减小，比表面能降低，土体结构更致密。淤泥固化前后其化学成分并没有发生改变，离子土固化剂与淤泥胶体颗粒表面的反离子层发生了阳离子交换反应，固化剂稀释液中部分K+、Na+离子被淤泥土截获吸附，黏土颗粒表面的Ca2+、Mg2+离子被解析出，使扩散层厚度变薄，ξ电势降低，黏土胶体颗粒聚结，提高了土颗粒之间的联结强度和稳定性，从而达到土壤改性加固的目的。
20
2018, 26(2): 356-364.
本文介绍了一种钻孔全断面分布式光纤监测技术，可以获得地面沉降过程中多场多参量数据，实现钻孔全断面的精细化监测。阐述了钻孔全断面分布式光纤监测技术的概念，并重点介绍了该技术涉及的传感光缆和传感器选择、钻孔回填材料、光缆-土的耦合性评价和光缆及传感器植入方法等关键技术。在此基础上，构建了钻孔全断面光纤监测系统。最后，结合苏州盛泽地面沉降光纤监测案例，介绍了钻孔全断面光纤监测过程和技术特点。
本文介绍了一种钻孔全断面分布式光纤监测技术，可以获得地面沉降过程中多场多参量数据，实现钻孔全断面的精细化监测。阐述了钻孔全断面分布式光纤监测技术的概念，并重点介绍了该技术涉及的传感光缆和传感器选择、钻孔回填材料、光缆-土的耦合性评价和光缆及传感器植入方法等关键技术。在此基础上，构建了钻孔全断面光纤监测系统。最后，结合苏州盛泽地面沉降光纤监测案例，介绍了钻孔全断面光纤监测过程和技术特点。
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