降雨对滑坡的作用机理
降雨型滑坡机制
![降雨型滑坡机制](https://img.taocdn.com/s3/m/3e07a06b48d7c1c708a14575.png)
降雨型滑坡机制1降雨型滑坡1.1滑坡发生的力学原因滑坡的发生,是斜坡岩土体平衡条件遭到破坏的结果,可通过斜坡的受力状况来解释。
由于滑坡总是沿一定的滑动面运动的,所以在总体上,可看成如下关系,滑坡岩土体自重P沿滑动面可分为两个分力:一个是岩土体下滑的驱动力T,另一个是垂直滑动面的正压力N,该力是产生滑面阻力的主要原因。
当下滑的驱动力大于滑面阻力时,滑坡发生。
图1斜坡体受力示意图1.2降雨型滑坡降雨与滑坡的发生有密切的关系,二者在时间上具有很好的一致性或略滞后性。
滑坡多集中发生在降雨量多的年份,不少滑坡具有“大雨大滑,小雨小滑”的特点,这就形象的说明了水是滑坡的重要诱发因子。
大气降雨引发的滑坡称为降雨型滑坡。
降雨诱发的滑坡分布最广,发生频率最高,危害最大,是由水引起的滑坡的主要类型。
降雨型滑坡是在降雨和渗透的作用下,斜坡平衡遭受破坏而产生的滑动现象,其作用包括缓慢长期的斜坡变形和突然急剧的爆发过程。
降雨与滑坡两者在空间上也有很好的一致性。
降雨型滑坡成群集中分布在久雨、暴雨区和江河冲刷严重的沿岸地区。
2降雨导致滑坡产生的机理对于由降雨因素导致的滑坡机理,当前可以总结为:降雨入渗使得边坡体内的地下水潜水位升高,滑面处岩土体软化,从而降低了边坡的稳定性,导致滑坡的发生。
事实上,降雨渗入边坡岩土体,到达潜水面经历了一个非饱和—饱和渗流过程,典型的含水率分布剖面可以分为四个区(如图2所示)。
图2降雨入渗过程中典型含水率剖面降雨对滑坡的影响很大。
降雨对滑坡的作用主要表现在,雨水的大量下渗,导致斜坡上的土石层饱和,甚至在斜坡下部的隔水层上积水,从而增加了滑体的重量,降低土石层的抗剪强度,导致滑坡产生。
降雨还会引起斜坡体内部的结构以及物理化学等因素向不利于稳定的方向变化,大部分都是间接的通过地下水的作用来实现的。
从斜坡体安全系数方面着眼,可将其总结为两方面:一是水的作用会引起斜坡下滑力的增大;二是水的作用会引起斜坡抗剪强度的降低。
土坝滑坡产生的原因和防治措施
![土坝滑坡产生的原因和防治措施](https://img.taocdn.com/s3/m/294f0a0da9956bec0975f46527d3240c8547a154.png)
土坝滑坡产生的原因和防治措施C O N T E N T S目录02土坝滑坡防治的措施04应对突发土坝滑坡的措施06加强科研和学术研究01土坝滑坡产生的原因03预防和减轻土坝滑坡的策略05加强公众教育和提高意识土坝滑坡产生的原因土质:土质松软、易受侵蚀地下水:地下水位高、渗流作用强地质构造:断层、褶皱等地质构造发育,易产生滑坡地形:坡度大、坡面陡A B C D降雨:持续降雨导致土体饱和,降低土体抗剪强度气温:气温变化导致土体冻融,破坏土体结构风:强风导致土体表面风化,降低土体稳定性蒸发:蒸发导致土体水分流失,降低土体抗剪强度人类活动因素过度开发:不合理的土地利用和开发,导致土坝稳定性下降01工程建设:工程建设过程中,对土坝的破坏和扰动02环境污染:工业废水、废气排放,导致土坝环境恶化03自然灾害:地震、洪水等自然灾害,导致土坝结构受损04土坝滑坡防治的措施建立预警系统A B C D监测土坝的变形和位移实时收集和分析数据预测滑坡的可能性和规模及时发出预警信息,提醒相关人员采取措施加强土坝监测建立监测系统:设置监测点,实时监测土坝的变形、渗流、应力等参数定期检查:定期对土坝进行现场检查,发现异常及时处理加强预警:建立预警机制,根据监测数据及时发布预警信息制定应急预案:制定应急预案,明确应急处置流程和措施,确保应急响应迅速有效制定应急预案01建立应急组织机构,明确职责分工02制定应急响应流程,包括报告、响应、处置、善后等环节03制定应急处置方案,包括人员疏散、抢险救援、物资保障等措施04定期组织应急演练,提高应急处置能力05加强监测预警,及时发现并处置险情06加强宣传教育,提高公众安全意识和自救互救能力实施加固措施采用锚固技术:在坝体与地基之间采用锚固技术,提高连接强度采用排水设施:设置排水设施,降低地下水位,减轻坝体压力监测预警系统:建立监测预警系统,及时发现并处理滑坡隐患增加坝体强度:采用高强度材料,如混凝土、钢筋等改善坝体结构:优化坝体形状、坡度等,提高稳定性采用抗滑桩:在坝体两侧打入抗滑桩,提高抗滑能力预防和减轻土坝滑坡的策略合理设计土坝结构坝体结构:选择合适的坝体材料和结构形式,提高坝体的稳定性和抗滑能力坝坡设计:合理设计坝坡的坡度和坡向,减轻坝体受力,降低滑坡风险0102排水设施:设置完善的排水设施,降低坝体含水量,防止滑坡03监测和预警:建立监测和预警系统,及时发现和应对滑坡风险04选择合适的建筑材料01020304选用抗滑性能好的材料,如混凝土、钢筋混凝土等选用耐久性好的材料,如石材、木材等选用抗渗性能好的材料,如沥青、防水卷材等选用环保材料,如再生材料、绿色建材等加强土坝的施工质量控制严格遵循施工规范,确保土坝施工质量01加强土坝的压实度控制,确保土坝的稳定性02采用先进的施工技术和设备,提高土坝的施工效率和质量03加强施工过程中的质量检查和验收,确保土坝的施工质量达到设计要求04定期进行土坝维护和检查01定期检查土坝的稳定性和渗漏情况05定期对土坝周围的地质情况进行监测和评估03定期检查土坝的排水设施和防渗设施02定期清理土坝周围的植被和垃圾04定期对土坝进行加固和修复定期对土坝的维护和管理人员进行培训和考核06应对突发土坝滑坡的措施快速响应和应急处理01020304建立预警机制:监测土坝的变形、渗流、水位等参数,及时发现异常情况制定应急预案:根据土坝的规模、地形、地质等条件,制定针对性的应急预案加强应急演练:定期组织应急演练,提高应急处置能力快速响应:一旦发生突发土坝滑坡,立即启动应急预案,组织人员撤离、抢险救援、监测预警等工作转移受影响区域的人员和财产监测预警:建立监测系统,及时预警滑坡风险01疏散撤离:在滑坡发生前,及时疏散受影响区域的人员和财产03财产保护:采取措施保护受影响区域的财产,减少损失05制定应急预案:制定详细的应急预案,明确各部门职责02临时安置:为撤离人员提供临时安置点,保障基本生活需求04进行灾后修复和加固工作01评估土坝滑坡的严重程度和影响范围02制定修复和加固方案,包括施工方法、材料选择等03实施修复和加固工程,确保工程质量和进度04监测修复和加固效果,确保土坝安全稳定加强公众教育和提高意识加强公众对土坝滑坡的认知教育A B C D宣传土坝滑坡的危害性,提高公众对土坝滑坡的认识普及土坝滑坡的预防措施,提高公众的防范意识加强土坝滑坡的监测和预警,提高公众的应对能力开展土坝滑坡的应急演练,提高公众的应急处置能力提高公众对土坝滑坡预警的响应能力加强宣传教育:通过各种媒体和渠道,宣传土坝滑坡的危害和预警知识,提高公众的防范意识。
降雨型滑坡机制
![降雨型滑坡机制](https://img.taocdn.com/s3/m/3e07a06b48d7c1c708a14575.png)
降雨型滑坡机制1降雨型滑坡1.1滑坡发生的力学原因滑坡的发生,是斜坡岩土体平衡条件遭到破坏的结果,可通过斜坡的受力状况来解释。
由于滑坡总是沿一定的滑动面运动的,所以在总体上,可看成如下关系,滑坡岩土体自重P沿滑动面可分为两个分力:一个是岩土体下滑的驱动力T,另一个是垂直滑动面的正压力N,该力是产生滑面阻力的主要原因。
当下滑的驱动力大于滑面阻力时,滑坡发生。
图1斜坡体受力示意图1.2降雨型滑坡降雨与滑坡的发生有密切的关系,二者在时间上具有很好的一致性或略滞后性。
滑坡多集中发生在降雨量多的年份,不少滑坡具有“大雨大滑,小雨小滑”的特点,这就形象的说明了水是滑坡的重要诱发因子。
大气降雨引发的滑坡称为降雨型滑坡。
降雨诱发的滑坡分布最广,发生频率最高,危害最大,是由水引起的滑坡的主要类型。
降雨型滑坡是在降雨和渗透的作用下,斜坡平衡遭受破坏而产生的滑动现象,其作用包括缓慢长期的斜坡变形和突然急剧的爆发过程。
降雨与滑坡两者在空间上也有很好的一致性。
降雨型滑坡成群集中分布在久雨、暴雨区和江河冲刷严重的沿岸地区。
2降雨导致滑坡产生的机理对于由降雨因素导致的滑坡机理,当前可以总结为:降雨入渗使得边坡体内的地下水潜水位升高,滑面处岩土体软化,从而降低了边坡的稳定性,导致滑坡的发生。
事实上,降雨渗入边坡岩土体,到达潜水面经历了一个非饱和—饱和渗流过程,典型的含水率分布剖面可以分为四个区(如图2所示)。
图2降雨入渗过程中典型含水率剖面降雨对滑坡的影响很大。
降雨对滑坡的作用主要表现在,雨水的大量下渗,导致斜坡上的土石层饱和,甚至在斜坡下部的隔水层上积水,从而增加了滑体的重量,降低土石层的抗剪强度,导致滑坡产生。
降雨还会引起斜坡体内部的结构以及物理化学等因素向不利于稳定的方向变化,大部分都是间接的通过地下水的作用来实现的。
从斜坡体安全系数方面着眼,可将其总结为两方面:一是水的作用会引起斜坡下滑力的增大;二是水的作用会引起斜坡抗剪强度的降低。
三峡库区顺层滑坡降雨入渗作用机理的开题报告
![三峡库区顺层滑坡降雨入渗作用机理的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/34812e60ae45b307e87101f69e3143323868f57b.png)
三峡库区顺层滑坡降雨入渗作用机理的开题报告一、研究背景与意义三峡水库是世界上最大的水库之一,其库区地质条件复杂,容易出现滑坡等地质灾害。
其中顺层滑坡是三峡库区发生的主要类型之一,虽然其形成机理已经得到一定程度的探讨,但对于其入渗作用机理的研究还存在很多不足。
顺层滑坡在降雨入渗作用下,其稳定性受到很大的影响,因此分析顺层滑坡的入渗作用机理,对于预测和防范三峡库区的地质灾害具有重要的意义。
二、研究现状及问题国内外相关研究表明,入渗作用是顺层滑坡发生的重要因素之一,但目前仍缺乏针对三峡库区顺层滑坡的入渗作用机理研究。
现有的研究大多是基于实验室模拟和数值模拟方法,而实际的情况受到许多因素的影响,如土体性质、降雨强度和持续时间等。
同时,入渗作用对顺层滑坡的影响存在一定的复杂性,如不饱和带的存在、渗透系数的变化等,因此需要采用多种方法对其进行研究。
三、研究内容及方法本研究将针对三峡库区顺层滑坡的入渗作用机理展开研究。
具体研究内容包括:1. 实地调查和野外取样:通过实地调查和野外取样,了解三峡库区顺层滑坡的地质特征、土体性质等情况。
2. 室内实验:在实验室中建立三峡库区顺层滑坡的模型,进行不同降雨强度和持续时间的实验,探讨入渗作用对于顺层滑坡稳定性的影响,并研究不饱和带的存在情况。
3. 数值模拟:借助数值模拟工具,对实验结果进行模拟和分析,探究不同因素对于演化过程的影响,以及渗透系数的变化规律等。
四、预期结果及意义通过本研究,可以揭示三峡库区顺层滑坡的入渗作用机理,为顺层滑坡的灾害性评估和防治提供参考。
同时,本研究所获得的成果还可为其他区域的类似地质灾害提供借鉴。
降雨量对山体滑坡的影响
![降雨量对山体滑坡的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/6d91556b76232f60ddccda38376baf1ffd4fe362.png)
降雨量对山体滑坡的影响引言:山地地貌是地球表面最为复杂的地形之一,而降雨则是山地地貌形成和演变的重要驱动因素之一。
降雨量的变化可以引发山体滑坡的发生,给人类生产和生活带来巨大威胁。
因此,了解降雨量对山体滑坡的影响是非常重要的,对预防和减灾工作具有重要的指导意义。
第一部分:降雨量的定义及其分布规律降雨量是指单位时间内某地区的总降水量,是气象学中的重要指标之一。
降雨量的测量方法一般有自动雨量计、冲痕法等。
根据不同地区的气候特征,降雨量的分布规律存在较大差异。
在全球尺度上,降雨量主要受季风、海洋气团和地形等因素的影响而呈现出明显的区域差异。
第二部分:降雨量对山体滑坡的影响机制1. 降雨量增加导致土壤湿度增加:降雨的渗入会增加土壤中的水分含量,使土壤湿度升高。
在降水量较大的情况下,土壤饱和度增加,降雨过程中产生的渗流对土壤颗粒之间的粘结力造成破坏,增加了山体滑坡的潜在风险。
2. 降雨引起土壤侵蚀:降雨冲刷作用是造成山体滑坡的重要原因之一。
大雨冲刷时,土壤颗粒会随着径流流动,沟壑加深,导致山体的侵蚀。
侵蚀后的山体失去了支撑力,容易发生滑坡。
3. 降雨加速地表径流:降雨过程中,降水会快速输入到地表水系统中,形成地表径流。
地表径流会使土壤失去持水能力,增大滑坡的可能性。
同时,地表径流的冲刷力也会加速山体的侵蚀。
第三部分:降雨量对山体滑坡的影响程度降雨量对山体滑坡的影响程度是与多种因素相互作用的结果。
其中,降雨量的强弱和降雨的形式(强降雨、持续降雨等)都会影响山体滑坡的发生。
一般情况下,强降雨对山体滑坡的影响更为显著。
在多降水过程的作用下,山体滑坡的危险性会进一步增加。
此外,山体的岩性、地形、坡度等地质因素也会影响降雨量对山体滑坡的影响程度。
比如,在坡度较大的山地地貌中,降雨量的影响更容易引发山体滑坡。
第四部分:降雨预警与山体滑坡风险管理降雨预警是减少山体滑坡影响的重要手段。
通过利用气象科学和地质学等学科的知识,地方政府和相关部门可以及时掌握降雨的信息,并针对具体地区的山地地质条件,制定相应的灾害风险评估和应对策略。
降雨作用下老滑坡复活变形机理研究
![降雨作用下老滑坡复活变形机理研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2fbc1462a98271fe910ef9c4.png)
3 2滑坡 的演 化形成机 制分析 . 西 泉街 滑 坡 为堆 积 体 滑坡 。 体 上 发育 有 多 坡 处 陡坎 , 坡体 呈 台阶状 分布 , 坏 了原有 坡体 的 使 破
邋 、 黝测 t . 路
.
璺
一
。
。 ,
≥ /
:
j . *
0
0 . -
。
●
●
"
一u 一
●
—
m
,
一
图 2 西泉街 滑坡工 程地质 剖面 图 I.I II
21第四系 .
按成 因类 型可分 为第 四系耕 植土 ( 4) 崩残 Qp 、 d 坡 积层 cd 1 o l) l* 。 +e
外 的物理 力学试验 的基础 上 , 首先对 滑坡 的水文 地质 条件进行 调 查 , 而采用极 限 平衡 理论 对滑坡 稳 定性 进
进行计算和评价, 最后应用弹塑性有限元算法对滑坡不同饱水状态下的稳定状态进行模拟计算, 验证 了 稳 定性计算的结果。 分析 了降雨作用下老滑坡的复活变形过程 , 揭示 了降雨型老滑坡的复活变形机理 , 为该 类滑坡 的稳定性评价提供 了有益的指导。
西 向。
() 2 基岩 裂隙水
三 比约 51层厚 一般为 0 m ~ 1 m, :, _ . 3 . 现为农 田耕植 。Βιβλιοθήκη 0 r ; ¨. j
( ) 00 2一 崩残 坡积堆积 体 ( 4l+ Q cd 1  ̄ l)  ̄e _ 主 要 由为灰褐 色~黄褐 色 的砂 土夹碎 ( ) 块 石 土组成 , 4~ 1 m, 石 比为 7 3 砂 土系残 坡积 厚 7 土 :,
降雨诱发滑坡作用机理
![降雨诱发滑坡作用机理](https://img.taocdn.com/s3/m/60eacec610661ed9ac51f3b0.png)
降雨诱发滑坡作用机理降雨是造成边坡失稳的主要诱发因素,H前,对降雨诱发滑坡的机理及预报的研究越来越受到社会的关注,而随着降雨的下渗,水分快速迁移,影响坡体的产流过程。
通常是一种非均质、非饱和水流的运动状态,在垂向和侧向上均有流动。
边坡对降雨的水文响应,如降雨的补给排泄情况、入渗和产流机制等以及降雨的水文响应对应的地质响应,如坡体的受力状态、强度参数变化等,是降雨型滑坡的主要研究包含。
标签:降雨;滑坡灾害;水文特征;作用机理近年滑坡灾害频发,影响边坡稳定性的因素有很多,包括物质条件、结构条件、环境条件三方面综合影响,且它们之间是密切相关的。
其中,降雨既是重要的诱发因素,也是最重要的触发因素。
因此,对降雨引起斜坡失稳的规律展开深入研究,综合考虑影响滑坡发生的因素,对降雨诱发边坡失稳的作用机制与形成进行更加深入的研究,为建立更加科学的边坡稳定性理论体系及评价方法提供依据,提高滑坡灾害预警预报的准确性。
在黃土滑坡的预警中,提出运用降雨入渗模型进行研究,但是此方法需要测量在降雨入渗过程中,土体的含水量、孔隙水圧力.地下水位等参数的变化情况不确定,并且,对于区域降雨型的滑坡而言,多参数的测量仍存在一定难度[1]。
在降雨型滑坡中,通常坡体的破坏是在非饱和状态下发生的,土中应力随入渗的发生而不断变化,从而影响地下水位以上的浅层边坡失稳,进而发生边坡破坏[2]。
1、研究现状降雨诱发滑坡的研究中,充分考虑水文地质参数如土壤吸力、降雨强度、土壤含水量等,在国外,某些学者根据有效应力原理建立了无限斜坡的理论模型,用以描述离散的斜坡单元中,在地下水压力作用下,滑坡发生失稳的可能性,再结合地理信息系统得岀预估结果。
但通常这些模型均在假定条件下模拟,考虑情况过于特殊,在实地应用中缺乏准确性。
而在H前滑坡灾害得研究中,对于饱和的、存在正孔隙水圧力滑坡的假设的稳定性分析过于保守,无法准确预测降雨诱发的浅层滑坡和泥石流浅层边坡稳定性研究,在外界条件改变的情况下,坡体稳定性变化十分巨大。
降雨对滑坡的作用机理及动态模拟研究
![降雨对滑坡的作用机理及动态模拟研究](https://img.taocdn.com/s3/m/6e34ecffb8f3f90f76c66137ee06eff9aef8490f.png)
降雨对滑坡的作用机理及动态模拟研究
殷坤龙;汪洋;唐仲华
【期刊名称】《地质科技情报》
【年(卷),期】2002(21)1
【摘要】从动态分析和数值模拟两方面讨论了滑坡过程中的地下水作用机理和地下水动力场的时空分布问题 ,建立了二维极限平衡状态下的临界水位高度模型和描述滑坡剖面二维不稳定流动问题的动力学模型 ;以临界水位高度模型对重庆土台镇滑坡稳定性分析的研究结果表明 ,该滑坡的防治措施宜首先考虑地表水防渗和地下排水方案 ,在滑坡位移监测的同时更应考虑位移、降雨量、地下水动态三者的结合 ;采用数值模型计算了长江三峡库区鸡扒子滑坡因降雨入渗而引起的地下水动力场的时空分布 ,研究结果表明 ,地下水水位和流速场的时空演化过程与滑坡发生的时空特点基本吻合 ,当降雨达到 46 h时 ,滑坡体中地下水流向与滑动面倾向基本一致 ,尤其是在滑体底部出现潜水流 ,此时的地下水流动对滑坡稳定性最为不利。
【总页数】4页(P75-78)
【关键词】滑坡;降水;作用机理;数值模拟;地下水;流速场;水压力极限平衡模型
【作者】殷坤龙;汪洋;唐仲华
【作者单位】中国地质大学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P642.22
【相关文献】
1.强降雨作用下填土滑坡的失稳机理及加固处理措施研究 [J], 李光明;徐世光;王彦军;屠水云
2.降雨作用下老滑坡复活变形机理研究 [J], 李东黎
3.降雨作用下老滑坡复活变形机理研究 [J], 李东黎
4.降雨对无支挡结构下隧道-滑坡正交体系的作用机理研究 [J], 艾挥;吴红刚;陈小云;;;
5.降雨对无支挡结构下隧道-滑坡正交体系的作用机理研究 [J], 艾挥;吴红刚;陈小云
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
持续降雨引发山体滑坡
![持续降雨引发山体滑坡](https://img.taocdn.com/s3/m/942dbcdd50e79b89680203d8ce2f0066f53364ce.png)
持续降雨引发山体滑坡近期,我国多地频繁出现持续降雨的天气,而这种降雨不仅给人们的出行造成了不便,更引发了山体滑坡的风险。
山体滑坡一旦发生,不仅会造成财产和人员的重大损失,还会对周边环境和生态系统造成不可逆转的破坏。
本文将围绕持续降雨引发山体滑坡的原因和应对措施展开讨论。
一、降雨导致山体滑坡的原因1. 饱和度增加:降雨的持续性和强度会导致土壤的饱和度不断增加。
当饱和度超过土壤的承载能力时,土壤就会失去粘滞性,变得松散并且容易滑动。
2. 重力作用:降雨过程中,水对土壤会产生一定的压力,增加了土体的自重。
这种重力的增加,使得山体内部的土层受到更大的压力,从而增加了山体滑坡的风险。
3. 河流冲刷:降雨会导致河流水位上涨,河水的冲刷力量逐渐侵蚀山体的土壤和岩石,削弱了山体的稳定性,从而引发滑坡事故。
二、应对持续降雨引发山体滑坡的措施1. 监测预警:建立健全的山体滑坡监测系统,利用遥感技术、地理信息系统等手段,对潜在滑坡区进行实时监测,及早发现异常情况并进行预警。
2. 加强巡查:加强对山区的巡查工作,特别是在降雨过程中密切关注地质灾害隐患区,及时发现和处理各类风险。
3. 加固防护:对于已经发现存在滑坡隐患的地区,采取加固措施,例如:加强支护、挡土墙、植被覆盖等,提高山体的稳定性。
4. 疏散转移:一旦确定存在严重滑坡风险,应及早组织人员进行疏散转移,在确保人员安全的前提下,减少人员伤亡风险。
5. 教育宣传:加强对公众的山体滑坡防范意识教育宣传,提高公众的自防自救能力,减少山体滑坡造成的伤害和损失。
三、结语持续降雨引发的山体滑坡是一种常见但危害巨大的自然灾害。
为了减少山体滑坡所带来的损失,我们需要加强预防措施,加强监测预警,及早发现并应对风险。
同时,也需要强化公众的自我保护意识,提高应对山体滑坡的能力。
通过全社会的合作和努力,我们相信能够有效减少山体滑坡事故的发生,保障人民的生命和财产安全。
暴雨型滑坡降水入渗机理分析
![暴雨型滑坡降水入渗机理分析](https://img.taocdn.com/s3/m/88ee92a99a89680203d8ce2f0066f5335a816794.png)
暴雨型滑坡降水入渗机理分析一、本文概述本文旨在深入探讨暴雨型滑坡降水入渗机理,以期对滑坡灾害的预防和治理提供科学依据。
暴雨型滑坡是一种常见的自然灾害,其发生与降水入渗过程密切相关。
本文首先将对暴雨型滑坡的基本概念进行阐述,明确其定义、特点以及发生条件。
在此基础上,本文将重点分析降水入渗在暴雨型滑坡中的作用机理,包括降水入渗过程、影响因素以及其对滑坡稳定性的影响。
同时,本文还将探讨现有的降水入渗模型及其适用性,为滑坡灾害的预测和防治提供理论支持。
本文将总结研究成果,提出暴雨型滑坡防治的建议和展望未来的研究方向。
通过本文的研究,期望能够为提高滑坡灾害防治水平,减少灾害损失提供有益的参考。
二、暴雨型滑坡概述暴雨型滑坡的发生过程往往非常迅速,破坏力极大,常常导致道路中断、房屋倒塌、农田被毁等严重后果。
由于它的突发性和难以预测性,暴雨型滑坡成为了地质灾害防治工作中的一个重要难题。
深入研究暴雨型滑坡的降水入渗机理,揭示其发生和发展的内在规律,对于提高暴雨型滑坡的预警和防治能力,保障人民群众的生命财产安全具有重要的理论和实践意义。
在暴雨型滑坡的研究中,降水入渗机理是一个核心问题。
它涉及到雨水在地表和地下的运移过程,以及雨水与土壤、岩石之间的相互作用。
通过对降水入渗机理的深入研究,可以揭示暴雨型滑坡的成因、过程和影响因素,为滑坡的预警和防治提供科学依据。
同时,也有助于完善地质灾害的理论体系,推动地质灾害防治技术的进步。
三、降水入渗机理分析暴雨型滑坡的发生与降水入渗机理密切相关。
降水入渗是指雨水通过地表进入土壤或岩石的过程,这个过程受到多种因素的影响,包括土壤类型、岩石结构、地形地貌、降雨强度等。
在暴雨条件下,大量的雨水迅速降落到地面,如果不能及时排出,就会形成积水,进而通过土壤或岩石的孔隙和裂隙向下入渗。
在入渗过程中,雨水首先与地表土壤接触,逐渐湿润土壤并填满土壤中的孔隙。
随着降水的持续,湿润区域逐渐扩大,土壤含水量增加,土壤颗粒间的有效应力减小,土壤的抗剪强度降低。
降雨型滑坡研究的发展现状与展望
![降雨型滑坡研究的发展现状与展望](https://img.taocdn.com/s3/m/b0bb3c5a9a6648d7c1c708a1284ac850ad0204f8.png)
降雨型滑坡研究的发展现状与展望降雨型滑坡是指由于降雨作用而引发的一种地质灾害现象,具有较大的危害性。
本文将从降雨型滑坡的定义、发生机理和危害三个方面概述降雨型滑坡研究的发展现状,并展望未来的研究方向和挑战。
降雨型滑坡是指由于降雨作用而引发的一种地质灾害现象,通常发生在山体、斜坡、沟谷等地区。
在降雨作用下,雨水会渗透到岩土体中,使其含水量增加,进而导致岩土体失去稳定性,产生滑动现象。
降雨型滑坡的发生机理主要包括两个方面:一是降雨对岩土体的物理力学性质的影响;二是降雨对岩土体中水文地质条件的影响。
在降雨作用下,岩土体的含水量增加,使其容重和摩擦角减小,进而导致岩土体的稳定性降低。
降雨还会使岩土体中的水位上升,产生静水压力和浮托力,进一步加剧岩土体的滑动趋势。
降雨型滑坡的危害非常大,会对人类社会和自然环境造成严重的影响。
滑坡会导致土地资源的丧失、交通基础设施的破坏、人员伤亡等。
滑坡还会引起河流堵塞、水利工程失效、环境污染等问题。
因此,加强降雨型滑坡研究具有重要的现实意义。
我国对降雨型滑坡的研究起步较晚,但发展迅速。
近年来,随着我国经济的快速发展,基础设施建设和对自然环境的保护力度不断加强,对降雨型滑坡的研究也日益重视。
国内学者从不同角度对降雨型滑坡进行了研究,主要集中在以下几个方面:(1)降雨型滑坡的成因和机理研究:国内学者通过对大量降雨型滑坡案例的分析和研究,总结出了影响降雨型滑坡的主要因素,包括地质构造、岩土体性质、气候条件、地貌形态等。
同时,还深入研究了降雨对岩土体力学性质和稳定性影响的作用机制。
(2)降雨型滑坡的预测与评估研究:国内学者在研究降雨型滑坡的成因和机理的基础上,开展了预测和评估研究。
通过建立数学模型和算法,对降雨型滑坡发生的可能性进行了预测,并对其危害程度进行了评估。
同时,还研究了降雨型滑坡的监测方法和技术。
(3)降雨型滑坡的防治措施研究:针对降雨型滑坡的危害,国内学者开展了防治措施研究。
降雨和蒸发对土质边坡稳定性的影响
![降雨和蒸发对土质边坡稳定性的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/eaf7c6603a3567ec102de2bd960590c69ec3d8a8.png)
降雨和蒸发对土质边坡稳定性的影响降雨和蒸发对土质边坡稳定性的影响引言:土质边坡稳定性问题一直以来都是工程领域中的热点问题之一。
降雨和蒸发是地表水循环的重要组成部分,也是导致土质边坡稳定性问题的主要因素之一。
本文将重点探讨降雨和蒸发对土质边坡稳定性的影响,并分析其机理和相互作用。
一、降雨对土质边坡稳定性的影响1.1 降雨的渗透作用降雨的渗透作用是指降雨水分进入土体的过程。
当土壤含水量过高时,会使土体饱和,进而导致土壤的抗剪强度降低,增加土体的液化风险,从而影响土质边坡的稳定性。
同时,降雨水分的渗透还会引起土壤内部的“饱和线”变化,增加土体的内摩擦角,降低土壤的稳定性。
1.2 降雨的冲击作用降雨水分在施加到土壤表面后,会通过重力作用向下冲击土体。
这种冲击作用会造成土体的压实,使土体整体密实度增加,进而增加土体的抗剪强度,提高土质边坡的稳定性。
但是当长时间的降雨冲击作用下,土壤中的水分逐渐增多,会导致土体饱和,陆续发生液化现象,使土质边坡失稳。
1.3 降雨的侵蚀作用降雨水流将会在边坡表面产生流动,形成和扩大水流路径。
这种侵蚀作用会导致土质边坡地面表层的土壤颗粒逐渐被冲刷走,使边坡表面土壤的含水量大大增加。
同时,侵蚀作用还会削弱土体的抗剪强度,加速边坡的下滑和崩塌。
二、蒸发对土质边坡稳定性的影响2.1 蒸发引起土壤干缩蒸发是水分从土壤表面向大气中转化的过程。
当土体过于干燥时,由于水分的蒸发,土壤中水分含量会大大减少,导致土体干缩。
这种干缩会使土壤颗粒之间的接触点增多,进而增加土壤的摩擦力和内聚力,提高土体的抗剪强度,增加边坡的稳定性。
2.2 蒸发引起土壤裂缝蒸发引起的土壤干燥还会导致土体表层产生裂缝。
这些裂缝会使土壤中的水分迅速向下渗透,增加土体内部的含水量,削弱土壤的稳定性。
此外,当降雨再次降临时,水分进入裂缝中,通过填充作用,使得裂缝变大、变长,甚至诱发边坡的滑坡和崩塌。
三、降雨与蒸发的相互作用引起的土质边坡稳定性问题当降雨和蒸发同时存在时,它们之间存在着相互作用关系,会对土质边坡的稳定性产生更为复杂的影响。
降雨对滑坡的作用机理
![降雨对滑坡的作用机理](https://img.taocdn.com/s3/m/7938e38f767f5acfa1c7cdf5.png)
降雨与滑坡的作用机理摘要:滑坡是我国危害程度仅次于地震的地质灾害,其中降雨型滑坡占滑坡总数的90%。
降雨是滑坡的重要诱发因素,研究降雨型滑坡中水与滑坡的作用机理具有重要的现实意义。
通过大量阅读文献,分析总结,从如下4方面论述降雨对滑坡失稳的激发作用:①降雨控制滑坡发育的力学机制②降雨对岩土体抗剪强度的影响③降雨强度、历时、型式对斜坡的影响④径流对坡面的侵蚀。
关键词:滑坡; 降雨; 作用机理作者简介:云山(1992-),男,呼伦贝尔人,中国地质大学硕士,从事地质工程研究。
Mechanism of rainfall and landslideAbstract:Landslide Is a geological disaster its damage after of the earthquake, Rainfall type landslide accounted for 90% of the total landslide .Rainfall is one of the important inducing factors of landslide,The study of the mechanism of water to the landslide has important practical significant through a lot of reading literature,I analyzed instability excitation function of rainfall on landslide from the following four aspects:(1)rainfall control mechanics mechanism of landslide development.(2)the influence on shear strength in geotechnical engineering (3)the influence of rainfall intensity, duration, type of slope runoff on the broken surface erosion (4) runoff on the broken surface erosion .Key words: landslide; rainfall; mechanism of action0引言:我国自然地理环境复杂,多山地、丘陵且普遍处于季风性气候,降雨集中,导致我国滑坡发生的规模大、数量多、分布广泛、危害严重等特点,是危害程度仅次于地震的地质灾害。
强降雨在滑坡发育中的关键控制机理及典型实例分析
![强降雨在滑坡发育中的关键控制机理及典型实例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/71f17acf988fcc22bcd126fff705cc1755275fa9.png)
强降雨在滑坡发育中的关键控制机理及典型实例分析崔云;孔纪名;倪振强;孙峰;蔡强【期刊名称】《灾害学》【年(卷),期】2011(026)003【摘要】By constructing a model of hydrodynamic effect, the dominant roles of rainfall are analyzed, and the conclusions of the key hydrodynamic mechanisms are concentrated on the heavy three changes of rainfall in the hydrostatic pressure of soil, dynamic water pressure andbuoyancy.Furthermore, by case study on Liushuiwan landslide in Qianjiang of Chongqing, the key roles of heavy rain on stimulating the landslides are verified, which is divided into three stages: slope cutting, slide beginning and severe sliding.Finally, for expectation of providing a theoretical reference for the research on the formation mechanism of heavy rain landslide and its mitigation practices, strong rain after long drought is proposed as a key period of early warning of large scale landslides.%通过构建水动力作用模型,对降雨的激发控制作用进行分析,得出水动力控制机理的结论:强降雨控制滑坡发育,集中表现在改变土体的静水压力、动水压力与浮托力的作用三方面.选取重庆市黔江流水湾滑坡为典型实例,对强降雨的激发控制作用进行验证,强降雨的水动力作用过程分为坡体剪切、滑动开始、剧烈滑动三个不同阶段.最后,提出久旱过后强降雨是对大规模滑坡进行预警防控的关键时段,以期为暴雨滑坡形成机理研究和防灾减灾实践提供一定的理论借鉴.【总页数】5页(P13-17)【作者】崔云;孔纪名;倪振强;孙峰;蔡强【作者单位】中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,四川,成都,610041;中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,四川,成都,610041;中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041;中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,四川,成都,610041;中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,四川,成都,610041;中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,四川,成都,610041;中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041;中国科学院研究生院,北京,100049【正文语种】中文【中图分类】P426.616;P642.22【相关文献】1.地震碎裂滑动型滑坡发育特点及典型实例分析 [J], 孔纪名;崔云;田述军;阿发友2.地震坠落滑动型滑坡发育特点及典型实例分析 [J], 吴文平;孔纪名;李秀珍;阿发友;崔云;田述军3.新疆伊犁谷地典型黄土滑坡灾害发育特征与形成机理 [J], 刘祥;弓小平;李晓光;欧阳承钊4.川西鲜水河断裂带地质灾害发育特征与典型滑坡形成机理 [J], 郭长宝;杜宇本;张永双;张广泽;姚鑫;王珂;刘健5.中兰铁路黄土滑坡发育特征及成因机理研究 [J], 王文瑞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
强降雨条件下风化岩质边坡滑坡机理及处治技术研究
![强降雨条件下风化岩质边坡滑坡机理及处治技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/8cf368adaff8941ea76e58fafab069dc51224718.png)
强降雨条件下风化岩质边坡滑坡机理及处治技术研究作者:***来源:《西部交通科技》2023年第10期作者简介:李天贵(1987—),工程师,主要从事土木工程建设相关工作。
为了分析风化岩质边坡滑坡的机理以及滑坡处治措施的合理性,文章根据滑坡发生的主要过程,从滑坡的地质条件、降雨等诱因角度分析了滑坡发生的机理,并通过布设边坡地表位移监测点和深部位移监测点,监测滑坡处治后的坡体稳定性。
结果表明:风化岩层的破碎程度严重和降雨引起坡体含水率上升进而导致边坡岩土体抗剪强度下降是诱发滑坡的主要因素;边坡地表位移和深部岩体位移监测结果均在正常范围内,证明了滑坡处治措施的合理性。
研究结果可为类似工程滑坡防治提供参考。
路堑边坡;滑坡发展过程;滑坡机理;综合处治U416.1+4A1805740 引言我国西南地区全年降水量偏多,在这些地区的地质不良地段进行路堑边坡开挖施工,边坡的稳定性必然会受到较大影响[1-3]。
近些年来,随着我国西部地区交通基础设施建设的快速发展,出现了较多的边坡工程稳定性问题,影响了工程建设的快步推进[4-5]。
因此,分析边坡的破坏过程和滑坡机理,提出有效的滑坡处治措施,对于保证路堑边坡安全稳定性具有重要意义。
风化岩体边坡在开挖前自身的稳定性较差,当路堑坡体受到开挖扰动后,整体稳定性会进一步下降[6]。
如果在降雨条件下进行隧道开挖,坡体的自重会随着坡体岩土体含水量的增加而不断增大,从而导致坡体的下滑力增大[7-8]。
同时,边坡岩土体由于含水率的增加,抗剪强度也会下降。
如果未采取合理的边坡加固措施,边坡会因为地质、地形等条件的不同,产生相应形式的滑坡。
因此,当边坡在开挖过程中出现异常状况时,需要根据边坡的地质特征采取合理的加固措施。
本文结合我國西南地区一个典型的风化岩质边坡工程案例,针对其出现滑坡的条件、滑坡机理及处治措施进行分析。
1 滑坡工程地质条件本文研究的路堑边坡位于我国的西南部,该地属于低山丘陵区,地势起伏较大,坡面的自然坡率为3°~30°。
滑坡的发生机理wd
![滑坡的发生机理wd](https://img.taocdn.com/s3/m/45582bd558fb770bf68a550d.png)
降水对滑坡发生的诱发机制1概述滑坡是山区常见的自然灾害,因为我国所处的地质构造较为特殊,2/3为山地,滑坡灾害的严重程度和分布广泛性在世界少有。
诱发滑坡产生的因素很多,滑体失稳破坏与在自身力学特性及外界触发因素密切相关,外界条件包括降雨、融雪、地下水渗透作用、火山喷发作用、地震作用及人类工程活动。
很大局部滑体失稳是由降雨引起的,降雨入渗对边坡稳定性的影响程度受降雨强度、降雨持续时间、土体初始含水率以及饱和渗透系数等因素的影响。
滑坡是山地与丘陵地带常见的突发性表生地质灾害,经常压埋村庄城市,摧毁工厂矿山,堵塞江河湖泊,破坏农田水库,还可能引发泥石流等次生灾害。
长期以来,频繁发生的滑坡灾害给人民生命财产和工农业生产建立带来了严重威胁和危害,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,严重制约着国民经济的开展和人民群众的正常生产生活。
2 降雨作用大量的滑坡都发生在大雨、持续长降雨及特大暴雨之后,所以,降雨对于滑坡的发生是有很大影响的。
水的作用主要表现为对岩土的软化、泥化作用、水的冲刷作用、静水压力和动水压力作用等。
2.1 降雨入渗原理降雨入渗过程是指降水从地表进入非饱和带,又从非饱和带渗入饱和带的过程。
如(图1)所示,在积水前,降水全部被吸收到地下,随着降雨的持续,土壤层的含水率逐渐增加。
在到达积水点后,降水强度大于非饱和土吸水强度,那么降水量一局部转化为地表径流或积水,一局部入渗到地下,入渗率由高到低,直至饱和土的导水率k,渗入到地下的水量又有两个去向:一局部水量储存在地下水面以上土层的孔隙中,超过土壤持水率局部的水量才渗入补给地下水,地面附近土壤所持水份局部以蒸发的方式直接转化为大气水。
图1 降雨入渗过程2.2 降雨量的一般规律图2 降雨量分布一般规律的模拟图3 大气降水对黄土滑坡的诱发机制3.1 大气降水及地下水暴雨对坡体稳定性影响主要表现在:雨水通过黄土垂直和侧向渗透,坡体的空隙水压力增大、容重增加、基质吸力减小和产生击打力。
降雨诱发滑坡变形破坏特征及内在机理
![降雨诱发滑坡变形破坏特征及内在机理](https://img.taocdn.com/s3/m/e068a94e0640be1e650e52ea551810a6f524c8e7.png)
及内在机理2023-11-05contents •降雨诱发滑坡变形破坏概述•降雨诱发滑坡变形破坏特征•降雨诱发滑坡内在机理•降雨诱发滑坡的防治措施•研究展望与挑战目录01降雨诱发滑坡变形破坏概述降雨诱发滑坡是指因降雨导致岩土体抗剪强度降低,产生滑动变形或破坏的现象。
降雨诱发滑坡的形成是降雨、地形地貌、地层岩性、地质构造等多种因素综合作用的结果。
根据滑坡的形态特征,可将降雨诱发滑坡分为浅层滑坡、深层滑坡和复合型滑坡。
浅层滑坡是指发生在地表的浅层土体或碎屑岩体中的滑坡;深层滑坡则是指发生在较深层次的滑坡;复合型滑坡则是兼具浅层和深层滑坡的特点。
降雨诱发滑坡的研究意义通过研究降雨诱发滑坡的内在机理,可以更好地预测和防范滑坡的发生,保障人民生命财产安全。
对降雨诱发滑坡进行研究也有助于推动地质工程、岩土工程等领域的发展,提高相关领域的理论水平和技术水平。
降雨诱发滑坡是常见的自然灾害之一,对其进行研究有助于提高对滑坡灾害的认识和理解。
02降雨诱发滑坡变形破坏特征滑坡体上可能出现地表裂缝,裂缝形状和大小因滑坡性质和降雨强度而异。
地表裂缝滑坡体位移地下水位变化降雨期间,滑坡体可能出现水平或垂直方向的位移。
降雨会导致地下水位上升,进而增加滑坡发生的风险。
03变形破坏现象0201变形破坏特征分析降雨强度与持续时间降雨强度和持续时间会影响地下水位变化和滑坡体的稳定性。
地形与地貌滑坡体的地形和地貌特征,如坡度、高度和地貌形态等,对其变形破坏特征具有重要影响。
滑坡体结构与组成滑坡体的结构、组成成分和地质条件对其变形破坏特征具有重要影响。
03基于地质条件的预测模型根据滑坡体的地质条件,建立基于地质条件的预测模型。
变形破坏预测模型01基于降雨量的预测模型根据历史降雨数据和滑坡发生时间,建立基于降雨量的预测模型。
02基于地下水位的预测模型根据地下水位变化和滑坡发生时间,建立基于地下水位的预测模型。
03降雨诱发滑坡内在机理滑坡地区的地质构造、地层岩性、坡度、坡高和岩土性质等,对滑坡的形成和演变有重要影响。
降雨对滑坡灾害的作用规律研究
![降雨对滑坡灾害的作用规律研究](https://img.taocdn.com/s3/m/013bb252fd4ffe4733687e21af45b307e871f9cc.png)
降雨对滑坡灾害的作用规律研究一、本文概述滑坡灾害作为一种常见的自然灾害,对人类社会和自然环境造成了巨大的破坏。
降雨作为滑坡灾害的主要诱发因素之一,其对滑坡的作用规律一直是地质学、环境科学和灾害防治领域的研究重点。
本文旨在探讨降雨对滑坡灾害的作用规律,以期为滑坡灾害的预测、预警和防治提供科学依据。
本文首先将对降雨诱发滑坡的机理进行深入研究,分析降雨过程中水文地质条件的变化对滑坡稳定性的影响。
接着,通过收集历史降雨数据和滑坡灾害发生记录,运用统计分析和数学模型方法,揭示降雨与滑坡灾害之间的内在联系和规律。
本文还将探讨不同降雨类型(如连续降雨、暴雨等)对滑坡灾害的影响差异,以及地形地貌、地质构造、植被覆盖等因素对降雨诱发滑坡的调控作用。
本文的研究不仅有助于深入理解降雨对滑坡灾害的作用机制,还可为滑坡灾害的预测预警和防治提供理论支撑和技术支持。
通过科学研究和工程实践相结合,我们可以更好地应对滑坡灾害,保障人民生命财产安全和生态环境稳定。
二、降雨与滑坡灾害关系的基本理论降雨是引发滑坡灾害的重要环境因素之一,其影响机制涉及多个方面。
降雨对滑坡的作用主要表现在增加滑坡体的水分含量、降低岩土体的抗剪强度、增加坡体下滑力以及产生动水压力等方面。
这些作用共同导致滑坡体的稳定性降低,进而可能引发滑坡灾害。
降雨通过渗透作用使滑坡体内的水分含量增加。
水分在岩土体中的存在形式包括吸附水、薄膜水和自由水。
随着降雨量的增加,岩土体中的水分含量逐渐饱和,自由水含量增多,使得岩土体的重度增大,抗剪强度降低。
降雨导致的岩土体抗剪强度降低是滑坡灾害发生的关键。
抗剪强度是滑坡体保持稳定性的重要参数,包括内聚力和内摩擦角。
随着水分的增加,岩土体中的颗粒间联系减弱,内聚力降低;同时,水分在颗粒间形成润滑作用,使得内摩擦角减小。
这些因素共同导致滑坡体的抗剪强度降低,稳定性下降。
降雨还能产生动水压力,对滑坡体产生推力。
在降雨过程中,水分在滑坡体内形成渗流,产生动水压力。
雨水入渗诱发滑坡灾害的机制分析
![雨水入渗诱发滑坡灾害的机制分析](https://img.taocdn.com/s3/m/2189b5a4dd3383c4bb4cd2f3.png)
地 质 结 构 。 因 滑 坡 物 质 组 成 的差 异 性 和 滑 坡 的 多 次
复活 滑 动 , 导致 滑 坡体 的透 水性 能存 在差 异 , 而表现 出成 层 的特点 。当大气 降 雨 , 水 直接入 渗 , 滑动 雨 若
2 滑坡 体 结构 及 其物 质 组 成
滑 坡的 物质组 成 主要包 括各 种成 分 和成 因的碎
非 常复杂 , 从滑 坡诱 发 机 制分 析 可 以概 括 为促 进 但
滑移 面剪 应力 增大 及抗 剪 强度 降低 。
裂 岩体 、 块 石 夹土 、 夹 碎 块石 、 土 、 土等 , 碎 土 砂 粘 滑
在 滑坡 体下 部 出露 良好 时 , 形成 层 问水 ; 当含水 仅 而
层 在 滑坡体 下 部无 出露 或 出 露不 良时 , 易形 成 承 则
近年 来 , 由于气 候条 件 的变化 , 各地 的降雨呈 现 出季
节性 集 中分 布 的特 性 , 种 集 中 的雨 水 作 用 诱 发 了 这 大量 的滑坡 。 滑坡 的稳 定性 受 滑坡 的物质 条件 、 构条 件 、 结 环 境 条件 三方 面综 合影 响 。滑坡物 质及 结构 条 件是 滑
便构 成 了滑坡体 的工 程 地 质结 构 ; 滑坡 物 质 有 些 而
收稿 日期 :2 0 — 11 0 91-1
作者简介 : 鹏 , , 北孝昌人 , 刘 男 湖 工程 师 , 武汉 大 学 博 士 研 究 生 , 要 从 事 岩 土 工 程 和 水 工 结 构 方 面 的 设 计 与 研 究工 作 。 主
形、 地质条 件 下 , 雨在很 大程 度 上是 山体 滑坡发 生 降 的激 发条 件l 。因 此 , 文 对 降雨 型 滑 坡 机 制 进 行 2 ] 本 研究 ,既有利 于 加 深 认 识 , 能 充 分 利 用 其 规 律 来 又
降雨对滑坡稳定性影响
![降雨对滑坡稳定性影响](https://img.taocdn.com/s3/m/efffb6303968011ca30091d4.png)
降雨对滑坡稳定性影响降雨是诱发滑坡的主要因素之一。
过去对降雨入渗引起的浅层滑坡研究较多,一般认为一场降雨引起的雨水入渗对滑坡体的影响主要是浅层的,容易引起浅层滑坡。
降雨对深层滑坡(深度为5~20 m)的影响非常复杂,如滑坡体内的复杂孔隙及裂隙等可以提供水分快速运移的通道,产生深层入渗,补给地下水,从而导致滑坡体孔隙压力和岩土体强度等变化,影响坡体的稳定性。
目前关于降雨对深层滑坡渗流场及稳定性影响的较为详细的定量研究比较少,是一个值得深入探讨的理论和工程课题。
由中国科学院力学研究所环境流体力学课题组孙建平、李家春、刘青泉撰写的《降雨入渗对深层滑坡稳定性影响研究》一文,力图建立能够充分反映降雨入渗引起的渗流场变化和岩土体性质变化,进而导致滑坡体稳定性变化的耦合分析模型和方法,合理分析降雨对滑坡体稳定性的影响。
该文发表在《中国科学G 辑:物理学力学天文学》2008年第8期上。
他们采用有限元方法和极限平衡法建立了边坡渗流与稳定性分析耦合模型,合理考虑了降雨入渗引起的边坡重力场和孔隙水压力场的变化,以及土体的软化现象。
运用该模型,对重庆万州农机技校滑坡体丰雨年雨季渗流场及稳定性进行实例分析,探讨了降雨对滑坡体渗流场及稳定性的影响。
结果表明当降雨入渗引起坡体渗流场显著变化,特别是引起大范围的孔隙水压力升高时,最容易导致深层滑坡失稳。
这一研究工作的创新之处在于建立了水体渗流与边坡稳定性分析耦合力学模型,综合分析了土体中的复杂孔隙以及贯穿裂隙对边坡渗流场及稳定性的影响,其研究结果对深化渗流对深层滑坡影响的机理具有重要意义。
研究受到了中国科学院知识创新方向项目(编号: KJCX2-SW-L1-4)和国家重点基础研究发展计划(编号: 2002CB412703)资助。
滑坡是一种严重的地质灾害。
据统计,我国已受到和可能受到滑坡灾害威胁的地区占全国陆地面积的1/5~1/4,而西南地区发生的滑坡约占全国滑坡次数的一半以上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
降雨与滑坡的作用机理摘要:滑坡是我国危害程度仅次于地震的地质灾害,其中降雨型滑坡占滑坡总数的90%。
降雨是滑坡的重要诱发因素,研究降雨型滑坡中水与滑坡的作用机理具有重要的现实意义。
通过大量阅读文献,分析总结,从如下4方面论述降雨对滑坡失稳的激发作用:①降雨控制滑坡发育的力学机制②降雨对岩土体抗剪强度的影响③降雨强度、历时、型式对斜坡的影响④径流对坡面的侵蚀。
关键词:滑坡; 降雨; 作用机理作者简介:孙云山(1992-),男,内蒙古呼伦贝尔人,中国地质大学硕士,从事地质工程研究。
Mechanism of rainfall and landslideAbstract:LandslideIs a geological disaster its damage after of the earthquake, Rainfall type landslide accounted for 90% of the total landslide .Rainfall is one of the important inducing factors of landslide,The study of the mechanism of water tothe landslide has important practical significant through a lot of reading literature,I analyzed instability excitation functionof rainfall on landslide from the following fouraspects:(1)rainfall control mechanics mechanism of landslide development.(2)theinfluenceon shear strength ingeotechnical engineering (3)theinfluence of rainfallintensity, duration, type of slope runoff on the broken surface erosion(4) runoff on the broken surface erosion .Key words: landslide; rainfall; mechanism of action0引言:我国自然地理环境复杂,多山地、丘陵且普遍处于季风性气候,降雨集中,导致我国滑坡发生的规模大、数量多、分布广泛、危害严重等特点,是危害程度仅次于地震的地质灾害。
据不完全统计,有460多个县和70多座城市受到过滑坡的危害,每年由滑坡造成的经济损失达200亿元[1],极大的影响我国发展建设和人民生命财产安全,我国高度重视对滑坡的研究,评价方法和防治措施相对较为成熟。
水是滑坡的重要诱发因子,按水对滑坡的作用将滑坡分为降水型滑坡和水库型滑坡,其中,降雨型滑坡是它的主要类型。
降雨型滑坡是在降雨和渗透的作用下,斜坡平衡遭受破坏而产生滑动的现象,其作用包括缓慢长期的斜坡变形和突然急剧的暴发过程。
降雨型滑坡占滑坡总数的90%,且集中发生在雨季及暴雨之后,在我国很多滑坡具有―大雨大滑,小雨小滑,无雨不滑‖的特点,因此研究降雨对滑坡失稳的影响具有重要的现实意义[2]。
降雨与滑坡关系研究一直是斜坡地质灾害领域学者最为关注的问题。
降雨型滑坡的研究主要集中在两大方向[3]:一是基于统计学原理研究分析滑坡与降雨的数学关系,根据气象资料与对应的滑坡位移监测资料,建立滑坡位移或者发生率与降雨量或降雨强度的数学关系,并利用这些数学关系对降雨型滑坡进行预测,因其没有考虑滑坡的类型和地质条件,因此无法很好的对单个滑坡体进行研究。
二是从降雨诱发滑坡的机理出发,分析降雨入渗以后斜坡体内的水—岩(土)力学反应和物理、化学反应等对斜坡稳定性的影响[3]。
将降雨型滑坡的统计学研究应用于降雨型滑坡的预测预报,很大程度上弥补了目前国内外对降雨型滑坡力学机制研究不足,但其针对性太强,只适用于被研究区域,并且所需监测数据量过大,耗费财力,仅在发达经济发达且面积较小的国家和地区取得了较好效果,如日本、香港。
20世纪90年代以后,随着―3S‖技术的发展,降雨型滑坡统计学研究的精度越来越高。
刘传正等(2004)通过对历史上发生的地质灾害点和灾害发生前日内实际降水量及降水过程的统计分析,创建了地质灾害气象预警等级判据模式图,初步制作了预报预警判据图[4]。
keefer 等人(1987)、wilson (1986、1993)对美国旧金山地质灾害预警方法,在统计基础上进行改进,考虑斜坡渗水能力和排水能力。
Wilson (1997、2000、2002)有多篇文章,研究当地的地形、气候条件对泥石流降雨阈值的影响。
降雨诱发滑坡的灾变机理是滑坡地质灾害研究的核心,也是制约灾害研究的关键因素,需要从理论上揭示雨水入渗后边坡应力的变化过程、渗透过程和特性及暂态附加水荷载等问题,涉及多学科且较为复杂,至今没有学者从整体上研究出降雨诱发滑坡的内在机理[5]。
滑坡机理广义上是指凡涉及滑坡形成条件、影响因素、应力场分布与应力应变状态、滑坡形成的地质力学模式、滑坡发育过程与运动方式、滑坡稳定性变化与滑坡动态等方面的内容。
国内外重点研究降雨入渗条件下的渗流问题。
包括最核心的两个问题是①降雨情况下坡面径流与坡体非饱和渗流过程的能量交换和耦合。
②地下水的作用[6]。
刘子振等[(2012 年)基于非饱和土双应力变量理论,加入了含水率对抗剪强度参数的影响,提出不同含水率条件下非饱和土的抗剪强度公式,并提出土体参数对边坡影响显著的因素顺序,由大到小分别是:含水率、内聚力、内摩擦角、基质吸力和吸力摩擦角。
Muntohar,A 等(2013 年)通过对发生在印尼 Kulonprogo 的滑坡机理进行分析,认为滑坡的发生是在滑动前 3 天的连续降雨对地下水位和孔隙水压力造成了影响,坡体的稳定是由土体残余抗剪强度所控制。
一.降雨控制滑坡发育的力学机制通常用稳定性系数F s 评价斜坡的稳定性,定义在静力平衡条件下斜坡稳定性系数Fs 为作用在滑坡上的抗滑力与下滑力之比,或抗滑力矩与下滑力矩之比。
下滑力矩抗滑力矩或下滑力抗滑力==F F S s (1.1) 降雨可导致坡体自重水压力增加,土体的吸力降低,抗剪强度参数劣化,裂隙发育产动静水压力,增强下滑力并降低下滑阻力,最终导致Fs 降低,斜坡失稳。
现建立降雨激发下滑坡发育的一般模型研究其力学机制[7]。
1.1 裂隙的扩展贯通机理由于重力作用,坡体后缘产生拉张裂隙,暴雨中,坡体裂缝会聚积大量裂缝水,若不能及时排出,则不但会因静水压力作用而影响坡体稳定性,还会诱发裂缝的扩展贯通和裂缝水的入渗,造成坡体失稳[8]。
根据断裂力学的基本原理,当裂纹面上作用有任意分布的―当地应力‖σ时,对应裂缝尖端的应力强度因子为h=1πξσK (1.2)ζ-为形状因子,ζ=0.6826 ;K I -岩体裂缝尖端的应力强度因子; H-为充满水裂缝深度;σ-为作用在裂纹面上的最大应力。
h γσw = (1.3)于是相应的应力强度因子为23231=πh ξγK w (1.4)对于充满水的裂缝而言,其尖端应力强度因子直接决定于裂缝深度。
若裂缝足够深并满足式下式条件,则裂缝开始扩展IC K K ≥1 (1.5)式中,K IC -为岩体裂缝韧性指标。
综上,有充满水裂缝可自动扩展的极限深度:32min)(75.0=wIC γK h (1.6)即对充满水裂缝而言,其失稳扩展的判据:min ≥h h (1.7)可见,对于岩质边坡,并非所有后缘裂缝都会在裂缝水压作用下扩展。
只有深度具备的裂缝在充足的降水作用下才会扩展贯通,并最终对边坡稳定造成影响。
2.2降雨入渗产生静水压力 降雨入渗产生静水压力σ静。
∂xcos =w γσ静 (1.8)σ静-为水体对坡体后缘张裂缝的静水应力(Pa);γw -为水的容重(kg/m 3);x -裂缝壁到坡面的距离(m ); α-为剪切面的倾角( °) (3)持续渗流,动水压力增加①由于lP v 2ρv 21=∑ (1.9) 式中:ρ-裂隙率;v -渗流速度(m/s ); l -滑坡体宽度(m )。
②浮压力作用,颗粒间有效接触压力降低,有效应力σe 为we σσσ-=(1.10)式中:σ-为干燥坡体内应力( Pa) ; σw -为扬压力( Pa);③水体入渗导致C 、φ值降低,剪切面抗剪强度S 减小CφσS e +tan = (1.11)式中:φ-为滑面内摩擦角 ( °); C -滑面粘聚力(Pa )。
④综合分析滑坡体的稳定性当x<D ,后缘裂缝未到剪切面时,滑坡体的极限平衡方程为 式中:∑∑∑i ∂sin ∑υtan ∂cos 静P w L C W F i ii ii is+•+••=(1.12)K -为稳定系数;αi -为分段剪切面倾角( °) ; W i -为分段体重量( N);∑P -为静水压力的总和( Pa)。
有公式可知静水压力∑P 增加,稳定系数F s 减小。
当 x = D ,后缘裂缝达到剪切面时,滑坡体极限平衡方程为∑∑∑∑++∂sin •∑′+υ′tan •∂cos •=i动静P P w L C W F iiiiiis(1.13)式中: ∑P 动为动水压力的总和。
有公式可知动静水压力的增加,以及C 、φ值得降低均会使稳定性系数F S 减小,当F S <1时,斜坡就可能发生。
二.降雨对岩土体抗剪强度的影响2.1土体总吸力降低土体―总吸力‖,由基质吸力和渗透吸力部分组成[9], 其关系为πU U ψw a +)-(= (2.1)式中:Ψ:总吸力,用土中水的部分蒸气压量测;Ua-Uw :基质吸力,孔隙气压力Ua ,与孔隙水压力Uw ;π:为渗透吸力,由于土中孔隙水含有溶解盐而造成相对湿度下降。
渗透吸力较小,且随含水量变化也不明显,只有对于土中含水量和含盐量均较高的高塑性粘上,渗透吸力才显得较为重要。
所以,从与工程问题的关系上来说,只要重点研究基质吸力即可。
基质吸力可以看做是土基质对水的吸附潜能,土基质对水的吸附机理可概括为吸附作用和毛细作用,由于毛细作用机理清楚,计算方便,所以工程中常基质吸力作用等同于毛细作用。
基质吸力的本质可以看做是水液面存在表面张力而存在毛细效应。
在非饱和土中,孔隙气压力Ua ,与孔隙水压力Uw ,是不相等的,并且Ua>Uw ,收缩膜承受大于水压力的空气压力。
压力差Ua-Uw,称为基质吸力。
压力差使收缩膜弯曲,可写成下式:s sa R T U 2=)U -(w (2.2)Rs :为薄膜的曲率半径;Ts :表面张力,以收缩膜单位长度上的张力大小来表示,单位N/m 。