作者中心
专家审稿
编委审稿
主编审稿2021年 29卷 第3期
栏目
上一期
2021, 29(3): 575-582.
摘要
5020KB
摘要:
三峡水库自2003年蓄水后，在长江干流和支流发生了不同程度的边坡变形和破坏。有些变形缓慢并对房屋和道路造成损坏，有些产生高速运动并引发涌浪，造成惨重人员伤亡。本文从库岸边坡的结构着眼，以千将坪滑坡和树坪滑坡为例，通过现场调查、现场长期观测、室内简易模型试验，分析库水位涨落条件下不同结构边坡的变形破坏机制，为库区运营过程中滑坡灾害防控提供科学依据。结果表明，顺层结构边坡在水位上升过程中易失稳，并产生高速滑动；而松散结构边坡受渗透力影响，在水位下降过程中易产生明显变形，且变形速率与水位下降速度呈正相关关系。 三峡水库自2003年蓄水后，在长江干流和支流发生了不同程度的边坡变形和破坏。有些变形缓慢并对房屋和道路造成损坏，有些产生高速运动并引发涌浪，造成惨重人员伤亡。本文从库岸边坡的结构着眼，以千将坪滑坡和树坪滑坡为例，通过现场调查、现场长期观测、室内简易模型试验，分析库水位涨落条件下不同结构边坡的变形破坏机制，为库区运营过程中滑坡灾害防控提供科学依据。结果表明，顺层结构边坡在水位上升过程中易失稳，并产生高速滑动；而松散结构边坡受渗透力影响，在水位下降过程中易产生明显变形，且变形速率与水位下降速度呈正相关关系。
三峡水库自2003年蓄水后，在长江干流和支流发生了不同程度的边坡变形和破坏。有些变形缓慢并对房屋和道路造成损坏，有些产生高速运动并引发涌浪，造成惨重人员伤亡。本文从库岸边坡的结构着眼，以千将坪滑坡和树坪滑坡为例，通过现场调查、现场长期观测、室内简易模型试验，分析库水位涨落条件下不同结构边坡的变形破坏机制，为库区运营过程中滑坡灾害防控提供科学依据。结果表明，顺层结构边坡在水位上升过程中易失稳，并产生高速滑动；而松散结构边坡受渗透力影响，在水位下降过程中易产生明显变形，且变形速率与水位下降速度呈正相关关系。 三峡水库自2003年蓄水后，在长江干流和支流发生了不同程度的边坡变形和破坏。有些变形缓慢并对房屋和道路造成损坏，有些产生高速运动并引发涌浪，造成惨重人员伤亡。本文从库岸边坡的结构着眼，以千将坪滑坡和树坪滑坡为例，通过现场调查、现场长期观测、室内简易模型试验，分析库水位涨落条件下不同结构边坡的变形破坏机制，为库区运营过程中滑坡灾害防控提供科学依据。结果表明，顺层结构边坡在水位上升过程中易失稳，并产生高速滑动；而松散结构边坡受渗透力影响，在水位下降过程中易产生明显变形，且变形速率与水位下降速度呈正相关关系。
2021, 29(3): 583-592.
摘要:
鸡尾山特大型滑坡是我国西南岩溶石山地区一种独特的大型岩质斜坡失稳模式，它得到工程地质等领域极大重视，从滑坡成因和机理、滑坡启动以及运动过程、堆积物分布、次生灾害等方面都开展了一系列研究，取得了众多成果；对于滑坡结构面和滑动面方面认为：垂直结构面由两组构成，水平滑动面则为软弱夹层。本文通过野外地质调查，样品测试、综合分析等方法，查明了滑坡区岩溶及裂隙发育特征、软弱夹层及其下伏瘤状灰岩分布特征、岩溶地下水补径排条件；发现了大量瘤状灰岩块石分布于滑坡堆积体中；深入讨论了岩溶与滑坡垂直结构面、水平滑动面的关系。主要结论：(1)存在3组垂直结构面，它们对应由3组构造裂隙经过长期溶蚀侵蚀作用后形成；(2)部分滑动面已经越过软弱夹层、进入或越过瘤状灰岩，因此，滑动面主要由顺层岩溶、岩层间弱胶结、软弱夹层等条件控制；(3)岩溶地下水对滑坡孕灾过程中垂直结构面、以及水平滑动面起到扩张作用，在滑坡启动期无水动力作用。本文研究对鸡尾山滑坡成因分析及研判有一定实际意义。 鸡尾山特大型滑坡是我国西南岩溶石山地区一种独特的大型岩质斜坡失稳模式，它得到工程地质等领域极大重视，从滑坡成因和机理、滑坡启动以及运动过程、堆积物分布、次生灾害等方面都开展了一系列研究，取得了众多成果；对于滑坡结构面和滑动面方面认为：垂直结构面由两组构成，水平滑动面则为软弱夹层。本文通过野外地质调查，样品测试、综合分析等方法，查明了滑坡区岩溶及裂隙发育特征、软弱夹层及其下伏瘤状灰岩分布特征、岩溶地下水补径排条件；发现了大量瘤状灰岩块石分布于滑坡堆积体中；深入讨论了岩溶与滑坡垂直结构面、水平滑动面的关系。主要结论：(1)存在3组垂直结构面，它们对应由3组构造裂隙经过长期溶蚀侵蚀作用后形成；(2)部分滑动面已经越过软弱夹层、进入或越过瘤状灰岩，因此，滑动面主要由顺层岩溶、岩层间弱胶结、软弱夹层等条件控制；(3)岩溶地下水对滑坡孕灾过程中垂直结构面、以及水平滑动面起到扩张作用，在滑坡启动期无水动力作用。本文研究对鸡尾山滑坡成因分析及研判有一定实际意义。
鸡尾山特大型滑坡是我国西南岩溶石山地区一种独特的大型岩质斜坡失稳模式，它得到工程地质等领域极大重视，从滑坡成因和机理、滑坡启动以及运动过程、堆积物分布、次生灾害等方面都开展了一系列研究，取得了众多成果；对于滑坡结构面和滑动面方面认为：垂直结构面由两组构成，水平滑动面则为软弱夹层。本文通过野外地质调查，样品测试、综合分析等方法，查明了滑坡区岩溶及裂隙发育特征、软弱夹层及其下伏瘤状灰岩分布特征、岩溶地下水补径排条件；发现了大量瘤状灰岩块石分布于滑坡堆积体中；深入讨论了岩溶与滑坡垂直结构面、水平滑动面的关系。主要结论：(1)存在3组垂直结构面，它们对应由3组构造裂隙经过长期溶蚀侵蚀作用后形成；(2)部分滑动面已经越过软弱夹层、进入或越过瘤状灰岩，因此，滑动面主要由顺层岩溶、岩层间弱胶结、软弱夹层等条件控制；(3)岩溶地下水对滑坡孕灾过程中垂直结构面、以及水平滑动面起到扩张作用，在滑坡启动期无水动力作用。本文研究对鸡尾山滑坡成因分析及研判有一定实际意义。 鸡尾山特大型滑坡是我国西南岩溶石山地区一种独特的大型岩质斜坡失稳模式，它得到工程地质等领域极大重视，从滑坡成因和机理、滑坡启动以及运动过程、堆积物分布、次生灾害等方面都开展了一系列研究，取得了众多成果；对于滑坡结构面和滑动面方面认为：垂直结构面由两组构成，水平滑动面则为软弱夹层。本文通过野外地质调查，样品测试、综合分析等方法，查明了滑坡区岩溶及裂隙发育特征、软弱夹层及其下伏瘤状灰岩分布特征、岩溶地下水补径排条件；发现了大量瘤状灰岩块石分布于滑坡堆积体中；深入讨论了岩溶与滑坡垂直结构面、水平滑动面的关系。主要结论：(1)存在3组垂直结构面，它们对应由3组构造裂隙经过长期溶蚀侵蚀作用后形成；(2)部分滑动面已经越过软弱夹层、进入或越过瘤状灰岩，因此，滑动面主要由顺层岩溶、岩层间弱胶结、软弱夹层等条件控制；(3)岩溶地下水对滑坡孕灾过程中垂直结构面、以及水平滑动面起到扩张作用，在滑坡启动期无水动力作用。本文研究对鸡尾山滑坡成因分析及研判有一定实际意义。
2021, 29(3): 593-601.
摘要:
三峡库区岸坡表层岩体的风化特性及其稳定性受温度和湿度等气候环境显著影响。为了研究温湿循环作用对三峡库区岸坡粉砂质泥岩的劣化效应，将其加工后的标准岩石试样进行不同循环次数的温湿循环作用，然后测试其单轴压缩力学性能，分析其应力-应变曲线、强度、变形、破裂特征及能量特征。结果表明，随着粉砂质泥岩试样受温湿循环作用的次数从0增加到5，其单轴抗压强度、弹性模量、变形模量、总能量、可释放弹性能及其占比均与温湿循环作用次数呈近似的线性负相关关系，降幅分别达到49.21%、53.11%、57.78%、42.29%、58.7%和32.45%；而消耗能及其占比与温湿循环作用次数近似呈正相关关系，增幅分别达到80.86%和215.27%。细观上，温湿循环作用使粉砂质泥岩颗粒间的黏结力降低，从而使其颗粒间发生破坏时的强度减小、脆性增加、黏性降低，其变化幅度与温湿循环次数呈正相关关系；同时，颗粒间黏结力降低幅度在岩体内不是均匀分布的，而是由表及里呈一定的梯度变化，越靠近表面，其降低幅度越大。从而使得岩石试样在单轴压缩变形破坏过程中易于产生横向膨胀的张拉型翼裂纹或斜向的张拉-剪切混合型翼裂纹，岩块破碎，宏观上表现出脆性降低，塑性增加的劣化特征。 三峡库区岸坡表层岩体的风化特性及其稳定性受温度和湿度等气候环境显著影响。为了研究温湿循环作用对三峡库区岸坡粉砂质泥岩的劣化效应，将其加工后的标准岩石试样进行不同循环次数的温湿循环作用，然后测试其单轴压缩力学性能，分析其应力-应变曲线、强度、变形、破裂特征及能量特征。结果表明，随着粉砂质泥岩试样受温湿循环作用的次数从0增加到5，其单轴抗压强度、弹性模量、变形模量、总能量、可释放弹性能及其占比均与温湿循环作用次数呈近似的线性负相关关系，降幅分别达到49.21%、53.11%、57.78%、42.29%、58.7%和32.45%；而消耗能及其占比与温湿循环作用次数近似呈正相关关系，增幅分别达到80.86%和215.27%。细观上，温湿循环作用使粉砂质泥岩颗粒间的黏结力降低，从而使其颗粒间发生破坏时的强度减小、脆性增加、黏性降低，其变化幅度与温湿循环次数呈正相关关系；同时，颗粒间黏结力降低幅度在岩体内不是均匀分布的，而是由表及里呈一定的梯度变化，越靠近表面，其降低幅度越大。从而使得岩石试样在单轴压缩变形破坏过程中易于产生横向膨胀的张拉型翼裂纹或斜向的张拉-剪切混合型翼裂纹，岩块破碎，宏观上表现出脆性降低，塑性增加的劣化特征。
三峡库区岸坡表层岩体的风化特性及其稳定性受温度和湿度等气候环境显著影响。为了研究温湿循环作用对三峡库区岸坡粉砂质泥岩的劣化效应，将其加工后的标准岩石试样进行不同循环次数的温湿循环作用，然后测试其单轴压缩力学性能，分析其应力-应变曲线、强度、变形、破裂特征及能量特征。结果表明，随着粉砂质泥岩试样受温湿循环作用的次数从0增加到5，其单轴抗压强度、弹性模量、变形模量、总能量、可释放弹性能及其占比均与温湿循环作用次数呈近似的线性负相关关系，降幅分别达到49.21%、53.11%、57.78%、42.29%、58.7%和32.45%；而消耗能及其占比与温湿循环作用次数近似呈正相关关系，增幅分别达到80.86%和215.27%。细观上，温湿循环作用使粉砂质泥岩颗粒间的黏结力降低，从而使其颗粒间发生破坏时的强度减小、脆性增加、黏性降低，其变化幅度与温湿循环次数呈正相关关系；同时，颗粒间黏结力降低幅度在岩体内不是均匀分布的，而是由表及里呈一定的梯度变化，越靠近表面，其降低幅度越大。从而使得岩石试样在单轴压缩变形破坏过程中易于产生横向膨胀的张拉型翼裂纹或斜向的张拉-剪切混合型翼裂纹，岩块破碎，宏观上表现出脆性降低，塑性增加的劣化特征。 三峡库区岸坡表层岩体的风化特性及其稳定性受温度和湿度等气候环境显著影响。为了研究温湿循环作用对三峡库区岸坡粉砂质泥岩的劣化效应，将其加工后的标准岩石试样进行不同循环次数的温湿循环作用，然后测试其单轴压缩力学性能，分析其应力-应变曲线、强度、变形、破裂特征及能量特征。结果表明，随着粉砂质泥岩试样受温湿循环作用的次数从0增加到5，其单轴抗压强度、弹性模量、变形模量、总能量、可释放弹性能及其占比均与温湿循环作用次数呈近似的线性负相关关系，降幅分别达到49.21%、53.11%、57.78%、42.29%、58.7%和32.45%；而消耗能及其占比与温湿循环作用次数近似呈正相关关系，增幅分别达到80.86%和215.27%。细观上，温湿循环作用使粉砂质泥岩颗粒间的黏结力降低，从而使其颗粒间发生破坏时的强度减小、脆性增加、黏性降低，其变化幅度与温湿循环次数呈正相关关系；同时，颗粒间黏结力降低幅度在岩体内不是均匀分布的，而是由表及里呈一定的梯度变化，越靠近表面，其降低幅度越大。从而使得岩石试样在单轴压缩变形破坏过程中易于产生横向膨胀的张拉型翼裂纹或斜向的张拉-剪切混合型翼裂纹，岩块破碎，宏观上表现出脆性降低，塑性增加的劣化特征。
2021, 29(3): 602-616.
摘要:
倾倒变形常见于反倾结构边坡，特别在具有软硬互层结构边坡中，甚至可发育为深度上百米的大型滑坡。为进一步探明此类反倾边坡倾倒变形的破坏机制，以及边坡形态结构及岩体力学参数等因素的影响规律，以离心模型试验为原型，结合离散元数值模拟，分析了倾倒变形的形成过程以及在外界扰动下的破坏机制。并通过单因素分析法、正交设计法等，研究了多种因素对反倾边坡倾例变形的影响，通过极差分析获得了各因素的敏感性。通过在岩层内预置大量多边形随机裂隙，数值模拟较好地实现了对破裂面起裂及延展规律的模拟。结果表明：离心模型试验可较好地还原倾倒变形过程，而离散元数值模拟则可对实验结果进行有效的重现与扩展，两者吻合度良好；岩体变形过程存在3个阶段，即起始变形、稳态变形和失稳破坏等阶段；破裂面呈弧形，在变形积累到一定程度后快速形成；边坡可自下而上形成多级破裂面，并伴随岩层的强烈弯曲变形，在外界扰动下，倾倒变形体将由外到内沿不同破裂面形成渐进后退式破坏；多种影响因素中，边坡形态结构影响最大，层面参数次之，软硬岩岩石力学参数的差异影响较小；具体而言，边坡形态与坡体结构对倾倒变形的影响性大小表现为坡角＞倾角＞坡高＞坡形＞层厚比＞层厚，坡角、倾角、坡高越大，坡形越外凸，软硬岩层厚差越小，倾倒变形越容易发生；边坡变形规模主要受形态结构因素控制，倾角和坡角影响最显著。 倾倒变形常见于反倾结构边坡，特别在具有软硬互层结构边坡中，甚至可发育为深度上百米的大型滑坡。为进一步探明此类反倾边坡倾倒变形的破坏机制，以及边坡形态结构及岩体力学参数等因素的影响规律，以离心模型试验为原型，结合离散元数值模拟，分析了倾倒变形的形成过程以及在外界扰动下的破坏机制。并通过单因素分析法、正交设计法等，研究了多种因素对反倾边坡倾例变形的影响，通过极差分析获得了各因素的敏感性。通过在岩层内预置大量多边形随机裂隙，数值模拟较好地实现了对破裂面起裂及延展规律的模拟。结果表明：离心模型试验可较好地还原倾倒变形过程，而离散元数值模拟则可对实验结果进行有效的重现与扩展，两者吻合度良好；岩体变形过程存在3个阶段，即起始变形、稳态变形和失稳破坏等阶段；破裂面呈弧形，在变形积累到一定程度后快速形成；边坡可自下而上形成多级破裂面，并伴随岩层的强烈弯曲变形，在外界扰动下，倾倒变形体将由外到内沿不同破裂面形成渐进后退式破坏；多种影响因素中，边坡形态结构影响最大，层面参数次之，软硬岩岩石力学参数的差异影响较小；具体而言，边坡形态与坡体结构对倾倒变形的影响性大小表现为坡角＞倾角＞坡高＞坡形＞层厚比＞层厚，坡角、倾角、坡高越大，坡形越外凸，软硬岩层厚差越小，倾倒变形越容易发生；边坡变形规模主要受形态结构因素控制，倾角和坡角影响最显著。
倾倒变形常见于反倾结构边坡，特别在具有软硬互层结构边坡中，甚至可发育为深度上百米的大型滑坡。为进一步探明此类反倾边坡倾倒变形的破坏机制，以及边坡形态结构及岩体力学参数等因素的影响规律，以离心模型试验为原型，结合离散元数值模拟，分析了倾倒变形的形成过程以及在外界扰动下的破坏机制。并通过单因素分析法、正交设计法等，研究了多种因素对反倾边坡倾例变形的影响，通过极差分析获得了各因素的敏感性。通过在岩层内预置大量多边形随机裂隙，数值模拟较好地实现了对破裂面起裂及延展规律的模拟。结果表明：离心模型试验可较好地还原倾倒变形过程，而离散元数值模拟则可对实验结果进行有效的重现与扩展，两者吻合度良好；岩体变形过程存在3个阶段，即起始变形、稳态变形和失稳破坏等阶段；破裂面呈弧形，在变形积累到一定程度后快速形成；边坡可自下而上形成多级破裂面，并伴随岩层的强烈弯曲变形，在外界扰动下，倾倒变形体将由外到内沿不同破裂面形成渐进后退式破坏；多种影响因素中，边坡形态结构影响最大，层面参数次之，软硬岩岩石力学参数的差异影响较小；具体而言，边坡形态与坡体结构对倾倒变形的影响性大小表现为坡角＞倾角＞坡高＞坡形＞层厚比＞层厚，坡角、倾角、坡高越大，坡形越外凸，软硬岩层厚差越小，倾倒变形越容易发生；边坡变形规模主要受形态结构因素控制，倾角和坡角影响最显著。 倾倒变形常见于反倾结构边坡，特别在具有软硬互层结构边坡中，甚至可发育为深度上百米的大型滑坡。为进一步探明此类反倾边坡倾倒变形的破坏机制，以及边坡形态结构及岩体力学参数等因素的影响规律，以离心模型试验为原型，结合离散元数值模拟，分析了倾倒变形的形成过程以及在外界扰动下的破坏机制。并通过单因素分析法、正交设计法等，研究了多种因素对反倾边坡倾例变形的影响，通过极差分析获得了各因素的敏感性。通过在岩层内预置大量多边形随机裂隙，数值模拟较好地实现了对破裂面起裂及延展规律的模拟。结果表明：离心模型试验可较好地还原倾倒变形过程，而离散元数值模拟则可对实验结果进行有效的重现与扩展，两者吻合度良好；岩体变形过程存在3个阶段，即起始变形、稳态变形和失稳破坏等阶段；破裂面呈弧形，在变形积累到一定程度后快速形成；边坡可自下而上形成多级破裂面，并伴随岩层的强烈弯曲变形，在外界扰动下，倾倒变形体将由外到内沿不同破裂面形成渐进后退式破坏；多种影响因素中，边坡形态结构影响最大，层面参数次之，软硬岩岩石力学参数的差异影响较小；具体而言，边坡形态与坡体结构对倾倒变形的影响性大小表现为坡角＞倾角＞坡高＞坡形＞层厚比＞层厚，坡角、倾角、坡高越大，坡形越外凸，软硬岩层厚差越小，倾倒变形越容易发生；边坡变形规模主要受形态结构因素控制，倾角和坡角影响最显著。
2021, 29(3): 617-627.
摘要:
三峡库区崩滑地质灾害频发，堆积层滑坡是最常见的滑坡类型。在分析三峡库区145处库岸堆积层滑坡资料基础上，选取地形地貌、地质岩性和斜坡构造作为控制因素、降水和库水波动作为主要诱发因素，探究堆积层滑坡在上述关键影响因子下的分布发育规律及变形破坏响应特征，阐明内在机理，结果表明：(1)受区域地质构造和基岩地层岩性显著控制，滑坡发育频次和规模沿长江存在显著空间差异性；(2)砂页岩夹煤层岩组(SC)和泥灰岩与砂泥岩互层岩组(MSM)对库区堆积层滑坡危害最大，软岩、“软-硬”互层二元结构和水-岩(土)相互作用是主导滑坡发育的主要影响因素；(3)大多数滑坡涉水，主要发育在10°~30°斜坡上，前缘高程集中在100~175 m，受库水波动影响严重，岸别和斜坡结构对堆积层滑坡发育没有明显控制作用；(4)库区滑坡主要由降雨-库水下降联合诱发滑体前缘滑移-拉裂，引发牵引式滑坡，降雨与库水波动各自对滑体的影响格局和程度存在明显差异。以期研究成果为有针对性的库区滑坡总体防治提供一定的科学指导。 三峡库区崩滑地质灾害频发，堆积层滑坡是最常见的滑坡类型。在分析三峡库区145处库岸堆积层滑坡资料基础上，选取地形地貌、地质岩性和斜坡构造作为控制因素、降水和库水波动作为主要诱发因素，探究堆积层滑坡在上述关键影响因子下的分布发育规律及变形破坏响应特征，阐明内在机理，结果表明：(1)受区域地质构造和基岩地层岩性显著控制，滑坡发育频次和规模沿长江存在显著空间差异性；(2)砂页岩夹煤层岩组(SC)和泥灰岩与砂泥岩互层岩组(MSM)对库区堆积层滑坡危害最大，软岩、“软-硬”互层二元结构和水-岩(土)相互作用是主导滑坡发育的主要影响因素；(3)大多数滑坡涉水，主要发育在10°~30°斜坡上，前缘高程集中在100~175 m，受库水波动影响严重，岸别和斜坡结构对堆积层滑坡发育没有明显控制作用；(4)库区滑坡主要由降雨-库水下降联合诱发滑体前缘滑移-拉裂，引发牵引式滑坡，降雨与库水波动各自对滑体的影响格局和程度存在明显差异。以期研究成果为有针对性的库区滑坡总体防治提供一定的科学指导。
三峡库区崩滑地质灾害频发，堆积层滑坡是最常见的滑坡类型。在分析三峡库区145处库岸堆积层滑坡资料基础上，选取地形地貌、地质岩性和斜坡构造作为控制因素、降水和库水波动作为主要诱发因素，探究堆积层滑坡在上述关键影响因子下的分布发育规律及变形破坏响应特征，阐明内在机理，结果表明：(1)受区域地质构造和基岩地层岩性显著控制，滑坡发育频次和规模沿长江存在显著空间差异性；(2)砂页岩夹煤层岩组(SC)和泥灰岩与砂泥岩互层岩组(MSM)对库区堆积层滑坡危害最大，软岩、“软-硬”互层二元结构和水-岩(土)相互作用是主导滑坡发育的主要影响因素；(3)大多数滑坡涉水，主要发育在10°~30°斜坡上，前缘高程集中在100~175 m，受库水波动影响严重，岸别和斜坡结构对堆积层滑坡发育没有明显控制作用；(4)库区滑坡主要由降雨-库水下降联合诱发滑体前缘滑移-拉裂，引发牵引式滑坡，降雨与库水波动各自对滑体的影响格局和程度存在明显差异。以期研究成果为有针对性的库区滑坡总体防治提供一定的科学指导。 三峡库区崩滑地质灾害频发，堆积层滑坡是最常见的滑坡类型。在分析三峡库区145处库岸堆积层滑坡资料基础上，选取地形地貌、地质岩性和斜坡构造作为控制因素、降水和库水波动作为主要诱发因素，探究堆积层滑坡在上述关键影响因子下的分布发育规律及变形破坏响应特征，阐明内在机理，结果表明：(1)受区域地质构造和基岩地层岩性显著控制，滑坡发育频次和规模沿长江存在显著空间差异性；(2)砂页岩夹煤层岩组(SC)和泥灰岩与砂泥岩互层岩组(MSM)对库区堆积层滑坡危害最大，软岩、“软-硬”互层二元结构和水-岩(土)相互作用是主导滑坡发育的主要影响因素；(3)大多数滑坡涉水，主要发育在10°~30°斜坡上，前缘高程集中在100~175 m，受库水波动影响严重，岸别和斜坡结构对堆积层滑坡发育没有明显控制作用；(4)库区滑坡主要由降雨-库水下降联合诱发滑体前缘滑移-拉裂，引发牵引式滑坡，降雨与库水波动各自对滑体的影响格局和程度存在明显差异。以期研究成果为有针对性的库区滑坡总体防治提供一定的科学指导。
2021, 29(3): 628-639.
摘要:
岩体内部宏观裂隙的发育程度对水库区岩溶岸坡稳定性有着重要影响。为了有效地探测和识别岩体内部宏观裂隙的几何形态和分布特征，对三峡库区巫峡典型岩溶岸坡中岩体内部的垂直裂隙进行模型简化。基于无损伤的探地雷达物探技术，通过理论分析、数值模拟，研究了岩体内部垂直裂隙的宽度、长度、倾角等发生变化时，雷达回波剖面中裂隙对应的时距曲线形态和振幅特征的变化规律。研究表明：裂隙顶端和底端对应的雷达回波响应为双曲线形态，可作为裂隙识别的标志；裂隙的宽度与雷达回波最大振幅和能量团的关系密切；裂隙倾角大小会影响到雷达回波能量团的形态。现场测试结果表明，900MHz天线频率的探地雷达可以较好地用来探测岩溶岸坡内部约1.5m深度范围内厘米级宽度垂直宏观裂隙的分布，并可作为调查库水区岸坡岩体内部宏观裂隙扩展的一种监测手段。 岩体内部宏观裂隙的发育程度对水库区岩溶岸坡稳定性有着重要影响。为了有效地探测和识别岩体内部宏观裂隙的几何形态和分布特征，对三峡库区巫峡典型岩溶岸坡中岩体内部的垂直裂隙进行模型简化。基于无损伤的探地雷达物探技术，通过理论分析、数值模拟，研究了岩体内部垂直裂隙的宽度、长度、倾角等发生变化时，雷达回波剖面中裂隙对应的时距曲线形态和振幅特征的变化规律。研究表明：裂隙顶端和底端对应的雷达回波响应为双曲线形态，可作为裂隙识别的标志；裂隙的宽度与雷达回波最大振幅和能量团的关系密切；裂隙倾角大小会影响到雷达回波能量团的形态。现场测试结果表明，900MHz天线频率的探地雷达可以较好地用来探测岩溶岸坡内部约1.5m深度范围内厘米级宽度垂直宏观裂隙的分布，并可作为调查库水区岸坡岩体内部宏观裂隙扩展的一种监测手段。
岩体内部宏观裂隙的发育程度对水库区岩溶岸坡稳定性有着重要影响。为了有效地探测和识别岩体内部宏观裂隙的几何形态和分布特征，对三峡库区巫峡典型岩溶岸坡中岩体内部的垂直裂隙进行模型简化。基于无损伤的探地雷达物探技术，通过理论分析、数值模拟，研究了岩体内部垂直裂隙的宽度、长度、倾角等发生变化时，雷达回波剖面中裂隙对应的时距曲线形态和振幅特征的变化规律。研究表明：裂隙顶端和底端对应的雷达回波响应为双曲线形态，可作为裂隙识别的标志；裂隙的宽度与雷达回波最大振幅和能量团的关系密切；裂隙倾角大小会影响到雷达回波能量团的形态。现场测试结果表明，900MHz天线频率的探地雷达可以较好地用来探测岩溶岸坡内部约1.5m深度范围内厘米级宽度垂直宏观裂隙的分布，并可作为调查库水区岸坡岩体内部宏观裂隙扩展的一种监测手段。 岩体内部宏观裂隙的发育程度对水库区岩溶岸坡稳定性有着重要影响。为了有效地探测和识别岩体内部宏观裂隙的几何形态和分布特征，对三峡库区巫峡典型岩溶岸坡中岩体内部的垂直裂隙进行模型简化。基于无损伤的探地雷达物探技术，通过理论分析、数值模拟，研究了岩体内部垂直裂隙的宽度、长度、倾角等发生变化时，雷达回波剖面中裂隙对应的时距曲线形态和振幅特征的变化规律。研究表明：裂隙顶端和底端对应的雷达回波响应为双曲线形态，可作为裂隙识别的标志；裂隙的宽度与雷达回波最大振幅和能量团的关系密切；裂隙倾角大小会影响到雷达回波能量团的形态。现场测试结果表明，900MHz天线频率的探地雷达可以较好地用来探测岩溶岸坡内部约1.5m深度范围内厘米级宽度垂直宏观裂隙的分布，并可作为调查库水区岸坡岩体内部宏观裂隙扩展的一种监测手段。
2021, 29(3): 640-646.
摘要:
抗滑桩是滑坡治理中常用的工程措施之一，为了充分提高抗滑桩的加固效果，其优化布置位置选择尤为重要。论文在滑坡应力水平分析基础上，以典型库岸滑坡为例，提出了一种基于滑带应力水平分布特征确定抗滑桩加固位置的方法。研究结果表明：(1)滑坡体内高应力水平区域与坡体位移较大的区域、塑性区的分布具有较好的一致性，根据应力水平分布规律可以更准确地确定滑坡的破坏类型；(2)通过12个位置抗滑桩的加固效果对比发现，抗滑桩布置在滑带应力水平较高的区域时，可以有效改善坡体内的塑性区，提高滑坡体的安全系数，达到较好的加固效果；(3)与基于变形场分布和塑性区分布等方法确定抗滑桩优化加固位置的方法相比，基于滑带应力水平分布特征的分析方法，可以准确、定量地确定滑坡的优化加固位置，从而可以充分发挥抗滑桩加固效果。相关分析思路和研究结果可为抗滑桩加固位置优化分析提供较好的依据。 抗滑桩是滑坡治理中常用的工程措施之一，为了充分提高抗滑桩的加固效果，其优化布置位置选择尤为重要。论文在滑坡应力水平分析基础上，以典型库岸滑坡为例，提出了一种基于滑带应力水平分布特征确定抗滑桩加固位置的方法。研究结果表明：(1)滑坡体内高应力水平区域与坡体位移较大的区域、塑性区的分布具有较好的一致性，根据应力水平分布规律可以更准确地确定滑坡的破坏类型；(2)通过12个位置抗滑桩的加固效果对比发现，抗滑桩布置在滑带应力水平较高的区域时，可以有效改善坡体内的塑性区，提高滑坡体的安全系数，达到较好的加固效果；(3)与基于变形场分布和塑性区分布等方法确定抗滑桩优化加固位置的方法相比，基于滑带应力水平分布特征的分析方法，可以准确、定量地确定滑坡的优化加固位置，从而可以充分发挥抗滑桩加固效果。相关分析思路和研究结果可为抗滑桩加固位置优化分析提供较好的依据。
抗滑桩是滑坡治理中常用的工程措施之一，为了充分提高抗滑桩的加固效果，其优化布置位置选择尤为重要。论文在滑坡应力水平分析基础上，以典型库岸滑坡为例，提出了一种基于滑带应力水平分布特征确定抗滑桩加固位置的方法。研究结果表明：(1)滑坡体内高应力水平区域与坡体位移较大的区域、塑性区的分布具有较好的一致性，根据应力水平分布规律可以更准确地确定滑坡的破坏类型；(2)通过12个位置抗滑桩的加固效果对比发现，抗滑桩布置在滑带应力水平较高的区域时，可以有效改善坡体内的塑性区，提高滑坡体的安全系数，达到较好的加固效果；(3)与基于变形场分布和塑性区分布等方法确定抗滑桩优化加固位置的方法相比，基于滑带应力水平分布特征的分析方法，可以准确、定量地确定滑坡的优化加固位置，从而可以充分发挥抗滑桩加固效果。相关分析思路和研究结果可为抗滑桩加固位置优化分析提供较好的依据。 抗滑桩是滑坡治理中常用的工程措施之一，为了充分提高抗滑桩的加固效果，其优化布置位置选择尤为重要。论文在滑坡应力水平分析基础上，以典型库岸滑坡为例，提出了一种基于滑带应力水平分布特征确定抗滑桩加固位置的方法。研究结果表明：(1)滑坡体内高应力水平区域与坡体位移较大的区域、塑性区的分布具有较好的一致性，根据应力水平分布规律可以更准确地确定滑坡的破坏类型；(2)通过12个位置抗滑桩的加固效果对比发现，抗滑桩布置在滑带应力水平较高的区域时，可以有效改善坡体内的塑性区，提高滑坡体的安全系数，达到较好的加固效果；(3)与基于变形场分布和塑性区分布等方法确定抗滑桩优化加固位置的方法相比，基于滑带应力水平分布特征的分析方法，可以准确、定量地确定滑坡的优化加固位置，从而可以充分发挥抗滑桩加固效果。相关分析思路和研究结果可为抗滑桩加固位置优化分析提供较好的依据。
2021, 29(3): 647-656.
摘要:
随着三峡水库的长期运行，受库水位涨落和波浪作用影响，三峡水库土质岸坡的塌岸问题愈发严重，塌岸不仅造成了水土流失，甚至会诱发滑坡复活。大坪滑坡是三峡库区前缘塌岸发育最为明显的滑坡之一，以三峡库区大坪滑坡为例，结合大坪滑坡的地表宏观变形、地表GPS位移等数据，分析滑坡变形特征以及塌岸对滑坡变形的影响，在此基础上通过ABAQUS生死单元功能实现前缘塌岸对滑坡稳定性影响的数值模拟，进一步探索滑坡变形对前缘塌岸的响应关系。结果表明：大坪滑坡的变形主要受库水位涨落影响，前缘塌岸较发育，塌岸一侧GPS监测点地表位移变化较明显，显然塌岸对大坪滑坡地表变形影响较大；ABAQUS的有限元计算结果表明，塌岸对滑坡的变形影响十分明显，影响大小主要与塌岸方量相关；塌岸导致的滑坡变形主要集中在滑坡前部，并向后部逐渐扩展；ABAQUS中的生死单元法可以很好地实现塌岸对滑坡稳定性影响的模拟。 随着三峡水库的长期运行，受库水位涨落和波浪作用影响，三峡水库土质岸坡的塌岸问题愈发严重，塌岸不仅造成了水土流失，甚至会诱发滑坡复活。大坪滑坡是三峡库区前缘塌岸发育最为明显的滑坡之一，以三峡库区大坪滑坡为例，结合大坪滑坡的地表宏观变形、地表GPS位移等数据，分析滑坡变形特征以及塌岸对滑坡变形的影响，在此基础上通过ABAQUS生死单元功能实现前缘塌岸对滑坡稳定性影响的数值模拟，进一步探索滑坡变形对前缘塌岸的响应关系。结果表明：大坪滑坡的变形主要受库水位涨落影响，前缘塌岸较发育，塌岸一侧GPS监测点地表位移变化较明显，显然塌岸对大坪滑坡地表变形影响较大；ABAQUS的有限元计算结果表明，塌岸对滑坡的变形影响十分明显，影响大小主要与塌岸方量相关；塌岸导致的滑坡变形主要集中在滑坡前部，并向后部逐渐扩展；ABAQUS中的生死单元法可以很好地实现塌岸对滑坡稳定性影响的模拟。
随着三峡水库的长期运行，受库水位涨落和波浪作用影响，三峡水库土质岸坡的塌岸问题愈发严重，塌岸不仅造成了水土流失，甚至会诱发滑坡复活。大坪滑坡是三峡库区前缘塌岸发育最为明显的滑坡之一，以三峡库区大坪滑坡为例，结合大坪滑坡的地表宏观变形、地表GPS位移等数据，分析滑坡变形特征以及塌岸对滑坡变形的影响，在此基础上通过ABAQUS生死单元功能实现前缘塌岸对滑坡稳定性影响的数值模拟，进一步探索滑坡变形对前缘塌岸的响应关系。结果表明：大坪滑坡的变形主要受库水位涨落影响，前缘塌岸较发育，塌岸一侧GPS监测点地表位移变化较明显，显然塌岸对大坪滑坡地表变形影响较大；ABAQUS的有限元计算结果表明，塌岸对滑坡的变形影响十分明显，影响大小主要与塌岸方量相关；塌岸导致的滑坡变形主要集中在滑坡前部，并向后部逐渐扩展；ABAQUS中的生死单元法可以很好地实现塌岸对滑坡稳定性影响的模拟。 随着三峡水库的长期运行，受库水位涨落和波浪作用影响，三峡水库土质岸坡的塌岸问题愈发严重，塌岸不仅造成了水土流失，甚至会诱发滑坡复活。大坪滑坡是三峡库区前缘塌岸发育最为明显的滑坡之一，以三峡库区大坪滑坡为例，结合大坪滑坡的地表宏观变形、地表GPS位移等数据，分析滑坡变形特征以及塌岸对滑坡变形的影响，在此基础上通过ABAQUS生死单元功能实现前缘塌岸对滑坡稳定性影响的数值模拟，进一步探索滑坡变形对前缘塌岸的响应关系。结果表明：大坪滑坡的变形主要受库水位涨落影响，前缘塌岸较发育，塌岸一侧GPS监测点地表位移变化较明显，显然塌岸对大坪滑坡地表变形影响较大；ABAQUS的有限元计算结果表明，塌岸对滑坡的变形影响十分明显，影响大小主要与塌岸方量相关；塌岸导致的滑坡变形主要集中在滑坡前部，并向后部逐渐扩展；ABAQUS中的生死单元法可以很好地实现塌岸对滑坡稳定性影响的模拟。
2021, 29(3): 657-667.
摘要:
以三峡库区巫山轿顶峰2号滑坡为例，结合库水位变化、地质环境条件资料，通过现场调查测绘、无人机航空摄影测量、工程地质钻探、地表及深部位移监测等方法，详细分析了该滑坡的变形特征、成因机制与发展趋势。该滑坡体积约250×104 m3，为大型单斜顺层新生岩质滑坡。滑坡前后缘高差约380 m，前缘剪出口高陡临空，位于库区蓄水位以下。深部监测数据显示消落带发育两条滑动错动面，分别位于距坡面深度12.0~17.0 m和25.0~30.0 m之间。滑坡目前处于蠕滑变形阶段，受地形地貌、地层结构、消落带劣化以及水的影响，垂直方向变形持续增大，前部劣化带发生崩滑破坏失稳可能性较大，并且存在滑坡涌浪灾害链风险。建议持续开展库区消落带劣化系统观测研究，提升库区新生滑坡灾害识别与预警能力。 以三峡库区巫山轿顶峰2号滑坡为例，结合库水位变化、地质环境条件资料，通过现场调查测绘、无人机航空摄影测量、工程地质钻探、地表及深部位移监测等方法，详细分析了该滑坡的变形特征、成因机制与发展趋势。该滑坡体积约250×104 m3，为大型单斜顺层新生岩质滑坡。滑坡前后缘高差约380 m，前缘剪出口高陡临空，位于库区蓄水位以下。深部监测数据显示消落带发育两条滑动错动面，分别位于距坡面深度12.0~17.0 m和25.0~30.0 m之间。滑坡目前处于蠕滑变形阶段，受地形地貌、地层结构、消落带劣化以及水的影响，垂直方向变形持续增大，前部劣化带发生崩滑破坏失稳可能性较大，并且存在滑坡涌浪灾害链风险。建议持续开展库区消落带劣化系统观测研究，提升库区新生滑坡灾害识别与预警能力。
以三峡库区巫山轿顶峰2号滑坡为例，结合库水位变化、地质环境条件资料，通过现场调查测绘、无人机航空摄影测量、工程地质钻探、地表及深部位移监测等方法，详细分析了该滑坡的变形特征、成因机制与发展趋势。该滑坡体积约250×104 m3，为大型单斜顺层新生岩质滑坡。滑坡前后缘高差约380 m，前缘剪出口高陡临空，位于库区蓄水位以下。深部监测数据显示消落带发育两条滑动错动面，分别位于距坡面深度12.0~17.0 m和25.0~30.0 m之间。滑坡目前处于蠕滑变形阶段，受地形地貌、地层结构、消落带劣化以及水的影响，垂直方向变形持续增大，前部劣化带发生崩滑破坏失稳可能性较大，并且存在滑坡涌浪灾害链风险。建议持续开展库区消落带劣化系统观测研究，提升库区新生滑坡灾害识别与预警能力。 以三峡库区巫山轿顶峰2号滑坡为例，结合库水位变化、地质环境条件资料，通过现场调查测绘、无人机航空摄影测量、工程地质钻探、地表及深部位移监测等方法，详细分析了该滑坡的变形特征、成因机制与发展趋势。该滑坡体积约250×104 m3，为大型单斜顺层新生岩质滑坡。滑坡前后缘高差约380 m，前缘剪出口高陡临空，位于库区蓄水位以下。深部监测数据显示消落带发育两条滑动错动面，分别位于距坡面深度12.0~17.0 m和25.0~30.0 m之间。滑坡目前处于蠕滑变形阶段，受地形地貌、地层结构、消落带劣化以及水的影响，垂直方向变形持续增大，前部劣化带发生崩滑破坏失稳可能性较大，并且存在滑坡涌浪灾害链风险。建议持续开展库区消落带劣化系统观测研究，提升库区新生滑坡灾害识别与预警能力。
2021, 29(3): 668-679.
摘要:
三峡库区在高程145~175 m之间周期性水位调控，促使库区灰岩岸坡劣化损伤加剧、稳定性衰减。本文结合巫峡段顺层灰岩岸坡“滑移-弯曲”破坏实例，基于弹塑性板翘曲模型，考虑岩体动态劣化概念，结合广义H-B准则中GSI(t)岩体参数动态指标，推导得临界挠曲段平衡方程。与传统静态计算方法相比，适用性更广，可以考虑岸坡随劣化时间t动态演化过程，更加符合工程实际。结果表明：随着劣化进行临界挠曲段lcr逐步降低，岸坡稳定状态变差，下滑推力F逐步增大，抗弯刚度K逐渐减小，也正是这两方面因素导致lcr快速降低。由于岩体劣化函数GSI(t)为指数劣化形式，故lcr呈现出快速降低并趋缓直至逼近一定值，该区段为岸坡防治的“关键区段”；随着岩层倾角α增大，lcr与相对板长比RPL快速降低，随着岩层厚度hi增大，lcr与RPL缓慢变大，α对lcr与RPL的影响明显大于hi。且岸坡lcr快速下降角α大约在40°~60°，可作为类似顺向岸坡是否容易滑移-弯曲失稳的地质判据。本文推导的考虑岩体劣化的临界平衡方程，以三峡库区青石6号岸坡为例进行了计算、论证。可为其他类似顺层岸坡损伤演化计算提供借鉴，不同之处在于确定具体岸坡损伤劣化的GSI(t)函数式。 三峡库区在高程145~175 m之间周期性水位调控，促使库区灰岩岸坡劣化损伤加剧、稳定性衰减。本文结合巫峡段顺层灰岩岸坡“滑移-弯曲”破坏实例，基于弹塑性板翘曲模型，考虑岩体动态劣化概念，结合广义H-B准则中GSI(t)岩体参数动态指标，推导得临界挠曲段平衡方程。与传统静态计算方法相比，适用性更广，可以考虑岸坡随劣化时间t动态演化过程，更加符合工程实际。结果表明：随着劣化进行临界挠曲段lcr逐步降低，岸坡稳定状态变差，下滑推力F逐步增大，抗弯刚度K逐渐减小，也正是这两方面因素导致lcr快速降低。由于岩体劣化函数GSI(t)为指数劣化形式，故lcr呈现出快速降低并趋缓直至逼近一定值，该区段为岸坡防治的“关键区段”；随着岩层倾角α增大，lcr与相对板长比RPL快速降低，随着岩层厚度hi增大，lcr与RPL缓慢变大，α对lcr与RPL的影响明显大于hi。且岸坡lcr快速下降角α大约在40°~60°，可作为类似顺向岸坡是否容易滑移-弯曲失稳的地质判据。本文推导的考虑岩体劣化的临界平衡方程，以三峡库区青石6号岸坡为例进行了计算、论证。可为其他类似顺层岸坡损伤演化计算提供借鉴，不同之处在于确定具体岸坡损伤劣化的GSI(t)函数式。
三峡库区在高程145~175 m之间周期性水位调控，促使库区灰岩岸坡劣化损伤加剧、稳定性衰减。本文结合巫峡段顺层灰岩岸坡“滑移-弯曲”破坏实例，基于弹塑性板翘曲模型，考虑岩体动态劣化概念，结合广义H-B准则中GSI(t)岩体参数动态指标，推导得临界挠曲段平衡方程。与传统静态计算方法相比，适用性更广，可以考虑岸坡随劣化时间t动态演化过程，更加符合工程实际。结果表明：随着劣化进行临界挠曲段lcr逐步降低，岸坡稳定状态变差，下滑推力F逐步增大，抗弯刚度K逐渐减小，也正是这两方面因素导致lcr快速降低。由于岩体劣化函数GSI(t)为指数劣化形式，故lcr呈现出快速降低并趋缓直至逼近一定值，该区段为岸坡防治的“关键区段”；随着岩层倾角α增大，lcr与相对板长比RPL快速降低，随着岩层厚度hi增大，lcr与RPL缓慢变大，α对lcr与RPL的影响明显大于hi。且岸坡lcr快速下降角α大约在40°~60°，可作为类似顺向岸坡是否容易滑移-弯曲失稳的地质判据。本文推导的考虑岩体劣化的临界平衡方程，以三峡库区青石6号岸坡为例进行了计算、论证。可为其他类似顺层岸坡损伤演化计算提供借鉴，不同之处在于确定具体岸坡损伤劣化的GSI(t)函数式。 三峡库区在高程145~175 m之间周期性水位调控，促使库区灰岩岸坡劣化损伤加剧、稳定性衰减。本文结合巫峡段顺层灰岩岸坡“滑移-弯曲”破坏实例，基于弹塑性板翘曲模型，考虑岩体动态劣化概念，结合广义H-B准则中GSI(t)岩体参数动态指标，推导得临界挠曲段平衡方程。与传统静态计算方法相比，适用性更广，可以考虑岸坡随劣化时间t动态演化过程，更加符合工程实际。结果表明：随着劣化进行临界挠曲段lcr逐步降低，岸坡稳定状态变差，下滑推力F逐步增大，抗弯刚度K逐渐减小，也正是这两方面因素导致lcr快速降低。由于岩体劣化函数GSI(t)为指数劣化形式，故lcr呈现出快速降低并趋缓直至逼近一定值，该区段为岸坡防治的“关键区段”；随着岩层倾角α增大，lcr与相对板长比RPL快速降低，随着岩层厚度hi增大，lcr与RPL缓慢变大，α对lcr与RPL的影响明显大于hi。且岸坡lcr快速下降角α大约在40°~60°，可作为类似顺向岸坡是否容易滑移-弯曲失稳的地质判据。本文推导的考虑岩体劣化的临界平衡方程，以三峡库区青石6号岸坡为例进行了计算、论证。可为其他类似顺层岸坡损伤演化计算提供借鉴，不同之处在于确定具体岸坡损伤劣化的GSI(t)函数式。
2021, 29(3): 680-692.
摘要:
为进一步归纳三峡库区地质灾害变形特征及机制，本文基于三峡库区189处地质灾害专业监测数据，通过对地质灾害位移-时间曲线深入研究，结果表明：(1)2017~2019年专业监测地质灾害点的变形形势总体趋于缓和，变形主要发生在5月至9月，降雨为变形主要影响因素，根据地质灾害年变形量及地表宏观变形，划分为未变形或微变形、缓慢变形、较明显变形、明显变形等4类；(2)依据GNSS累积位移-时间曲线特征，将地质灾害变形特征划分为振荡型、直线型和阶跃型3种基本类型，其中阶跃型是发生明显变形和较明显变形的地质灾害主要变形形式，为库区地质灾害变形关注的重点；(3)通过变形特征和影响因素作用机制分析，总结了三峡水库运行期地质灾害存在8种阶跃变形特征，提出了不同因素作用下的变形模式，归纳了其累积位移-时间曲线在变形“台阶”的形态特征、高度控制因素、出现时间及重复规律性等4个方面差异。研究成果为三峡库区地质灾害变形分析和预警提供依据。 为进一步归纳三峡库区地质灾害变形特征及机制，本文基于三峡库区189处地质灾害专业监测数据，通过对地质灾害位移-时间曲线深入研究，结果表明：(1)2017~2019年专业监测地质灾害点的变形形势总体趋于缓和，变形主要发生在5月至9月，降雨为变形主要影响因素，根据地质灾害年变形量及地表宏观变形，划分为未变形或微变形、缓慢变形、较明显变形、明显变形等4类；(2)依据GNSS累积位移-时间曲线特征，将地质灾害变形特征划分为振荡型、直线型和阶跃型3种基本类型，其中阶跃型是发生明显变形和较明显变形的地质灾害主要变形形式，为库区地质灾害变形关注的重点；(3)通过变形特征和影响因素作用机制分析，总结了三峡水库运行期地质灾害存在8种阶跃变形特征，提出了不同因素作用下的变形模式，归纳了其累积位移-时间曲线在变形“台阶”的形态特征、高度控制因素、出现时间及重复规律性等4个方面差异。研究成果为三峡库区地质灾害变形分析和预警提供依据。
为进一步归纳三峡库区地质灾害变形特征及机制，本文基于三峡库区189处地质灾害专业监测数据，通过对地质灾害位移-时间曲线深入研究，结果表明：(1)2017~2019年专业监测地质灾害点的变形形势总体趋于缓和，变形主要发生在5月至9月，降雨为变形主要影响因素，根据地质灾害年变形量及地表宏观变形，划分为未变形或微变形、缓慢变形、较明显变形、明显变形等4类；(2)依据GNSS累积位移-时间曲线特征，将地质灾害变形特征划分为振荡型、直线型和阶跃型3种基本类型，其中阶跃型是发生明显变形和较明显变形的地质灾害主要变形形式，为库区地质灾害变形关注的重点；(3)通过变形特征和影响因素作用机制分析，总结了三峡水库运行期地质灾害存在8种阶跃变形特征，提出了不同因素作用下的变形模式，归纳了其累积位移-时间曲线在变形“台阶”的形态特征、高度控制因素、出现时间及重复规律性等4个方面差异。研究成果为三峡库区地质灾害变形分析和预警提供依据。 为进一步归纳三峡库区地质灾害变形特征及机制，本文基于三峡库区189处地质灾害专业监测数据，通过对地质灾害位移-时间曲线深入研究，结果表明：(1)2017~2019年专业监测地质灾害点的变形形势总体趋于缓和，变形主要发生在5月至9月，降雨为变形主要影响因素，根据地质灾害年变形量及地表宏观变形，划分为未变形或微变形、缓慢变形、较明显变形、明显变形等4类；(2)依据GNSS累积位移-时间曲线特征，将地质灾害变形特征划分为振荡型、直线型和阶跃型3种基本类型，其中阶跃型是发生明显变形和较明显变形的地质灾害主要变形形式，为库区地质灾害变形关注的重点；(3)通过变形特征和影响因素作用机制分析，总结了三峡水库运行期地质灾害存在8种阶跃变形特征，提出了不同因素作用下的变形模式，归纳了其累积位移-时间曲线在变形“台阶”的形态特征、高度控制因素、出现时间及重复规律性等4个方面差异。研究成果为三峡库区地质灾害变形分析和预警提供依据。
2021, 29(3): 693-701.
摘要:
为研究不同库水深度处侏罗系软岩的损伤演化特性，对三峡库区侏罗系泥质粉砂岩进行了不同水压力状态下的MTS三轴压缩声发射试验，建立了基于声发射振铃计数考虑水致初始损伤的损伤演化方程，对水压力作用下侏罗系软岩的力学劣化特性、损伤演化阶段和损伤演化特征值进行了分析，结果表明：随着水压力增大(0 MPa到1MPa)，软岩的起裂应力、损伤应力、峰值应力、残余应力以及弹性模量整体均呈现出减小的趋势，减小幅度分别为74.2%、66.9%、62.4%、43.4%、51.9%；侏罗系软岩的损伤演化过程可分为损伤形成阶段、损伤稳定发展阶段、损伤破坏阶段和损伤破坏后阶段，各个损伤阶段与裂隙扩展阶段基本保持同步；损伤演化特征值能够定量地反映水压力对侏罗系软岩的影响劣化程度，各个损伤演化特征值与水压力均呈现出较好的数学相关性，初始损伤变量和起裂损伤变量随水压力的增大而增大，起裂损伤增量和起裂损伤应变随水压力的增大而减小；在水压力增大过程中，初始损伤变量与起裂损伤变量的数值逐渐逼近，起裂损伤增量和起裂损伤应变数值逐渐接近于0，说明库水压力的存在会对侏罗系软岩造成不同程度的损伤，能够加速岩石的裂隙发展和破坏进程。 为研究不同库水深度处侏罗系软岩的损伤演化特性，对三峡库区侏罗系泥质粉砂岩进行了不同水压力状态下的MTS三轴压缩声发射试验，建立了基于声发射振铃计数考虑水致初始损伤的损伤演化方程，对水压力作用下侏罗系软岩的力学劣化特性、损伤演化阶段和损伤演化特征值进行了分析，结果表明：随着水压力增大(0 MPa到1MPa)，软岩的起裂应力、损伤应力、峰值应力、残余应力以及弹性模量整体均呈现出减小的趋势，减小幅度分别为74.2%、66.9%、62.4%、43.4%、51.9%；侏罗系软岩的损伤演化过程可分为损伤形成阶段、损伤稳定发展阶段、损伤破坏阶段和损伤破坏后阶段，各个损伤阶段与裂隙扩展阶段基本保持同步；损伤演化特征值能够定量地反映水压力对侏罗系软岩的影响劣化程度，各个损伤演化特征值与水压力均呈现出较好的数学相关性，初始损伤变量和起裂损伤变量随水压力的增大而增大，起裂损伤增量和起裂损伤应变随水压力的增大而减小；在水压力增大过程中，初始损伤变量与起裂损伤变量的数值逐渐逼近，起裂损伤增量和起裂损伤应变数值逐渐接近于0，说明库水压力的存在会对侏罗系软岩造成不同程度的损伤，能够加速岩石的裂隙发展和破坏进程。
为研究不同库水深度处侏罗系软岩的损伤演化特性，对三峡库区侏罗系泥质粉砂岩进行了不同水压力状态下的MTS三轴压缩声发射试验，建立了基于声发射振铃计数考虑水致初始损伤的损伤演化方程，对水压力作用下侏罗系软岩的力学劣化特性、损伤演化阶段和损伤演化特征值进行了分析，结果表明：随着水压力增大(0 MPa到1MPa)，软岩的起裂应力、损伤应力、峰值应力、残余应力以及弹性模量整体均呈现出减小的趋势，减小幅度分别为74.2%、66.9%、62.4%、43.4%、51.9%；侏罗系软岩的损伤演化过程可分为损伤形成阶段、损伤稳定发展阶段、损伤破坏阶段和损伤破坏后阶段，各个损伤阶段与裂隙扩展阶段基本保持同步；损伤演化特征值能够定量地反映水压力对侏罗系软岩的影响劣化程度，各个损伤演化特征值与水压力均呈现出较好的数学相关性，初始损伤变量和起裂损伤变量随水压力的增大而增大，起裂损伤增量和起裂损伤应变随水压力的增大而减小；在水压力增大过程中，初始损伤变量与起裂损伤变量的数值逐渐逼近，起裂损伤增量和起裂损伤应变数值逐渐接近于0，说明库水压力的存在会对侏罗系软岩造成不同程度的损伤，能够加速岩石的裂隙发展和破坏进程。 为研究不同库水深度处侏罗系软岩的损伤演化特性，对三峡库区侏罗系泥质粉砂岩进行了不同水压力状态下的MTS三轴压缩声发射试验，建立了基于声发射振铃计数考虑水致初始损伤的损伤演化方程，对水压力作用下侏罗系软岩的力学劣化特性、损伤演化阶段和损伤演化特征值进行了分析，结果表明：随着水压力增大(0 MPa到1MPa)，软岩的起裂应力、损伤应力、峰值应力、残余应力以及弹性模量整体均呈现出减小的趋势，减小幅度分别为74.2%、66.9%、62.4%、43.4%、51.9%；侏罗系软岩的损伤演化过程可分为损伤形成阶段、损伤稳定发展阶段、损伤破坏阶段和损伤破坏后阶段，各个损伤阶段与裂隙扩展阶段基本保持同步；损伤演化特征值能够定量地反映水压力对侏罗系软岩的影响劣化程度，各个损伤演化特征值与水压力均呈现出较好的数学相关性，初始损伤变量和起裂损伤变量随水压力的增大而增大，起裂损伤增量和起裂损伤应变随水压力的增大而减小；在水压力增大过程中，初始损伤变量与起裂损伤变量的数值逐渐逼近，起裂损伤增量和起裂损伤应变数值逐渐接近于0，说明库水压力的存在会对侏罗系软岩造成不同程度的损伤，能够加速岩石的裂隙发展和破坏进程。
2021, 29(3): 702-710.
摘要:
天然岩体内部含有微裂纹，其裂纹的发展贯通机制一直是岩石力学研究的热点问题。此外，岩体物理力学参数的空间变异性，也会影响其强度及破坏演化过程。本文采用了一种新的随机近场动力学方法(RPD)，并对含缺陷岩体单轴压缩下的裂纹发展进行模拟，该方法结合了近场动力学方法在模拟裂纹发展及随机场方法在表征材料参数空间变异性方面的优势，使所建模型更接近真实岩体状态。利用MATLAB编程并依托含单一倾斜预制裂缝模型进行了计算程序的准确性验证。结果表明，所采用的随机近场动力学方法可以很好地模拟裂纹发展过程，预制裂缝倾角对后续裂纹发展有较大影响。此外，不考虑岩体物理力学材料参数空间变异性的存在时，会大大低估裂纹发展速度。 天然岩体内部含有微裂纹，其裂纹的发展贯通机制一直是岩石力学研究的热点问题。此外，岩体物理力学参数的空间变异性，也会影响其强度及破坏演化过程。本文采用了一种新的随机近场动力学方法(RPD)，并对含缺陷岩体单轴压缩下的裂纹发展进行模拟，该方法结合了近场动力学方法在模拟裂纹发展及随机场方法在表征材料参数空间变异性方面的优势，使所建模型更接近真实岩体状态。利用MATLAB编程并依托含单一倾斜预制裂缝模型进行了计算程序的准确性验证。结果表明，所采用的随机近场动力学方法可以很好地模拟裂纹发展过程，预制裂缝倾角对后续裂纹发展有较大影响。此外，不考虑岩体物理力学材料参数空间变异性的存在时，会大大低估裂纹发展速度。
天然岩体内部含有微裂纹，其裂纹的发展贯通机制一直是岩石力学研究的热点问题。此外，岩体物理力学参数的空间变异性，也会影响其强度及破坏演化过程。本文采用了一种新的随机近场动力学方法(RPD)，并对含缺陷岩体单轴压缩下的裂纹发展进行模拟，该方法结合了近场动力学方法在模拟裂纹发展及随机场方法在表征材料参数空间变异性方面的优势，使所建模型更接近真实岩体状态。利用MATLAB编程并依托含单一倾斜预制裂缝模型进行了计算程序的准确性验证。结果表明，所采用的随机近场动力学方法可以很好地模拟裂纹发展过程，预制裂缝倾角对后续裂纹发展有较大影响。此外，不考虑岩体物理力学材料参数空间变异性的存在时，会大大低估裂纹发展速度。 天然岩体内部含有微裂纹，其裂纹的发展贯通机制一直是岩石力学研究的热点问题。此外，岩体物理力学参数的空间变异性，也会影响其强度及破坏演化过程。本文采用了一种新的随机近场动力学方法(RPD)，并对含缺陷岩体单轴压缩下的裂纹发展进行模拟，该方法结合了近场动力学方法在模拟裂纹发展及随机场方法在表征材料参数空间变异性方面的优势，使所建模型更接近真实岩体状态。利用MATLAB编程并依托含单一倾斜预制裂缝模型进行了计算程序的准确性验证。结果表明，所采用的随机近场动力学方法可以很好地模拟裂纹发展过程，预制裂缝倾角对后续裂纹发展有较大影响。此外，不考虑岩体物理力学材料参数空间变异性的存在时，会大大低估裂纹发展速度。
2021, 29(3): 711-723.
摘要:
为确定非饱和紫色土颗粒流宏细观力学参数间关系，采用三维颗粒流软件(PFC3D)并结合控制变量法与莫尔-库仑破坏准则，对不同含水率(8%、10%、12%、14%、16%、18%)及围压(100kPa、200kPa、300kPa、400 kPa)条件下的非饱和紫色土三轴固结不排水试验进行了数值模拟，并与室内结果进行对比。结果表明：重塑紫色土黏聚力随含水率增加呈先增后减的趋势，且存在临界含水率12%；内摩擦角与含水率呈一阶线性负相关。紫色土的宏观强度参数黏聚力与细观参数切向黏结强度呈线性正相关，而内摩擦角值由颗粒切向黏结强度及摩擦系数共同决定。建立了紫色土含水率与颗粒切向黏结强度、摩擦系数之间的定量关系，通过细观参数切向黏结强度及摩擦系数的改变来模拟不同含水率下紫色土的黏聚力与内摩擦角的变化，将数值模拟的应力-应变曲线与室内试验曲线进行对比，验证了该关系的正确性。利用PFC3D内置的切片工具对含水率为12%，围压为200kPa的数值试件进行剖切，可以较好地观察到紫色土三轴微观颗粒的运动情况及颗粒间接触力的分布特征，为深入探究紫色土的抗剪强度特性及应力-应变性状提供参考。 为确定非饱和紫色土颗粒流宏细观力学参数间关系，采用三维颗粒流软件(PFC3D)并结合控制变量法与莫尔-库仑破坏准则，对不同含水率(8%、10%、12%、14%、16%、18%)及围压(100kPa、200kPa、300kPa、400 kPa)条件下的非饱和紫色土三轴固结不排水试验进行了数值模拟，并与室内结果进行对比。结果表明：重塑紫色土黏聚力随含水率增加呈先增后减的趋势，且存在临界含水率12%；内摩擦角与含水率呈一阶线性负相关。紫色土的宏观强度参数黏聚力与细观参数切向黏结强度呈线性正相关，而内摩擦角值由颗粒切向黏结强度及摩擦系数共同决定。建立了紫色土含水率与颗粒切向黏结强度、摩擦系数之间的定量关系，通过细观参数切向黏结强度及摩擦系数的改变来模拟不同含水率下紫色土的黏聚力与内摩擦角的变化，将数值模拟的应力-应变曲线与室内试验曲线进行对比，验证了该关系的正确性。利用PFC3D内置的切片工具对含水率为12%，围压为200kPa的数值试件进行剖切，可以较好地观察到紫色土三轴微观颗粒的运动情况及颗粒间接触力的分布特征，为深入探究紫色土的抗剪强度特性及应力-应变性状提供参考。
为确定非饱和紫色土颗粒流宏细观力学参数间关系，采用三维颗粒流软件(PFC3D)并结合控制变量法与莫尔-库仑破坏准则，对不同含水率(8%、10%、12%、14%、16%、18%)及围压(100kPa、200kPa、300kPa、400 kPa)条件下的非饱和紫色土三轴固结不排水试验进行了数值模拟，并与室内结果进行对比。结果表明：重塑紫色土黏聚力随含水率增加呈先增后减的趋势，且存在临界含水率12%；内摩擦角与含水率呈一阶线性负相关。紫色土的宏观强度参数黏聚力与细观参数切向黏结强度呈线性正相关，而内摩擦角值由颗粒切向黏结强度及摩擦系数共同决定。建立了紫色土含水率与颗粒切向黏结强度、摩擦系数之间的定量关系，通过细观参数切向黏结强度及摩擦系数的改变来模拟不同含水率下紫色土的黏聚力与内摩擦角的变化，将数值模拟的应力-应变曲线与室内试验曲线进行对比，验证了该关系的正确性。利用PFC3D内置的切片工具对含水率为12%，围压为200kPa的数值试件进行剖切，可以较好地观察到紫色土三轴微观颗粒的运动情况及颗粒间接触力的分布特征，为深入探究紫色土的抗剪强度特性及应力-应变性状提供参考。 为确定非饱和紫色土颗粒流宏细观力学参数间关系，采用三维颗粒流软件(PFC3D)并结合控制变量法与莫尔-库仑破坏准则，对不同含水率(8%、10%、12%、14%、16%、18%)及围压(100kPa、200kPa、300kPa、400 kPa)条件下的非饱和紫色土三轴固结不排水试验进行了数值模拟，并与室内结果进行对比。结果表明：重塑紫色土黏聚力随含水率增加呈先增后减的趋势，且存在临界含水率12%；内摩擦角与含水率呈一阶线性负相关。紫色土的宏观强度参数黏聚力与细观参数切向黏结强度呈线性正相关，而内摩擦角值由颗粒切向黏结强度及摩擦系数共同决定。建立了紫色土含水率与颗粒切向黏结强度、摩擦系数之间的定量关系，通过细观参数切向黏结强度及摩擦系数的改变来模拟不同含水率下紫色土的黏聚力与内摩擦角的变化，将数值模拟的应力-应变曲线与室内试验曲线进行对比，验证了该关系的正确性。利用PFC3D内置的切片工具对含水率为12%，围压为200kPa的数值试件进行剖切，可以较好地观察到紫色土三轴微观颗粒的运动情况及颗粒间接触力的分布特征，为深入探究紫色土的抗剪强度特性及应力-应变性状提供参考。
2021, 29(3): 724-733.
摘要:
三峡工程建设以来，库区土地利用类型发生重大变化。为深入研究三峡库区蓄水以来滑坡发育与土地利用类型变化的关系，本文利用不同时期(1987年、2000年和2010年)卫星影像，研究三峡库首区秭归至巴东段长江干流土地利用类型变化，采用滑坡面积模数比(Rsi)分析滑坡发育与土地类型及变化的关联性。结果表明：(1)在1987~2010年间，研究区植被覆盖率持续下降，居民建筑区面积和耕地面积不断增长，蓄水后水域面积扩大了1倍；(2)植被区、耕地和居民建筑区的滑坡Rsi依次增大，滑坡Rsi随着人类活动强度增强而增大，表明滑坡发育与人类活动强度呈正相关性；(3)依据Rsi值大小，将研究区滑坡易发程度分为高、中和低3个区，滑坡主要分布在高、中易发程度区，与实际情况较吻合。因此，在开展库区滑坡风险评估时，需要考虑土地利用类型变化这一因素。研究结果以期为三峡库区土地利用规划、地质灾害防治提供理论支撑。 三峡工程建设以来，库区土地利用类型发生重大变化。为深入研究三峡库区蓄水以来滑坡发育与土地利用类型变化的关系，本文利用不同时期(1987年、2000年和2010年)卫星影像，研究三峡库首区秭归至巴东段长江干流土地利用类型变化，采用滑坡面积模数比(Rsi)分析滑坡发育与土地类型及变化的关联性。结果表明：(1)在1987~2010年间，研究区植被覆盖率持续下降，居民建筑区面积和耕地面积不断增长，蓄水后水域面积扩大了1倍；(2)植被区、耕地和居民建筑区的滑坡Rsi依次增大，滑坡Rsi随着人类活动强度增强而增大，表明滑坡发育与人类活动强度呈正相关性；(3)依据Rsi值大小，将研究区滑坡易发程度分为高、中和低3个区，滑坡主要分布在高、中易发程度区，与实际情况较吻合。因此，在开展库区滑坡风险评估时，需要考虑土地利用类型变化这一因素。研究结果以期为三峡库区土地利用规划、地质灾害防治提供理论支撑。
三峡工程建设以来，库区土地利用类型发生重大变化。为深入研究三峡库区蓄水以来滑坡发育与土地利用类型变化的关系，本文利用不同时期(1987年、2000年和2010年)卫星影像，研究三峡库首区秭归至巴东段长江干流土地利用类型变化，采用滑坡面积模数比(Rsi)分析滑坡发育与土地类型及变化的关联性。结果表明：(1)在1987~2010年间，研究区植被覆盖率持续下降，居民建筑区面积和耕地面积不断增长，蓄水后水域面积扩大了1倍；(2)植被区、耕地和居民建筑区的滑坡Rsi依次增大，滑坡Rsi随着人类活动强度增强而增大，表明滑坡发育与人类活动强度呈正相关性；(3)依据Rsi值大小，将研究区滑坡易发程度分为高、中和低3个区，滑坡主要分布在高、中易发程度区，与实际情况较吻合。因此，在开展库区滑坡风险评估时，需要考虑土地利用类型变化这一因素。研究结果以期为三峡库区土地利用规划、地质灾害防治提供理论支撑。 三峡工程建设以来，库区土地利用类型发生重大变化。为深入研究三峡库区蓄水以来滑坡发育与土地利用类型变化的关系，本文利用不同时期(1987年、2000年和2010年)卫星影像，研究三峡库首区秭归至巴东段长江干流土地利用类型变化，采用滑坡面积模数比(Rsi)分析滑坡发育与土地类型及变化的关联性。结果表明：(1)在1987~2010年间，研究区植被覆盖率持续下降，居民建筑区面积和耕地面积不断增长，蓄水后水域面积扩大了1倍；(2)植被区、耕地和居民建筑区的滑坡Rsi依次增大，滑坡Rsi随着人类活动强度增强而增大，表明滑坡发育与人类活动强度呈正相关性；(3)依据Rsi值大小，将研究区滑坡易发程度分为高、中和低3个区，滑坡主要分布在高、中易发程度区，与实际情况较吻合。因此，在开展库区滑坡风险评估时，需要考虑土地利用类型变化这一因素。研究结果以期为三峡库区土地利用规划、地质灾害防治提供理论支撑。
2021, 29(3): 734-741.
摘要:
2017年10月30日，位于秭归县归州镇香溪河右岸的盐关滑坡发生整体滑移破坏，成为近年来三峡库区为数不多的整体破坏变形的滑坡之一。根据现场应急调查，滑坡在不到3天的时间内经历了预警直至完全破坏的过程。本文以盐关滑坡为实例，根据滑坡失稳破坏特征结合有效应力原理提出了孔隙水压力变化速率条件下滑坡失稳破坏的模式，分析出滑坡体内的孔隙水压力对滑坡破坏的影响，最后通过有限元模拟软件予以验证。利用Geo-Studio岩土仿真软件SEEP/W模块模拟盐关滑坡在降雨入渗作用下的渗流场，结合滑坡变形期直至破坏时的实际库水位值计算出孔隙水压力随时间变化曲线，并且将所得结果应用到Slope/W模块，计算出滑坡的安全系数随时间的变化曲线，从而验证出滑坡失稳破坏的主要原因是滑坡内部土体在降雨和库水位的作用下达到饱和后，孔隙水压力激增所导致的。 2017年10月30日，位于秭归县归州镇香溪河右岸的盐关滑坡发生整体滑移破坏，成为近年来三峡库区为数不多的整体破坏变形的滑坡之一。根据现场应急调查，滑坡在不到3天的时间内经历了预警直至完全破坏的过程。本文以盐关滑坡为实例，根据滑坡失稳破坏特征结合有效应力原理提出了孔隙水压力变化速率条件下滑坡失稳破坏的模式，分析出滑坡体内的孔隙水压力对滑坡破坏的影响，最后通过有限元模拟软件予以验证。利用Geo-Studio岩土仿真软件SEEP/W模块模拟盐关滑坡在降雨入渗作用下的渗流场，结合滑坡变形期直至破坏时的实际库水位值计算出孔隙水压力随时间变化曲线，并且将所得结果应用到Slope/W模块，计算出滑坡的安全系数随时间的变化曲线，从而验证出滑坡失稳破坏的主要原因是滑坡内部土体在降雨和库水位的作用下达到饱和后，孔隙水压力激增所导致的。
2017年10月30日，位于秭归县归州镇香溪河右岸的盐关滑坡发生整体滑移破坏，成为近年来三峡库区为数不多的整体破坏变形的滑坡之一。根据现场应急调查，滑坡在不到3天的时间内经历了预警直至完全破坏的过程。本文以盐关滑坡为实例，根据滑坡失稳破坏特征结合有效应力原理提出了孔隙水压力变化速率条件下滑坡失稳破坏的模式，分析出滑坡体内的孔隙水压力对滑坡破坏的影响，最后通过有限元模拟软件予以验证。利用Geo-Studio岩土仿真软件SEEP/W模块模拟盐关滑坡在降雨入渗作用下的渗流场，结合滑坡变形期直至破坏时的实际库水位值计算出孔隙水压力随时间变化曲线，并且将所得结果应用到Slope/W模块，计算出滑坡的安全系数随时间的变化曲线，从而验证出滑坡失稳破坏的主要原因是滑坡内部土体在降雨和库水位的作用下达到饱和后，孔隙水压力激增所导致的。 2017年10月30日，位于秭归县归州镇香溪河右岸的盐关滑坡发生整体滑移破坏，成为近年来三峡库区为数不多的整体破坏变形的滑坡之一。根据现场应急调查，滑坡在不到3天的时间内经历了预警直至完全破坏的过程。本文以盐关滑坡为实例，根据滑坡失稳破坏特征结合有效应力原理提出了孔隙水压力变化速率条件下滑坡失稳破坏的模式，分析出滑坡体内的孔隙水压力对滑坡破坏的影响，最后通过有限元模拟软件予以验证。利用Geo-Studio岩土仿真软件SEEP/W模块模拟盐关滑坡在降雨入渗作用下的渗流场，结合滑坡变形期直至破坏时的实际库水位值计算出孔隙水压力随时间变化曲线，并且将所得结果应用到Slope/W模块，计算出滑坡的安全系数随时间的变化曲线，从而验证出滑坡失稳破坏的主要原因是滑坡内部土体在降雨和库水位的作用下达到饱和后，孔隙水压力激增所导致的。
2021, 29(3): 742-750.
摘要:
白家包滑坡是具有滞后性“阶跃型”变形的滑坡代表，通过定性分析初步认为，库水位下降是白家包滑坡变形的主要影响因素，其影响程度大于降雨。为了进一步明确白家包滑坡变形对库水位波动和降雨的响应程度，本文根据库水位每年波动情况，将其划分为5个阶段，运用皮尔逊相关系数法对白家包滑坡变形与库水位、降雨的相关性进行定量计算，计算结果为各监测点变形与库水位、降雨都在5~6月份综合计算中相关程度最高，且变形与库水位最大相关性系数绝对值为0.75左右，大于变形与降雨的最大相关性系数(0.45左右)。为了充分消除库水位与降雨之间的相互影响，运用皮尔逊相关系数分别计算白家包滑坡变形与库水位、降雨的净相关性系数，最后将得到的净相关性系数与新建GPS自动监测点在2017~2018年的日变形位移和库水位、降雨对比分析，进行相关性验证。结果表明：白家包滑坡的变形对库水位下降的响应程度大于变形对降雨的响应程度，在库水位快速下降阶段响应程度最高，且与新建的GPS自动监测点监测结果吻合度较高。此结果与定性分析结果和皮尔逊相关系数法分析结果一致，该研究可对滑坡变形影响因素的定量分析提供科学的依据。 白家包滑坡是具有滞后性“阶跃型”变形的滑坡代表，通过定性分析初步认为，库水位下降是白家包滑坡变形的主要影响因素，其影响程度大于降雨。为了进一步明确白家包滑坡变形对库水位波动和降雨的响应程度，本文根据库水位每年波动情况，将其划分为5个阶段，运用皮尔逊相关系数法对白家包滑坡变形与库水位、降雨的相关性进行定量计算，计算结果为各监测点变形与库水位、降雨都在5~6月份综合计算中相关程度最高，且变形与库水位最大相关性系数绝对值为0.75左右，大于变形与降雨的最大相关性系数(0.45左右)。为了充分消除库水位与降雨之间的相互影响，运用皮尔逊相关系数分别计算白家包滑坡变形与库水位、降雨的净相关性系数，最后将得到的净相关性系数与新建GPS自动监测点在2017~2018年的日变形位移和库水位、降雨对比分析，进行相关性验证。结果表明：白家包滑坡的变形对库水位下降的响应程度大于变形对降雨的响应程度，在库水位快速下降阶段响应程度最高，且与新建的GPS自动监测点监测结果吻合度较高。此结果与定性分析结果和皮尔逊相关系数法分析结果一致，该研究可对滑坡变形影响因素的定量分析提供科学的依据。
白家包滑坡是具有滞后性“阶跃型”变形的滑坡代表，通过定性分析初步认为，库水位下降是白家包滑坡变形的主要影响因素，其影响程度大于降雨。为了进一步明确白家包滑坡变形对库水位波动和降雨的响应程度，本文根据库水位每年波动情况，将其划分为5个阶段，运用皮尔逊相关系数法对白家包滑坡变形与库水位、降雨的相关性进行定量计算，计算结果为各监测点变形与库水位、降雨都在5~6月份综合计算中相关程度最高，且变形与库水位最大相关性系数绝对值为0.75左右，大于变形与降雨的最大相关性系数(0.45左右)。为了充分消除库水位与降雨之间的相互影响，运用皮尔逊相关系数分别计算白家包滑坡变形与库水位、降雨的净相关性系数，最后将得到的净相关性系数与新建GPS自动监测点在2017~2018年的日变形位移和库水位、降雨对比分析，进行相关性验证。结果表明：白家包滑坡的变形对库水位下降的响应程度大于变形对降雨的响应程度，在库水位快速下降阶段响应程度最高，且与新建的GPS自动监测点监测结果吻合度较高。此结果与定性分析结果和皮尔逊相关系数法分析结果一致，该研究可对滑坡变形影响因素的定量分析提供科学的依据。 白家包滑坡是具有滞后性“阶跃型”变形的滑坡代表，通过定性分析初步认为，库水位下降是白家包滑坡变形的主要影响因素，其影响程度大于降雨。为了进一步明确白家包滑坡变形对库水位波动和降雨的响应程度，本文根据库水位每年波动情况，将其划分为5个阶段，运用皮尔逊相关系数法对白家包滑坡变形与库水位、降雨的相关性进行定量计算，计算结果为各监测点变形与库水位、降雨都在5~6月份综合计算中相关程度最高，且变形与库水位最大相关性系数绝对值为0.75左右，大于变形与降雨的最大相关性系数(0.45左右)。为了充分消除库水位与降雨之间的相互影响，运用皮尔逊相关系数分别计算白家包滑坡变形与库水位、降雨的净相关性系数，最后将得到的净相关性系数与新建GPS自动监测点在2017~2018年的日变形位移和库水位、降雨对比分析，进行相关性验证。结果表明：白家包滑坡的变形对库水位下降的响应程度大于变形对降雨的响应程度，在库水位快速下降阶段响应程度最高，且与新建的GPS自动监测点监测结果吻合度较高。此结果与定性分析结果和皮尔逊相关系数法分析结果一致，该研究可对滑坡变形影响因素的定量分析提供科学的依据。
2021, 29(3): 751-763.
摘要:
断层对页岩气储层压裂改造有重要影响，甚至诱发深部地震事件和近地表环境问题。本文采用多物理场耦合方法，基于渗流和应力耦合理论，研究储层水力压裂过程中断层以及封闭顶板中水力破坏区域的产生与演化机理，并分析讨论流体沿高渗通道运移扩散机理，研究结果表明：(1)断层改变储层水力破坏区域形态并且扩展了水力压裂破坏空间。较高注水压力使储层水力破坏区域扩大到封闭顶板和底板，水力破坏区域受断层影响而沿着断层带快速发育延伸。高注水压力导致断层水力压裂破坏高度急剧增加，储层封闭性发生改变。(2)在页岩储层高风险地质构造和较高注水压力条件下，水力压裂作业产生岩石破裂和裂缝局部活化诱发的微地震事件，但难以导致破坏性地震事件，多属于断层或较大断裂局部区域产生的水力耦合破坏及可能诱发的较小地震事件。(3)水力破坏区域贯通到断层带内诱发流体沿断层带迁移，断层带的渗透率较高，水力破坏区域与上部高渗透岩层贯通会加快流体的逃逸速度，增大压裂液污染上部地层的风险，导致压裂效率降低，影响储层压裂改造，降低了页岩气开发价值。 断层对页岩气储层压裂改造有重要影响，甚至诱发深部地震事件和近地表环境问题。本文采用多物理场耦合方法，基于渗流和应力耦合理论，研究储层水力压裂过程中断层以及封闭顶板中水力破坏区域的产生与演化机理，并分析讨论流体沿高渗通道运移扩散机理，研究结果表明：(1)断层改变储层水力破坏区域形态并且扩展了水力压裂破坏空间。较高注水压力使储层水力破坏区域扩大到封闭顶板和底板，水力破坏区域受断层影响而沿着断层带快速发育延伸。高注水压力导致断层水力压裂破坏高度急剧增加，储层封闭性发生改变。(2)在页岩储层高风险地质构造和较高注水压力条件下，水力压裂作业产生岩石破裂和裂缝局部活化诱发的微地震事件，但难以导致破坏性地震事件，多属于断层或较大断裂局部区域产生的水力耦合破坏及可能诱发的较小地震事件。(3)水力破坏区域贯通到断层带内诱发流体沿断层带迁移，断层带的渗透率较高，水力破坏区域与上部高渗透岩层贯通会加快流体的逃逸速度，增大压裂液污染上部地层的风险，导致压裂效率降低，影响储层压裂改造，降低了页岩气开发价值。
断层对页岩气储层压裂改造有重要影响，甚至诱发深部地震事件和近地表环境问题。本文采用多物理场耦合方法，基于渗流和应力耦合理论，研究储层水力压裂过程中断层以及封闭顶板中水力破坏区域的产生与演化机理，并分析讨论流体沿高渗通道运移扩散机理，研究结果表明：(1)断层改变储层水力破坏区域形态并且扩展了水力压裂破坏空间。较高注水压力使储层水力破坏区域扩大到封闭顶板和底板，水力破坏区域受断层影响而沿着断层带快速发育延伸。高注水压力导致断层水力压裂破坏高度急剧增加，储层封闭性发生改变。(2)在页岩储层高风险地质构造和较高注水压力条件下，水力压裂作业产生岩石破裂和裂缝局部活化诱发的微地震事件，但难以导致破坏性地震事件，多属于断层或较大断裂局部区域产生的水力耦合破坏及可能诱发的较小地震事件。(3)水力破坏区域贯通到断层带内诱发流体沿断层带迁移，断层带的渗透率较高，水力破坏区域与上部高渗透岩层贯通会加快流体的逃逸速度，增大压裂液污染上部地层的风险，导致压裂效率降低，影响储层压裂改造，降低了页岩气开发价值。 断层对页岩气储层压裂改造有重要影响，甚至诱发深部地震事件和近地表环境问题。本文采用多物理场耦合方法，基于渗流和应力耦合理论，研究储层水力压裂过程中断层以及封闭顶板中水力破坏区域的产生与演化机理，并分析讨论流体沿高渗通道运移扩散机理，研究结果表明：(1)断层改变储层水力破坏区域形态并且扩展了水力压裂破坏空间。较高注水压力使储层水力破坏区域扩大到封闭顶板和底板，水力破坏区域受断层影响而沿着断层带快速发育延伸。高注水压力导致断层水力压裂破坏高度急剧增加，储层封闭性发生改变。(2)在页岩储层高风险地质构造和较高注水压力条件下，水力压裂作业产生岩石破裂和裂缝局部活化诱发的微地震事件，但难以导致破坏性地震事件，多属于断层或较大断裂局部区域产生的水力耦合破坏及可能诱发的较小地震事件。(3)水力破坏区域贯通到断层带内诱发流体沿断层带迁移，断层带的渗透率较高，水力破坏区域与上部高渗透岩层贯通会加快流体的逃逸速度，增大压裂液污染上部地层的风险，导致压裂效率降低，影响储层压裂改造，降低了页岩气开发价值。
2021, 29(3): 764-776.
摘要:
位于四川省茂县岷江左岸的周场坪滑坡为一大型深层蠕滑型古滑坡，其曾于1982年发生大规模快速复活并堰塞岷江。根据现场地质调查和工程地质钻探资料分析，该滑坡目前正处于深层蠕滑变形中，且降雨对滑坡变形速率具有重要影响。滑坡滑动速率和含水率对滑带土的力学强度特性，以及滑坡的变形和进一步破坏具有极大影响，为研究含水率和滑坡滑动速率对周场坪滑坡滑带土力学强度的影响，本文在滑带土基本物性测试分析基础上，开展了不同含水率(8%、15%和25%)和不同剪切速率(0.1 mm·min-1、5 mm·min-1和100 mm·min-1)的滑带土环剪试验。试验结果表明：在长距离剪切条件下，滑带土的抗剪强度随着含水率的增加而降低，且高含水率条件下强度降低幅度更大；随着剪切速率的增加，试样应变软化现象更加明显，其峰值强度和残余强度一般先增大后减小；由峰值强度和残余强度线性拟合的强度参数内摩擦角随剪切速率的增加则先增大后减小。研究认为在强降雨条件下，高含水率的条件使滑带土抗剪强度显著降低，易导致周场坪滑坡蠕滑加速，加快的滑动速率会再次降低滑带土的抗剪强度，从而导致滑坡发生周期性蠕滑，并可能再次发生整体复活堵塞岷江。 位于四川省茂县岷江左岸的周场坪滑坡为一大型深层蠕滑型古滑坡，其曾于1982年发生大规模快速复活并堰塞岷江。根据现场地质调查和工程地质钻探资料分析，该滑坡目前正处于深层蠕滑变形中，且降雨对滑坡变形速率具有重要影响。滑坡滑动速率和含水率对滑带土的力学强度特性，以及滑坡的变形和进一步破坏具有极大影响，为研究含水率和滑坡滑动速率对周场坪滑坡滑带土力学强度的影响，本文在滑带土基本物性测试分析基础上，开展了不同含水率(8%、15%和25%)和不同剪切速率(0.1 mm·min-1、5 mm·min-1和100 mm·min-1)的滑带土环剪试验。试验结果表明：在长距离剪切条件下，滑带土的抗剪强度随着含水率的增加而降低，且高含水率条件下强度降低幅度更大；随着剪切速率的增加，试样应变软化现象更加明显，其峰值强度和残余强度一般先增大后减小；由峰值强度和残余强度线性拟合的强度参数内摩擦角随剪切速率的增加则先增大后减小。研究认为在强降雨条件下，高含水率的条件使滑带土抗剪强度显著降低，易导致周场坪滑坡蠕滑加速，加快的滑动速率会再次降低滑带土的抗剪强度，从而导致滑坡发生周期性蠕滑，并可能再次发生整体复活堵塞岷江。
位于四川省茂县岷江左岸的周场坪滑坡为一大型深层蠕滑型古滑坡，其曾于1982年发生大规模快速复活并堰塞岷江。根据现场地质调查和工程地质钻探资料分析，该滑坡目前正处于深层蠕滑变形中，且降雨对滑坡变形速率具有重要影响。滑坡滑动速率和含水率对滑带土的力学强度特性，以及滑坡的变形和进一步破坏具有极大影响，为研究含水率和滑坡滑动速率对周场坪滑坡滑带土力学强度的影响，本文在滑带土基本物性测试分析基础上，开展了不同含水率(8%、15%和25%)和不同剪切速率(0.1 mm·min-1、5 mm·min-1和100 mm·min-1)的滑带土环剪试验。试验结果表明：在长距离剪切条件下，滑带土的抗剪强度随着含水率的增加而降低，且高含水率条件下强度降低幅度更大；随着剪切速率的增加，试样应变软化现象更加明显，其峰值强度和残余强度一般先增大后减小；由峰值强度和残余强度线性拟合的强度参数内摩擦角随剪切速率的增加则先增大后减小。研究认为在强降雨条件下，高含水率的条件使滑带土抗剪强度显著降低，易导致周场坪滑坡蠕滑加速，加快的滑动速率会再次降低滑带土的抗剪强度，从而导致滑坡发生周期性蠕滑，并可能再次发生整体复活堵塞岷江。 位于四川省茂县岷江左岸的周场坪滑坡为一大型深层蠕滑型古滑坡，其曾于1982年发生大规模快速复活并堰塞岷江。根据现场地质调查和工程地质钻探资料分析，该滑坡目前正处于深层蠕滑变形中，且降雨对滑坡变形速率具有重要影响。滑坡滑动速率和含水率对滑带土的力学强度特性，以及滑坡的变形和进一步破坏具有极大影响，为研究含水率和滑坡滑动速率对周场坪滑坡滑带土力学强度的影响，本文在滑带土基本物性测试分析基础上，开展了不同含水率(8%、15%和25%)和不同剪切速率(0.1 mm·min-1、5 mm·min-1和100 mm·min-1)的滑带土环剪试验。试验结果表明：在长距离剪切条件下，滑带土的抗剪强度随着含水率的增加而降低，且高含水率条件下强度降低幅度更大；随着剪切速率的增加，试样应变软化现象更加明显，其峰值强度和残余强度一般先增大后减小；由峰值强度和残余强度线性拟合的强度参数内摩擦角随剪切速率的增加则先增大后减小。研究认为在强降雨条件下，高含水率的条件使滑带土抗剪强度显著降低，易导致周场坪滑坡蠕滑加速，加快的滑动速率会再次降低滑带土的抗剪强度，从而导致滑坡发生周期性蠕滑，并可能再次发生整体复活堵塞岷江。
2021, 29(3): 777-785.
摘要:
膨胀土是一种具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性的特殊黏性土，暴露于大气中的膨胀土边坡处于连续的干湿循环过程中，在降雨条件下极不稳定。基于饱和-非饱和渗流理论，对降雨条件下膨胀土边坡的非饱和渗流过程和吸湿过程进行了数值模拟。编写了相应的FORTRAN语言程序，考虑了渗流过程中基质吸力变化、渗流软化和吸湿膨胀的影响，分析了强度衰减、渗流软化和湿胀对膨胀土边坡整体稳定性的影响。结果表明，在降雨作用下，经过多次干湿循环后，膨胀土边坡的破坏模式为浅层牵引式崩塌，破坏面位于风化区，与普通黏性土边坡的深层圆弧滑坡有较大区别。在考虑湿胀软化效应后，边坡最大位移增大了一个数量级，稳定性系数显著降低，膨胀性是边坡浅层滑坡的主要原因。研究结果较好地解释了膨胀土滑坡特有的牵引性、反复滑动性和浅层破坏性。 膨胀土是一种具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性的特殊黏性土，暴露于大气中的膨胀土边坡处于连续的干湿循环过程中，在降雨条件下极不稳定。基于饱和-非饱和渗流理论，对降雨条件下膨胀土边坡的非饱和渗流过程和吸湿过程进行了数值模拟。编写了相应的FORTRAN语言程序，考虑了渗流过程中基质吸力变化、渗流软化和吸湿膨胀的影响，分析了强度衰减、渗流软化和湿胀对膨胀土边坡整体稳定性的影响。结果表明，在降雨作用下，经过多次干湿循环后，膨胀土边坡的破坏模式为浅层牵引式崩塌，破坏面位于风化区，与普通黏性土边坡的深层圆弧滑坡有较大区别。在考虑湿胀软化效应后，边坡最大位移增大了一个数量级，稳定性系数显著降低，膨胀性是边坡浅层滑坡的主要原因。研究结果较好地解释了膨胀土滑坡特有的牵引性、反复滑动性和浅层破坏性。
膨胀土是一种具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性的特殊黏性土，暴露于大气中的膨胀土边坡处于连续的干湿循环过程中，在降雨条件下极不稳定。基于饱和-非饱和渗流理论，对降雨条件下膨胀土边坡的非饱和渗流过程和吸湿过程进行了数值模拟。编写了相应的FORTRAN语言程序，考虑了渗流过程中基质吸力变化、渗流软化和吸湿膨胀的影响，分析了强度衰减、渗流软化和湿胀对膨胀土边坡整体稳定性的影响。结果表明，在降雨作用下，经过多次干湿循环后，膨胀土边坡的破坏模式为浅层牵引式崩塌，破坏面位于风化区，与普通黏性土边坡的深层圆弧滑坡有较大区别。在考虑湿胀软化效应后，边坡最大位移增大了一个数量级，稳定性系数显著降低，膨胀性是边坡浅层滑坡的主要原因。研究结果较好地解释了膨胀土滑坡特有的牵引性、反复滑动性和浅层破坏性。 膨胀土是一种具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性的特殊黏性土，暴露于大气中的膨胀土边坡处于连续的干湿循环过程中，在降雨条件下极不稳定。基于饱和-非饱和渗流理论，对降雨条件下膨胀土边坡的非饱和渗流过程和吸湿过程进行了数值模拟。编写了相应的FORTRAN语言程序，考虑了渗流过程中基质吸力变化、渗流软化和吸湿膨胀的影响，分析了强度衰减、渗流软化和湿胀对膨胀土边坡整体稳定性的影响。结果表明，在降雨作用下，经过多次干湿循环后，膨胀土边坡的破坏模式为浅层牵引式崩塌，破坏面位于风化区，与普通黏性土边坡的深层圆弧滑坡有较大区别。在考虑湿胀软化效应后，边坡最大位移增大了一个数量级，稳定性系数显著降低，膨胀性是边坡浅层滑坡的主要原因。研究结果较好地解释了膨胀土滑坡特有的牵引性、反复滑动性和浅层破坏性。
2021, 29(3): 786-797.
摘要:
火后泥石流由起动条件的不同可以分为表面径流型火后泥石流和浅层滑坡型火后泥石流。由于表面径流型火后泥石流多发生于火灾后的前两年，水土流失严重，灾害效应明显，因此，大多数研究集中在表面径流型火后泥石流。然而，对于火灾较长时间后发生的浅层滑坡型火后泥石流，现有研究相对较少，这制约了人们对于浅层滑坡型火后泥石流起动条件和起动机理的认知。与表面径流型火后泥石流相比，浅层滑坡型火后泥石流的形成主要是由于根-土强度的退化导致。因此，定量测定火灾后根和土强度的衰减，是了解浅层滑坡型火后泥石流机理的必要条件。本文以四川省凉山州木里县的火后浅层滑坡为研究对象，针对未火烧、火烧后3年及火烧后9年的马尾松进行根系数量统计、根系极限抗拉力测试、根土复合体抗剪强度测试及对不同火烧后时间的坡体进行稳定性分析。结果表明，火后根系数量、极限抗拉力随火后时间而递减。由于火灾造成植被死亡根系腐烂，土中产生大孔隙，使得根土复合体抗剪强度下降，进而造成降雨条件下的浅层滑坡的起动。研究成果解释了火灾后数年内浅层滑坡-泥石流的起动机理，为滑坡型火后泥石流防灾减灾提供了数据支撑。 火后泥石流由起动条件的不同可以分为表面径流型火后泥石流和浅层滑坡型火后泥石流。由于表面径流型火后泥石流多发生于火灾后的前两年，水土流失严重，灾害效应明显，因此，大多数研究集中在表面径流型火后泥石流。然而，对于火灾较长时间后发生的浅层滑坡型火后泥石流，现有研究相对较少，这制约了人们对于浅层滑坡型火后泥石流起动条件和起动机理的认知。与表面径流型火后泥石流相比，浅层滑坡型火后泥石流的形成主要是由于根-土强度的退化导致。因此，定量测定火灾后根和土强度的衰减，是了解浅层滑坡型火后泥石流机理的必要条件。本文以四川省凉山州木里县的火后浅层滑坡为研究对象，针对未火烧、火烧后3年及火烧后9年的马尾松进行根系数量统计、根系极限抗拉力测试、根土复合体抗剪强度测试及对不同火烧后时间的坡体进行稳定性分析。结果表明，火后根系数量、极限抗拉力随火后时间而递减。由于火灾造成植被死亡根系腐烂，土中产生大孔隙，使得根土复合体抗剪强度下降，进而造成降雨条件下的浅层滑坡的起动。研究成果解释了火灾后数年内浅层滑坡-泥石流的起动机理，为滑坡型火后泥石流防灾减灾提供了数据支撑。
火后泥石流由起动条件的不同可以分为表面径流型火后泥石流和浅层滑坡型火后泥石流。由于表面径流型火后泥石流多发生于火灾后的前两年，水土流失严重，灾害效应明显，因此，大多数研究集中在表面径流型火后泥石流。然而，对于火灾较长时间后发生的浅层滑坡型火后泥石流，现有研究相对较少，这制约了人们对于浅层滑坡型火后泥石流起动条件和起动机理的认知。与表面径流型火后泥石流相比，浅层滑坡型火后泥石流的形成主要是由于根-土强度的退化导致。因此，定量测定火灾后根和土强度的衰减，是了解浅层滑坡型火后泥石流机理的必要条件。本文以四川省凉山州木里县的火后浅层滑坡为研究对象，针对未火烧、火烧后3年及火烧后9年的马尾松进行根系数量统计、根系极限抗拉力测试、根土复合体抗剪强度测试及对不同火烧后时间的坡体进行稳定性分析。结果表明，火后根系数量、极限抗拉力随火后时间而递减。由于火灾造成植被死亡根系腐烂，土中产生大孔隙，使得根土复合体抗剪强度下降，进而造成降雨条件下的浅层滑坡的起动。研究成果解释了火灾后数年内浅层滑坡-泥石流的起动机理，为滑坡型火后泥石流防灾减灾提供了数据支撑。 火后泥石流由起动条件的不同可以分为表面径流型火后泥石流和浅层滑坡型火后泥石流。由于表面径流型火后泥石流多发生于火灾后的前两年，水土流失严重，灾害效应明显，因此，大多数研究集中在表面径流型火后泥石流。然而，对于火灾较长时间后发生的浅层滑坡型火后泥石流，现有研究相对较少，这制约了人们对于浅层滑坡型火后泥石流起动条件和起动机理的认知。与表面径流型火后泥石流相比，浅层滑坡型火后泥石流的形成主要是由于根-土强度的退化导致。因此，定量测定火灾后根和土强度的衰减，是了解浅层滑坡型火后泥石流机理的必要条件。本文以四川省凉山州木里县的火后浅层滑坡为研究对象，针对未火烧、火烧后3年及火烧后9年的马尾松进行根系数量统计、根系极限抗拉力测试、根土复合体抗剪强度测试及对不同火烧后时间的坡体进行稳定性分析。结果表明，火后根系数量、极限抗拉力随火后时间而递减。由于火灾造成植被死亡根系腐烂，土中产生大孔隙，使得根土复合体抗剪强度下降，进而造成降雨条件下的浅层滑坡的起动。研究成果解释了火灾后数年内浅层滑坡-泥石流的起动机理，为滑坡型火后泥石流防灾减灾提供了数据支撑。
2021, 29(3): 798-806.
摘要:
大型复杂滑坡受断裂构造的水力补给作用，常发育丰富的地下水。断裂构造水力补给主要受区域水文地质条件控制，具有水质、水量较为稳定等特点，对滑坡稳定性影响巨大且具有长期性。目前，有关断裂构造对滑坡的水力补给作用的研究成果较少，缺乏断裂构造对滑坡水力补给作用类型、形成条件等共性规律的系统性研究。本文通过分析研究国内断裂构造水力补给滑坡的典型实例，根据断裂构造的分布位置、力学性质及其对滑坡地下水的补给方式和水力联系等，将断裂构造对滑坡的水力补给类型划分为边界补给型、滑床补给型及复合型3种类型，分析了地下水对滑坡的4种作用机理——滑带孔隙水压力增高、滑床承压水顶托、滑带黏土矿物遇水膨胀及滑带化学溶蚀。研究成果对于揭示滑坡地下水运移规律、定量评价地下水对滑坡的作用及合理确定地下截排水设计等具有重要指导价值。 大型复杂滑坡受断裂构造的水力补给作用，常发育丰富的地下水。断裂构造水力补给主要受区域水文地质条件控制，具有水质、水量较为稳定等特点，对滑坡稳定性影响巨大且具有长期性。目前，有关断裂构造对滑坡的水力补给作用的研究成果较少，缺乏断裂构造对滑坡水力补给作用类型、形成条件等共性规律的系统性研究。本文通过分析研究国内断裂构造水力补给滑坡的典型实例，根据断裂构造的分布位置、力学性质及其对滑坡地下水的补给方式和水力联系等，将断裂构造对滑坡的水力补给类型划分为边界补给型、滑床补给型及复合型3种类型，分析了地下水对滑坡的4种作用机理——滑带孔隙水压力增高、滑床承压水顶托、滑带黏土矿物遇水膨胀及滑带化学溶蚀。研究成果对于揭示滑坡地下水运移规律、定量评价地下水对滑坡的作用及合理确定地下截排水设计等具有重要指导价值。
大型复杂滑坡受断裂构造的水力补给作用，常发育丰富的地下水。断裂构造水力补给主要受区域水文地质条件控制，具有水质、水量较为稳定等特点，对滑坡稳定性影响巨大且具有长期性。目前，有关断裂构造对滑坡的水力补给作用的研究成果较少，缺乏断裂构造对滑坡水力补给作用类型、形成条件等共性规律的系统性研究。本文通过分析研究国内断裂构造水力补给滑坡的典型实例，根据断裂构造的分布位置、力学性质及其对滑坡地下水的补给方式和水力联系等，将断裂构造对滑坡的水力补给类型划分为边界补给型、滑床补给型及复合型3种类型，分析了地下水对滑坡的4种作用机理——滑带孔隙水压力增高、滑床承压水顶托、滑带黏土矿物遇水膨胀及滑带化学溶蚀。研究成果对于揭示滑坡地下水运移规律、定量评价地下水对滑坡的作用及合理确定地下截排水设计等具有重要指导价值。 大型复杂滑坡受断裂构造的水力补给作用，常发育丰富的地下水。断裂构造水力补给主要受区域水文地质条件控制，具有水质、水量较为稳定等特点，对滑坡稳定性影响巨大且具有长期性。目前，有关断裂构造对滑坡的水力补给作用的研究成果较少，缺乏断裂构造对滑坡水力补给作用类型、形成条件等共性规律的系统性研究。本文通过分析研究国内断裂构造水力补给滑坡的典型实例，根据断裂构造的分布位置、力学性质及其对滑坡地下水的补给方式和水力联系等，将断裂构造对滑坡的水力补给类型划分为边界补给型、滑床补给型及复合型3种类型，分析了地下水对滑坡的4种作用机理——滑带孔隙水压力增高、滑床承压水顶托、滑带黏土矿物遇水膨胀及滑带化学溶蚀。研究成果对于揭示滑坡地下水运移规律、定量评价地下水对滑坡的作用及合理确定地下截排水设计等具有重要指导价值。
2021, 29(3): 807-816.
摘要:
2018年7月16日北京怀柔云蒙山地区突发山洪泥石流灾害，国道G111和省道S310多处毁损，周边4个乡镇506人被迫紧急转移。本文通过灾害发生前后高清卫星影像解译和现场详细调查，研究了区域内典型泥石流沟的地形地貌特征和松散固体物质来源，分析了泥石流形成的降雨激发条件，估算了容重、流速、流量等重要参数，并基于沟床块石稳定性分析改进了泥石流启动与降雨强度之间的关系式。研究表明，怀柔7·16泥石流属极端气象条件下短历时强降雨所激发的稀性泥石流，在连续2 h降雨条件下，其临界激发雨强不低于8~15 mm·h-1，物源主要来自于沟床堆积物的揭底输移，沟床岸坡松散堆积体侧蚀增加了物源补给，强降雨条件下很可能再次发生类似规模的泥石流。该研究可对今后区域内泥石流的防灾减灾工作提供参考。 2018年7月16日北京怀柔云蒙山地区突发山洪泥石流灾害，国道G111和省道S310多处毁损，周边4个乡镇506人被迫紧急转移。本文通过灾害发生前后高清卫星影像解译和现场详细调查，研究了区域内典型泥石流沟的地形地貌特征和松散固体物质来源，分析了泥石流形成的降雨激发条件，估算了容重、流速、流量等重要参数，并基于沟床块石稳定性分析改进了泥石流启动与降雨强度之间的关系式。研究表明，怀柔7·16泥石流属极端气象条件下短历时强降雨所激发的稀性泥石流，在连续2 h降雨条件下，其临界激发雨强不低于8~15 mm·h-1，物源主要来自于沟床堆积物的揭底输移，沟床岸坡松散堆积体侧蚀增加了物源补给，强降雨条件下很可能再次发生类似规模的泥石流。该研究可对今后区域内泥石流的防灾减灾工作提供参考。
2018年7月16日北京怀柔云蒙山地区突发山洪泥石流灾害，国道G111和省道S310多处毁损，周边4个乡镇506人被迫紧急转移。本文通过灾害发生前后高清卫星影像解译和现场详细调查，研究了区域内典型泥石流沟的地形地貌特征和松散固体物质来源，分析了泥石流形成的降雨激发条件，估算了容重、流速、流量等重要参数，并基于沟床块石稳定性分析改进了泥石流启动与降雨强度之间的关系式。研究表明，怀柔7·16泥石流属极端气象条件下短历时强降雨所激发的稀性泥石流，在连续2 h降雨条件下，其临界激发雨强不低于8~15 mm·h-1，物源主要来自于沟床堆积物的揭底输移，沟床岸坡松散堆积体侧蚀增加了物源补给，强降雨条件下很可能再次发生类似规模的泥石流。该研究可对今后区域内泥石流的防灾减灾工作提供参考。 2018年7月16日北京怀柔云蒙山地区突发山洪泥石流灾害，国道G111和省道S310多处毁损，周边4个乡镇506人被迫紧急转移。本文通过灾害发生前后高清卫星影像解译和现场详细调查，研究了区域内典型泥石流沟的地形地貌特征和松散固体物质来源，分析了泥石流形成的降雨激发条件，估算了容重、流速、流量等重要参数，并基于沟床块石稳定性分析改进了泥石流启动与降雨强度之间的关系式。研究表明，怀柔7·16泥石流属极端气象条件下短历时强降雨所激发的稀性泥石流，在连续2 h降雨条件下，其临界激发雨强不低于8~15 mm·h-1，物源主要来自于沟床堆积物的揭底输移，沟床岸坡松散堆积体侧蚀增加了物源补给，强降雨条件下很可能再次发生类似规模的泥石流。该研究可对今后区域内泥石流的防灾减灾工作提供参考。
2021, 29(3): 817-824.
摘要:
2015年4月25日，尼泊尔发生MS8.1级地震，在樟木地区触发了大量次生地质灾害。2016年7月5日，樟木镇上游樟藏布流域发生山洪泥石流，诱发友谊桥滑坡群复活，樟木至友谊桥段约3.0 km公路被毁。本文通过对友谊桥滑坡群勘察、监测资料分析及变形历史研究，认为地震、山洪泥石流是造成滑坡群复活的主要诱发因素，持续降雨加剧了滑坡群活动。针对樟木至友谊桥段公路面临“低频大灾”威胁持续存在，特大型、超深层滑坡短期难以根治等问题，提出公路灾后恢复近期应以处治滑坡、恢复公路通行为目的，远期需从线路河谷岸侧选择的宏观决策层面进行研究的理念。 2015年4月25日，尼泊尔发生MS8.1级地震，在樟木地区触发了大量次生地质灾害。2016年7月5日，樟木镇上游樟藏布流域发生山洪泥石流，诱发友谊桥滑坡群复活，樟木至友谊桥段约3.0 km公路被毁。本文通过对友谊桥滑坡群勘察、监测资料分析及变形历史研究，认为地震、山洪泥石流是造成滑坡群复活的主要诱发因素，持续降雨加剧了滑坡群活动。针对樟木至友谊桥段公路面临“低频大灾”威胁持续存在，特大型、超深层滑坡短期难以根治等问题，提出公路灾后恢复近期应以处治滑坡、恢复公路通行为目的，远期需从线路河谷岸侧选择的宏观决策层面进行研究的理念。
2015年4月25日，尼泊尔发生MS8.1级地震，在樟木地区触发了大量次生地质灾害。2016年7月5日，樟木镇上游樟藏布流域发生山洪泥石流，诱发友谊桥滑坡群复活，樟木至友谊桥段约3.0 km公路被毁。本文通过对友谊桥滑坡群勘察、监测资料分析及变形历史研究，认为地震、山洪泥石流是造成滑坡群复活的主要诱发因素，持续降雨加剧了滑坡群活动。针对樟木至友谊桥段公路面临“低频大灾”威胁持续存在，特大型、超深层滑坡短期难以根治等问题，提出公路灾后恢复近期应以处治滑坡、恢复公路通行为目的，远期需从线路河谷岸侧选择的宏观决策层面进行研究的理念。 2015年4月25日，尼泊尔发生MS8.1级地震，在樟木地区触发了大量次生地质灾害。2016年7月5日，樟木镇上游樟藏布流域发生山洪泥石流，诱发友谊桥滑坡群复活，樟木至友谊桥段约3.0 km公路被毁。本文通过对友谊桥滑坡群勘察、监测资料分析及变形历史研究，认为地震、山洪泥石流是造成滑坡群复活的主要诱发因素，持续降雨加剧了滑坡群活动。针对樟木至友谊桥段公路面临“低频大灾”威胁持续存在，特大型、超深层滑坡短期难以根治等问题，提出公路灾后恢复近期应以处治滑坡、恢复公路通行为目的，远期需从线路河谷岸侧选择的宏观决策层面进行研究的理念。
2021, 29(3): 825-833.
摘要:
滑坡视摩擦系数即最大垂直运动距离H和最大水平运动距离L的比值(H/L)能很好地衡量滑坡的运动能力。作者采用数理统计方法分析了藏东南区滑坡及地震型滑坡中影响因素(滑坡体积V、斜坡角度θ、滑坡最大垂直运动距离H)及试验因素(H/L值)的水平特征，进一步分析了3个影响因素对该试验因素的影响特征，并采用基于连续介质力学法的数值模拟方法，模拟了滑坡运动的时空演化过程。得到以下结论：θ是H/L值的显著影响因素且主要集中在20°~40°。随着θ的减小、V的增大和H的减小，H/L具有减小的趋势。藏东南滑坡H/L值普遍大于地震型滑坡H/L值，地震型滑坡的远程特征显著，地震作用会弱化θ、V、H与H/L值的相关程度。在坡脚附近滑坡的运动速度往往达到峰值，同时坡脚对滑坡的运动具有显著的阻止效应。研究结果对于滑坡运动特征研究及防灾减灾具有一定参考意义。 滑坡视摩擦系数即最大垂直运动距离H和最大水平运动距离L的比值(H/L)能很好地衡量滑坡的运动能力。作者采用数理统计方法分析了藏东南区滑坡及地震型滑坡中影响因素(滑坡体积V、斜坡角度θ、滑坡最大垂直运动距离H)及试验因素(H/L值)的水平特征，进一步分析了3个影响因素对该试验因素的影响特征，并采用基于连续介质力学法的数值模拟方法，模拟了滑坡运动的时空演化过程。得到以下结论：θ是H/L值的显著影响因素且主要集中在20°~40°。随着θ的减小、V的增大和H的减小，H/L具有减小的趋势。藏东南滑坡H/L值普遍大于地震型滑坡H/L值，地震型滑坡的远程特征显著，地震作用会弱化θ、V、H与H/L值的相关程度。在坡脚附近滑坡的运动速度往往达到峰值，同时坡脚对滑坡的运动具有显著的阻止效应。研究结果对于滑坡运动特征研究及防灾减灾具有一定参考意义。
滑坡视摩擦系数即最大垂直运动距离H和最大水平运动距离L的比值(H/L)能很好地衡量滑坡的运动能力。作者采用数理统计方法分析了藏东南区滑坡及地震型滑坡中影响因素(滑坡体积V、斜坡角度θ、滑坡最大垂直运动距离H)及试验因素(H/L值)的水平特征，进一步分析了3个影响因素对该试验因素的影响特征，并采用基于连续介质力学法的数值模拟方法，模拟了滑坡运动的时空演化过程。得到以下结论：θ是H/L值的显著影响因素且主要集中在20°~40°。随着θ的减小、V的增大和H的减小，H/L具有减小的趋势。藏东南滑坡H/L值普遍大于地震型滑坡H/L值，地震型滑坡的远程特征显著，地震作用会弱化θ、V、H与H/L值的相关程度。在坡脚附近滑坡的运动速度往往达到峰值，同时坡脚对滑坡的运动具有显著的阻止效应。研究结果对于滑坡运动特征研究及防灾减灾具有一定参考意义。 滑坡视摩擦系数即最大垂直运动距离H和最大水平运动距离L的比值(H/L)能很好地衡量滑坡的运动能力。作者采用数理统计方法分析了藏东南区滑坡及地震型滑坡中影响因素(滑坡体积V、斜坡角度θ、滑坡最大垂直运动距离H)及试验因素(H/L值)的水平特征，进一步分析了3个影响因素对该试验因素的影响特征，并采用基于连续介质力学法的数值模拟方法，模拟了滑坡运动的时空演化过程。得到以下结论：θ是H/L值的显著影响因素且主要集中在20°~40°。随着θ的减小、V的增大和H的减小，H/L具有减小的趋势。藏东南滑坡H/L值普遍大于地震型滑坡H/L值，地震型滑坡的远程特征显著，地震作用会弱化θ、V、H与H/L值的相关程度。在坡脚附近滑坡的运动速度往往达到峰值，同时坡脚对滑坡的运动具有显著的阻止效应。研究结果对于滑坡运动特征研究及防灾减灾具有一定参考意义。
2021, 29(3): 834-842.
摘要:
非饱和土粒间毛细水作用是其基质吸力的主要来源。本文基于二维非连续变形分析算法(DDA)，建立了一种能够模拟不同饱和度下毛细水分布状态及计算土水特征曲线的扩展DDA算法。该算法首先通过反复迭代的方式来计算出不同饱和度下毛细水弯液面的半径，并利用圆心轨迹交汇法确定粒间毛细水弯液面与颗粒的搭接位置，从而确定各个颗粒表面被毛细水浸湿的区域。而后利用Young-Laplace方程计算出各个浸湿区域毛细负压的大小，并将其与表面张力添加到传统DDA算法控制方程中。为验证该算法，参照真实黄土中含量最多的粗颗粒建立一理想黄土微观土骨架模型，模拟了不同饱和度下土体中的毛细水分布状态，并获得了土水特征曲线。将模拟结果与实测的土水特征曲线进行对比分析，结果显示预测值和实测值基本一致，该方法能够从微观上揭示非饱和土粒间吸力作用的本质。 非饱和土粒间毛细水作用是其基质吸力的主要来源。本文基于二维非连续变形分析算法(DDA)，建立了一种能够模拟不同饱和度下毛细水分布状态及计算土水特征曲线的扩展DDA算法。该算法首先通过反复迭代的方式来计算出不同饱和度下毛细水弯液面的半径，并利用圆心轨迹交汇法确定粒间毛细水弯液面与颗粒的搭接位置，从而确定各个颗粒表面被毛细水浸湿的区域。而后利用Young-Laplace方程计算出各个浸湿区域毛细负压的大小，并将其与表面张力添加到传统DDA算法控制方程中。为验证该算法，参照真实黄土中含量最多的粗颗粒建立一理想黄土微观土骨架模型，模拟了不同饱和度下土体中的毛细水分布状态，并获得了土水特征曲线。将模拟结果与实测的土水特征曲线进行对比分析，结果显示预测值和实测值基本一致，该方法能够从微观上揭示非饱和土粒间吸力作用的本质。
非饱和土粒间毛细水作用是其基质吸力的主要来源。本文基于二维非连续变形分析算法(DDA)，建立了一种能够模拟不同饱和度下毛细水分布状态及计算土水特征曲线的扩展DDA算法。该算法首先通过反复迭代的方式来计算出不同饱和度下毛细水弯液面的半径，并利用圆心轨迹交汇法确定粒间毛细水弯液面与颗粒的搭接位置，从而确定各个颗粒表面被毛细水浸湿的区域。而后利用Young-Laplace方程计算出各个浸湿区域毛细负压的大小，并将其与表面张力添加到传统DDA算法控制方程中。为验证该算法，参照真实黄土中含量最多的粗颗粒建立一理想黄土微观土骨架模型，模拟了不同饱和度下土体中的毛细水分布状态，并获得了土水特征曲线。将模拟结果与实测的土水特征曲线进行对比分析，结果显示预测值和实测值基本一致，该方法能够从微观上揭示非饱和土粒间吸力作用的本质。 非饱和土粒间毛细水作用是其基质吸力的主要来源。本文基于二维非连续变形分析算法(DDA)，建立了一种能够模拟不同饱和度下毛细水分布状态及计算土水特征曲线的扩展DDA算法。该算法首先通过反复迭代的方式来计算出不同饱和度下毛细水弯液面的半径，并利用圆心轨迹交汇法确定粒间毛细水弯液面与颗粒的搭接位置，从而确定各个颗粒表面被毛细水浸湿的区域。而后利用Young-Laplace方程计算出各个浸湿区域毛细负压的大小，并将其与表面张力添加到传统DDA算法控制方程中。为验证该算法，参照真实黄土中含量最多的粗颗粒建立一理想黄土微观土骨架模型，模拟了不同饱和度下土体中的毛细水分布状态，并获得了土水特征曲线。将模拟结果与实测的土水特征曲线进行对比分析，结果显示预测值和实测值基本一致，该方法能够从微观上揭示非饱和土粒间吸力作用的本质。
2021, 29(3): 843-850.
摘要:
滇中地区红层软岩分布广泛，且具有显著的流变特性，为研究饱水-失水循环条件下红层泥岩的蠕变特性，以龙川江河谷泥岩为研究对象，借助YZJL-300型岩石剪切流变仪，分别进行饱水-失水循环次数30次、50次和100次剪切蠕变试验，通过分析不同循环次数下的剪切蠕变特征，提出了饱水-失水循环条件下泥岩蠕变的本构模型。试验结果表明：(1)随着饱水-失水循环次数的增加，极限瞬时蠕变速率由0.273 mm·h-1、0.365 mm·h-1、0.452 mm·h-1逐渐增加，长期强度逐渐降低；(2)相同剪切荷载下，循环次数越多，泥岩黏弹性模量越低；相同循环次数，剪切荷载越大，泥岩黏弹性模量小；(3)通过Matlab拟合分析提出了黏弹性模量E(n)与循环次数和时间的函数关系式E(n，t)，并引入一个非线性黏塑性体建立了龙川江倒虹吸泥岩剪切蠕变本构模型(LCJN)；(4)以1stOpt软件基于BFGS算法和通用全局优化法对LCJN模型辨识参数，并验证了模型的准确性和适用性。 滇中地区红层软岩分布广泛，且具有显著的流变特性，为研究饱水-失水循环条件下红层泥岩的蠕变特性，以龙川江河谷泥岩为研究对象，借助YZJL-300型岩石剪切流变仪，分别进行饱水-失水循环次数30次、50次和100次剪切蠕变试验，通过分析不同循环次数下的剪切蠕变特征，提出了饱水-失水循环条件下泥岩蠕变的本构模型。试验结果表明：(1)随着饱水-失水循环次数的增加，极限瞬时蠕变速率由0.273 mm·h-1、0.365 mm·h-1、0.452 mm·h-1逐渐增加，长期强度逐渐降低；(2)相同剪切荷载下，循环次数越多，泥岩黏弹性模量越低；相同循环次数，剪切荷载越大，泥岩黏弹性模量小；(3)通过Matlab拟合分析提出了黏弹性模量E(n)与循环次数和时间的函数关系式E(n，t)，并引入一个非线性黏塑性体建立了龙川江倒虹吸泥岩剪切蠕变本构模型(LCJN)；(4)以1stOpt软件基于BFGS算法和通用全局优化法对LCJN模型辨识参数，并验证了模型的准确性和适用性。
滇中地区红层软岩分布广泛，且具有显著的流变特性，为研究饱水-失水循环条件下红层泥岩的蠕变特性，以龙川江河谷泥岩为研究对象，借助YZJL-300型岩石剪切流变仪，分别进行饱水-失水循环次数30次、50次和100次剪切蠕变试验，通过分析不同循环次数下的剪切蠕变特征，提出了饱水-失水循环条件下泥岩蠕变的本构模型。试验结果表明：(1)随着饱水-失水循环次数的增加，极限瞬时蠕变速率由0.273 mm·h-1、0.365 mm·h-1、0.452 mm·h-1逐渐增加，长期强度逐渐降低；(2)相同剪切荷载下，循环次数越多，泥岩黏弹性模量越低；相同循环次数，剪切荷载越大，泥岩黏弹性模量小；(3)通过Matlab拟合分析提出了黏弹性模量E(n)与循环次数和时间的函数关系式E(n，t)，并引入一个非线性黏塑性体建立了龙川江倒虹吸泥岩剪切蠕变本构模型(LCJN)；(4)以1stOpt软件基于BFGS算法和通用全局优化法对LCJN模型辨识参数，并验证了模型的准确性和适用性。 滇中地区红层软岩分布广泛，且具有显著的流变特性，为研究饱水-失水循环条件下红层泥岩的蠕变特性，以龙川江河谷泥岩为研究对象，借助YZJL-300型岩石剪切流变仪，分别进行饱水-失水循环次数30次、50次和100次剪切蠕变试验，通过分析不同循环次数下的剪切蠕变特征，提出了饱水-失水循环条件下泥岩蠕变的本构模型。试验结果表明：(1)随着饱水-失水循环次数的增加，极限瞬时蠕变速率由0.273 mm·h-1、0.365 mm·h-1、0.452 mm·h-1逐渐增加，长期强度逐渐降低；(2)相同剪切荷载下，循环次数越多，泥岩黏弹性模量越低；相同循环次数，剪切荷载越大，泥岩黏弹性模量小；(3)通过Matlab拟合分析提出了黏弹性模量E(n)与循环次数和时间的函数关系式E(n，t)，并引入一个非线性黏塑性体建立了龙川江倒虹吸泥岩剪切蠕变本构模型(LCJN)；(4)以1stOpt软件基于BFGS算法和通用全局优化法对LCJN模型辨识参数，并验证了模型的准确性和适用性。
2021, 29(3): 851-861.
摘要:
膨胀土遇水膨胀失水收缩，是一种不良的工程地质土体。本文采用水泥、钢渣粉和NaOH改良膨胀土，对其经受不同冻融循环作用次数的冻融循环试验，并将冻融试验后的改良膨胀土及未改良膨胀土进行体积、自由膨胀率、无侧限抗压强度等物理力学性质测试，同时进行微观电镜扫描分析，研究冻融循环作用下钢渣粉水泥改良膨胀土的物理力学特性变化规律。试验结果表明，在冻融循环作用下，改良后的膨胀土与未改良膨胀土相比，体积变化率明显降低。随养护龄期的增长，改良后的膨胀土在冻融循环作用下体积膨胀变小，随冻融循环次数的增加，体积变化率趋于平稳，自由膨胀率降低。冻融循环作用下，钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C)试样的无荷膨胀率较低，改良后的膨胀土较未改良膨胀土具有较好的抗膨胀性能，掺NaOH活性激发剂的钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C-SH)抗膨胀性能效果最为明显。 膨胀土遇水膨胀失水收缩，是一种不良的工程地质土体。本文采用水泥、钢渣粉和NaOH改良膨胀土，对其经受不同冻融循环作用次数的冻融循环试验，并将冻融试验后的改良膨胀土及未改良膨胀土进行体积、自由膨胀率、无侧限抗压强度等物理力学性质测试，同时进行微观电镜扫描分析，研究冻融循环作用下钢渣粉水泥改良膨胀土的物理力学特性变化规律。试验结果表明，在冻融循环作用下，改良后的膨胀土与未改良膨胀土相比，体积变化率明显降低。随养护龄期的增长，改良后的膨胀土在冻融循环作用下体积膨胀变小，随冻融循环次数的增加，体积变化率趋于平稳，自由膨胀率降低。冻融循环作用下，钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C)试样的无荷膨胀率较低，改良后的膨胀土较未改良膨胀土具有较好的抗膨胀性能，掺NaOH活性激发剂的钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C-SH)抗膨胀性能效果最为明显。
膨胀土遇水膨胀失水收缩，是一种不良的工程地质土体。本文采用水泥、钢渣粉和NaOH改良膨胀土，对其经受不同冻融循环作用次数的冻融循环试验，并将冻融试验后的改良膨胀土及未改良膨胀土进行体积、自由膨胀率、无侧限抗压强度等物理力学性质测试，同时进行微观电镜扫描分析，研究冻融循环作用下钢渣粉水泥改良膨胀土的物理力学特性变化规律。试验结果表明，在冻融循环作用下，改良后的膨胀土与未改良膨胀土相比，体积变化率明显降低。随养护龄期的增长，改良后的膨胀土在冻融循环作用下体积膨胀变小，随冻融循环次数的增加，体积变化率趋于平稳，自由膨胀率降低。冻融循环作用下，钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C)试样的无荷膨胀率较低，改良后的膨胀土较未改良膨胀土具有较好的抗膨胀性能，掺NaOH活性激发剂的钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C-SH)抗膨胀性能效果最为明显。 膨胀土遇水膨胀失水收缩，是一种不良的工程地质土体。本文采用水泥、钢渣粉和NaOH改良膨胀土，对其经受不同冻融循环作用次数的冻融循环试验，并将冻融试验后的改良膨胀土及未改良膨胀土进行体积、自由膨胀率、无侧限抗压强度等物理力学性质测试，同时进行微观电镜扫描分析，研究冻融循环作用下钢渣粉水泥改良膨胀土的物理力学特性变化规律。试验结果表明，在冻融循环作用下，改良后的膨胀土与未改良膨胀土相比，体积变化率明显降低。随养护龄期的增长，改良后的膨胀土在冻融循环作用下体积膨胀变小，随冻融循环次数的增加，体积变化率趋于平稳，自由膨胀率降低。冻融循环作用下，钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C)试样的无荷膨胀率较低，改良后的膨胀土较未改良膨胀土具有较好的抗膨胀性能，掺NaOH活性激发剂的钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C-SH)抗膨胀性能效果最为明显。
2021, 29(3): 862-870.
摘要:
深埋特长隧道工程区地应力场的预测一直是工程技术人员面临的难题，而工程地质综合分析法则可为工程区地应力场的分析提供较为全面准确的结论。因此，本文以滇东北典型深埋特长隧道——乐红隧道为例，采用综合分析法来研究工程区的地应力场特征。首先基于中国大陆应力分区，利用Anderson断层力学理论、震源机制解及实测地应力统计数据来获取研究区主应力方向。其次，基于工程地质勘察成果，利用Hoek-Brown强度准则对工程区的岩体强度进行了初步估算。在此基础上，利用修正Sheorey模型对工程区地应力量值水平进行了预测。分析结果表明，工程区以先进构造应力为主导。其中：水平最大主应力优势方位为N20°~60°W，应力场方向较为稳定。地应力量值水平预测结果表明，工程区在埋深500 m左右时，最大、最小水平主应力量值范围分别为11.2~20.5 MPa、6.6~12.2 MPa；埋深在1000 m左右时的最大、最小水平主应力量值范围分别为25.9~28.2 MPa、15.4~17.1 MPa。工程区在埋深超过500 m时的高地应力情况下，可能存在岩爆风险，而围岩大变形的问题几乎不存在。综合分析法的预测结果与现场实测数据较为吻合，表明该方法在线状公路隧道地应力状态的预测分析中，具有良好的应用效果。 深埋特长隧道工程区地应力场的预测一直是工程技术人员面临的难题，而工程地质综合分析法则可为工程区地应力场的分析提供较为全面准确的结论。因此，本文以滇东北典型深埋特长隧道——乐红隧道为例，采用综合分析法来研究工程区的地应力场特征。首先基于中国大陆应力分区，利用Anderson断层力学理论、震源机制解及实测地应力统计数据来获取研究区主应力方向。其次，基于工程地质勘察成果，利用Hoek-Brown强度准则对工程区的岩体强度进行了初步估算。在此基础上，利用修正Sheorey模型对工程区地应力量值水平进行了预测。分析结果表明，工程区以先进构造应力为主导。其中：水平最大主应力优势方位为N20°~60°W，应力场方向较为稳定。地应力量值水平预测结果表明，工程区在埋深500 m左右时，最大、最小水平主应力量值范围分别为11.2~20.5 MPa、6.6~12.2 MPa；埋深在1000 m左右时的最大、最小水平主应力量值范围分别为25.9~28.2 MPa、15.4~17.1 MPa。工程区在埋深超过500 m时的高地应力情况下，可能存在岩爆风险，而围岩大变形的问题几乎不存在。综合分析法的预测结果与现场实测数据较为吻合，表明该方法在线状公路隧道地应力状态的预测分析中，具有良好的应用效果。
深埋特长隧道工程区地应力场的预测一直是工程技术人员面临的难题，而工程地质综合分析法则可为工程区地应力场的分析提供较为全面准确的结论。因此，本文以滇东北典型深埋特长隧道——乐红隧道为例，采用综合分析法来研究工程区的地应力场特征。首先基于中国大陆应力分区，利用Anderson断层力学理论、震源机制解及实测地应力统计数据来获取研究区主应力方向。其次，基于工程地质勘察成果，利用Hoek-Brown强度准则对工程区的岩体强度进行了初步估算。在此基础上，利用修正Sheorey模型对工程区地应力量值水平进行了预测。分析结果表明，工程区以先进构造应力为主导。其中：水平最大主应力优势方位为N20°~60°W，应力场方向较为稳定。地应力量值水平预测结果表明，工程区在埋深500 m左右时，最大、最小水平主应力量值范围分别为11.2~20.5 MPa、6.6~12.2 MPa；埋深在1000 m左右时的最大、最小水平主应力量值范围分别为25.9~28.2 MPa、15.4~17.1 MPa。工程区在埋深超过500 m时的高地应力情况下，可能存在岩爆风险，而围岩大变形的问题几乎不存在。综合分析法的预测结果与现场实测数据较为吻合，表明该方法在线状公路隧道地应力状态的预测分析中，具有良好的应用效果。 深埋特长隧道工程区地应力场的预测一直是工程技术人员面临的难题，而工程地质综合分析法则可为工程区地应力场的分析提供较为全面准确的结论。因此，本文以滇东北典型深埋特长隧道——乐红隧道为例，采用综合分析法来研究工程区的地应力场特征。首先基于中国大陆应力分区，利用Anderson断层力学理论、震源机制解及实测地应力统计数据来获取研究区主应力方向。其次，基于工程地质勘察成果，利用Hoek-Brown强度准则对工程区的岩体强度进行了初步估算。在此基础上，利用修正Sheorey模型对工程区地应力量值水平进行了预测。分析结果表明，工程区以先进构造应力为主导。其中：水平最大主应力优势方位为N20°~60°W，应力场方向较为稳定。地应力量值水平预测结果表明，工程区在埋深500 m左右时，最大、最小水平主应力量值范围分别为11.2~20.5 MPa、6.6~12.2 MPa；埋深在1000 m左右时的最大、最小水平主应力量值范围分别为25.9~28.2 MPa、15.4~17.1 MPa。工程区在埋深超过500 m时的高地应力情况下，可能存在岩爆风险，而围岩大变形的问题几乎不存在。综合分析法的预测结果与现场实测数据较为吻合，表明该方法在线状公路隧道地应力状态的预测分析中，具有良好的应用效果。
2021, 29(3): 871-878.
摘要:
微结构控制着黄土的宏观力学行为，进而影响着工程土体稳定性。本文通过X射线CT试验研究了陕西泾阳Q2黄土试样的三维颗粒结构特征，结合三轴剪切试验建立了黄土的颗粒流离散元数值计算模型，探讨了颗粒尺寸、形态和排列等结构特征对黄土剪切行为的影响。结果表明黄土试样颗粒的等效直径分布满足Weibull概率分布，球度分布符合Gamma分布，颗粒最大Feret直径方向角集中分布在与地层近平行的方向，表现出横观各向同性的排列特征。颗粒尺寸分布与颗粒球度值对试样的剪切破坏方式影响较小，主要影响试样的剪切强度特征：颗粒尺寸分布越均匀，试样应变硬化现象越显著，抗剪强度越高；椭圆形颗粒的球度值越小，试样的应变硬化现象越显著，但抗剪强度相对越低。颗粒排列方式对剪切行为的影响较显著，颗粒方向主要垂直于轴向加载方向时，试样具有较大的峰值强度和应力降，形成贯通的剪切破坏面；颗粒方向主要平行于轴向加载方向时，试样具有较低的抗剪强度，表现为塑性剪切破坏。 微结构控制着黄土的宏观力学行为，进而影响着工程土体稳定性。本文通过X射线CT试验研究了陕西泾阳Q2黄土试样的三维颗粒结构特征，结合三轴剪切试验建立了黄土的颗粒流离散元数值计算模型，探讨了颗粒尺寸、形态和排列等结构特征对黄土剪切行为的影响。结果表明黄土试样颗粒的等效直径分布满足Weibull概率分布，球度分布符合Gamma分布，颗粒最大Feret直径方向角集中分布在与地层近平行的方向，表现出横观各向同性的排列特征。颗粒尺寸分布与颗粒球度值对试样的剪切破坏方式影响较小，主要影响试样的剪切强度特征：颗粒尺寸分布越均匀，试样应变硬化现象越显著，抗剪强度越高；椭圆形颗粒的球度值越小，试样的应变硬化现象越显著，但抗剪强度相对越低。颗粒排列方式对剪切行为的影响较显著，颗粒方向主要垂直于轴向加载方向时，试样具有较大的峰值强度和应力降，形成贯通的剪切破坏面；颗粒方向主要平行于轴向加载方向时，试样具有较低的抗剪强度，表现为塑性剪切破坏。
微结构控制着黄土的宏观力学行为，进而影响着工程土体稳定性。本文通过X射线CT试验研究了陕西泾阳Q2黄土试样的三维颗粒结构特征，结合三轴剪切试验建立了黄土的颗粒流离散元数值计算模型，探讨了颗粒尺寸、形态和排列等结构特征对黄土剪切行为的影响。结果表明黄土试样颗粒的等效直径分布满足Weibull概率分布，球度分布符合Gamma分布，颗粒最大Feret直径方向角集中分布在与地层近平行的方向，表现出横观各向同性的排列特征。颗粒尺寸分布与颗粒球度值对试样的剪切破坏方式影响较小，主要影响试样的剪切强度特征：颗粒尺寸分布越均匀，试样应变硬化现象越显著，抗剪强度越高；椭圆形颗粒的球度值越小，试样的应变硬化现象越显著，但抗剪强度相对越低。颗粒排列方式对剪切行为的影响较显著，颗粒方向主要垂直于轴向加载方向时，试样具有较大的峰值强度和应力降，形成贯通的剪切破坏面；颗粒方向主要平行于轴向加载方向时，试样具有较低的抗剪强度，表现为塑性剪切破坏。 微结构控制着黄土的宏观力学行为，进而影响着工程土体稳定性。本文通过X射线CT试验研究了陕西泾阳Q2黄土试样的三维颗粒结构特征，结合三轴剪切试验建立了黄土的颗粒流离散元数值计算模型，探讨了颗粒尺寸、形态和排列等结构特征对黄土剪切行为的影响。结果表明黄土试样颗粒的等效直径分布满足Weibull概率分布，球度分布符合Gamma分布，颗粒最大Feret直径方向角集中分布在与地层近平行的方向，表现出横观各向同性的排列特征。颗粒尺寸分布与颗粒球度值对试样的剪切破坏方式影响较小，主要影响试样的剪切强度特征：颗粒尺寸分布越均匀，试样应变硬化现象越显著，抗剪强度越高；椭圆形颗粒的球度值越小，试样的应变硬化现象越显著，但抗剪强度相对越低。颗粒排列方式对剪切行为的影响较显著，颗粒方向主要垂直于轴向加载方向时，试样具有较大的峰值强度和应力降，形成贯通的剪切破坏面；颗粒方向主要平行于轴向加载方向时，试样具有较低的抗剪强度，表现为塑性剪切破坏。
2021, 29(3): 879-890.
摘要:
西北黄土高原第四系黄土广泛沉积于新近系三趾马红土之上形成粗糙接触的异质土界面，为典型的易滑层面。为探讨接触界面粗糙度对黄土-三趾马红土界面剪切力学特性影响，研制界面制样装置及剪切仪，开展简化黄土-三趾马红土界面直剪试验研究。结果表明：界面剪切破坏模式有齿间滑动、齿间滑动-齿面剪断、齿面剪断3种，界面接触角度越大，破坏模式越趋于齿面剪断，接触角度越小，破坏模式越趋于齿间滑动；界面剪切应力-剪切位移曲线演化规律表明界面脆性剪切破坏特征明显，且界面接触角度越大，峰值前剪切刚度与剪切破坏位移越大，峰值后剪切位移“跳跃”跌落现象越明显，界面脆性剪断破坏特征越显著；界面剪切过程产生明显剪胀效应，随界面接触角度增大，峰值剪胀角呈先减小而后增大趋势，反映了界面不同剪切破坏模式变化；受界面间初始黏聚强度与剪切破坏模式影响，界面抗剪强度随法向应力呈非线性变化，并受界面接触角度影响，峰值强度随界面角度增大呈先增大而后减小趋势，残余强度随界面角度增大呈增大趋势。 西北黄土高原第四系黄土广泛沉积于新近系三趾马红土之上形成粗糙接触的异质土界面，为典型的易滑层面。为探讨接触界面粗糙度对黄土-三趾马红土界面剪切力学特性影响，研制界面制样装置及剪切仪，开展简化黄土-三趾马红土界面直剪试验研究。结果表明：界面剪切破坏模式有齿间滑动、齿间滑动-齿面剪断、齿面剪断3种，界面接触角度越大，破坏模式越趋于齿面剪断，接触角度越小，破坏模式越趋于齿间滑动；界面剪切应力-剪切位移曲线演化规律表明界面脆性剪切破坏特征明显，且界面接触角度越大，峰值前剪切刚度与剪切破坏位移越大，峰值后剪切位移“跳跃”跌落现象越明显，界面脆性剪断破坏特征越显著；界面剪切过程产生明显剪胀效应，随界面接触角度增大，峰值剪胀角呈先减小而后增大趋势，反映了界面不同剪切破坏模式变化；受界面间初始黏聚强度与剪切破坏模式影响，界面抗剪强度随法向应力呈非线性变化，并受界面接触角度影响，峰值强度随界面角度增大呈先增大而后减小趋势，残余强度随界面角度增大呈增大趋势。
西北黄土高原第四系黄土广泛沉积于新近系三趾马红土之上形成粗糙接触的异质土界面，为典型的易滑层面。为探讨接触界面粗糙度对黄土-三趾马红土界面剪切力学特性影响，研制界面制样装置及剪切仪，开展简化黄土-三趾马红土界面直剪试验研究。结果表明：界面剪切破坏模式有齿间滑动、齿间滑动-齿面剪断、齿面剪断3种，界面接触角度越大，破坏模式越趋于齿面剪断，接触角度越小，破坏模式越趋于齿间滑动；界面剪切应力-剪切位移曲线演化规律表明界面脆性剪切破坏特征明显，且界面接触角度越大，峰值前剪切刚度与剪切破坏位移越大，峰值后剪切位移“跳跃”跌落现象越明显，界面脆性剪断破坏特征越显著；界面剪切过程产生明显剪胀效应，随界面接触角度增大，峰值剪胀角呈先减小而后增大趋势，反映了界面不同剪切破坏模式变化；受界面间初始黏聚强度与剪切破坏模式影响，界面抗剪强度随法向应力呈非线性变化，并受界面接触角度影响，峰值强度随界面角度增大呈先增大而后减小趋势，残余强度随界面角度增大呈增大趋势。 西北黄土高原第四系黄土广泛沉积于新近系三趾马红土之上形成粗糙接触的异质土界面，为典型的易滑层面。为探讨接触界面粗糙度对黄土-三趾马红土界面剪切力学特性影响，研制界面制样装置及剪切仪，开展简化黄土-三趾马红土界面直剪试验研究。结果表明：界面剪切破坏模式有齿间滑动、齿间滑动-齿面剪断、齿面剪断3种，界面接触角度越大，破坏模式越趋于齿面剪断，接触角度越小，破坏模式越趋于齿间滑动；界面剪切应力-剪切位移曲线演化规律表明界面脆性剪切破坏特征明显，且界面接触角度越大，峰值前剪切刚度与剪切破坏位移越大，峰值后剪切位移“跳跃”跌落现象越明显，界面脆性剪断破坏特征越显著；界面剪切过程产生明显剪胀效应，随界面接触角度增大，峰值剪胀角呈先减小而后增大趋势，反映了界面不同剪切破坏模式变化；受界面间初始黏聚强度与剪切破坏模式影响，界面抗剪强度随法向应力呈非线性变化，并受界面接触角度影响，峰值强度随界面角度增大呈先增大而后减小趋势，残余强度随界面角度增大呈增大趋势。
2021, 29(3): 891-900.
摘要:
孔隙结构是制约页岩气赋存与运移的重要因素。页岩致密、低渗，其孔隙度极低。酸液可溶蚀页岩中的部分矿物，使其孔隙增加，促进页岩内部的气体流动。论文利用稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别对页岩试样进行了不同时间的酸化处理，应用扫描电镜(SEM)观测了酸化前后湖南牛蹄塘组页岩试样表面的孔隙。基于MATLAB对页岩酸化前后的电镜扫描结果进行了孔隙度分析，页岩试样孔隙度为10.68%，纯水、稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别浸泡24 h后，试样孔隙度分别增加了1.21倍、1.3倍、2.61倍、2.99倍。利用扫描电镜能谱仪测试了酸化前后页岩的元素变化，分析了页岩试样与不同酸液反应的机理和反应程度。结果表明：1 h酸化后，氢氟酸作用后的页岩试样表面残有大量石英和黏土矿物；而混合酸作用后的页岩试样表面虽残有大量石英，但黏土矿物含量明显减小，混合酸液作用下黏土矿物更容易被溶蚀。混合酸溶液酸性最强，24 h酸化后，混合酸与石英和黏土矿物剧烈反应。混合酸作用后页岩的孔隙最为发育，促进了页岩渗透率的增加。 孔隙结构是制约页岩气赋存与运移的重要因素。页岩致密、低渗，其孔隙度极低。酸液可溶蚀页岩中的部分矿物，使其孔隙增加，促进页岩内部的气体流动。论文利用稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别对页岩试样进行了不同时间的酸化处理，应用扫描电镜(SEM)观测了酸化前后湖南牛蹄塘组页岩试样表面的孔隙。基于MATLAB对页岩酸化前后的电镜扫描结果进行了孔隙度分析，页岩试样孔隙度为10.68%，纯水、稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别浸泡24 h后，试样孔隙度分别增加了1.21倍、1.3倍、2.61倍、2.99倍。利用扫描电镜能谱仪测试了酸化前后页岩的元素变化，分析了页岩试样与不同酸液反应的机理和反应程度。结果表明：1 h酸化后，氢氟酸作用后的页岩试样表面残有大量石英和黏土矿物；而混合酸作用后的页岩试样表面虽残有大量石英，但黏土矿物含量明显减小，混合酸液作用下黏土矿物更容易被溶蚀。混合酸溶液酸性最强，24 h酸化后，混合酸与石英和黏土矿物剧烈反应。混合酸作用后页岩的孔隙最为发育，促进了页岩渗透率的增加。
孔隙结构是制约页岩气赋存与运移的重要因素。页岩致密、低渗，其孔隙度极低。酸液可溶蚀页岩中的部分矿物，使其孔隙增加，促进页岩内部的气体流动。论文利用稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别对页岩试样进行了不同时间的酸化处理，应用扫描电镜(SEM)观测了酸化前后湖南牛蹄塘组页岩试样表面的孔隙。基于MATLAB对页岩酸化前后的电镜扫描结果进行了孔隙度分析，页岩试样孔隙度为10.68%，纯水、稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别浸泡24 h后，试样孔隙度分别增加了1.21倍、1.3倍、2.61倍、2.99倍。利用扫描电镜能谱仪测试了酸化前后页岩的元素变化，分析了页岩试样与不同酸液反应的机理和反应程度。结果表明：1 h酸化后，氢氟酸作用后的页岩试样表面残有大量石英和黏土矿物；而混合酸作用后的页岩试样表面虽残有大量石英，但黏土矿物含量明显减小，混合酸液作用下黏土矿物更容易被溶蚀。混合酸溶液酸性最强，24 h酸化后，混合酸与石英和黏土矿物剧烈反应。混合酸作用后页岩的孔隙最为发育，促进了页岩渗透率的增加。 孔隙结构是制约页岩气赋存与运移的重要因素。页岩致密、低渗，其孔隙度极低。酸液可溶蚀页岩中的部分矿物，使其孔隙增加，促进页岩内部的气体流动。论文利用稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别对页岩试样进行了不同时间的酸化处理，应用扫描电镜(SEM)观测了酸化前后湖南牛蹄塘组页岩试样表面的孔隙。基于MATLAB对页岩酸化前后的电镜扫描结果进行了孔隙度分析，页岩试样孔隙度为10.68%，纯水、稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别浸泡24 h后，试样孔隙度分别增加了1.21倍、1.3倍、2.61倍、2.99倍。利用扫描电镜能谱仪测试了酸化前后页岩的元素变化，分析了页岩试样与不同酸液反应的机理和反应程度。结果表明：1 h酸化后，氢氟酸作用后的页岩试样表面残有大量石英和黏土矿物；而混合酸作用后的页岩试样表面虽残有大量石英，但黏土矿物含量明显减小，混合酸液作用下黏土矿物更容易被溶蚀。混合酸溶液酸性最强，24 h酸化后，混合酸与石英和黏土矿物剧烈反应。混合酸作用后页岩的孔隙最为发育，促进了页岩渗透率的增加。
微信 | 公众平台 
