岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (10): 2733-2740.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0601

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

水力作用诱发硬土软岩滑坡启动机制研究

朱谭方1, 2，辛鹏1，姚磊华2，胡乐1，胡波3   

  1. 1. 中国地质科学院地质力学研究所，北京 100081；2. 中国地质大学（北京）工程技术学院，北京 100083；3. 长江科学院，湖北 武汉 430010
  • 收稿日期:2021-05-13 修回日期:2021-07-27 出版日期:2021-10-11 发布日期:2021-10-20
  • 通讯作者: 辛鹏，男，1984年生，博士，副研究员，主要从事滑坡机制方面的研究。E-mail: xxiinnpp@126. com E-mail:2102190050@cugb.edu.cn
  • 作者简介:朱谭方，男，1997年生，硕士研究生，主要从事滑坡机制方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金（No. 42077276）；中国地质调查局地质调查项目（No. DD20190717）。

Initiation mechanism of soft rock landslide induced by hydraulic action

ZHU Tan-fang1, 2，XIN Peng1, YAO Lei-hua2, HU Le1, HU Bo3   

  1. 1. Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081, China; 2. School of Engineering and Technology, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China; 3. Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan, Hubei 430010, China
  • Received:2021-05-13 Revised:2021-07-27 Online:2021-10-11 Published:2021-10-20
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (42077276) and the Geological Survey Program of China Geological Survey Bureau (DD20190717).

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摘要： 在我国西北地区，降雨诱发了大量的新近纪硬土软岩滑坡灾害。为减轻该类灾害造成的损失，以蔡家坡老滑坡为例，采用地质分析与降雨离心机模型试验相结合的方法，进行了两组不同水力条件的离心机模型试验，研究水力作用下硬土软岩质滑坡的启动机制。结果表明：（1）在水力作用下，硬土软岩质滑坡呈多级、渐进式破坏，变形演化具有初始变形阶段、加速变形阶段和流动破坏阶段；（2）孔隙水沿着裂隙和结构面渗流扩散使孔隙水压力持续累积，微地貌陡变区与坡脚强变形挤压区内的张裂隙为水体富集的主要空间；（3）孔隙水压力的增量呈加速式变化导致了固态滑体短时流体化运动。今后在灾害风险防控过程中，应加强裂隙化区域孔隙水压增长速度监测。

关键词: 硬土软岩, 滑坡, 水力作用, 启动机制, 离心模型试验

Abstract: Rainfall has induced many landslides of soft rock in Northwest China. To reduce the loss caused by this kind of disaster, based on the old landslide of Caijiapo town, two groups of centrifuge model tests with different hydraulic actions were conducted through the combination of geological analysis and simulated rainfall centrifuge model test, and the influence of hydraulic action on the initiation mechanism of the slope was discussed. The results show that: i) The soft rock slope is destructed by hydraulic action in a multi-staged and progressive way, and the deformation process includes the initial deformation stage, the accelerated deformation stage, and the flowing failure stage. ii) The pore water pressure obviously accumulates due to the seepage and diffusion of water towards the structural plane and the surface. Water mainly accumulates in the tensile cracks of steepened micro-geomorphologic area and areas with severe compressional deformation at the foot of slope. iii) In a short time, the increment of pore water pressure increases with time, causing the sliding mass fluidized. Therefore, in the process of disaster risk prevention and control, it is necessary to strengthen the monitoring of pore water pressure growth rate in fractured area.

Key words: soft rock, landslide, hydraulic action, startup mechanism, centrifugal model test

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[1] 蔡征龙, 孟永东, 秦毅, 陈博夫, 田斌, . 基于改进Green-Ampt模型的滑坡 稳定时变可靠度分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 268-276.
[2] 黄波林, 殷跃平, 李滨, 白林丰, 秦臻, . 柱状危岩体坐落式崩塌产生涌浪的 简化数值模型与校验[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2269-2278.
[3] 李跃, 徐卫亚, 易魁, 谢伟超, 张强, 孟庆祥, . 堆积体滑带土非饱和-饱和渗透特性试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(5): 1355-1362.
[4] 谢济仁, 乔世范, 余鹏鲲, 内村太郎, 王功辉, 江耀, 方正, 田京立. 土质滑坡坡表倾斜变形的室内外试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 681-690.
[5] 任三绍, 张永双, 徐能雄, 吴瑞安, 刘筱怡. 含砾滑带土复活启动强度研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 863-873.
[6] 肖捷夫, 李云安, 胡勇, 张申, 蔡浚明, . 库水涨落和降雨条件下古滑坡变形特征 模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 471-480.
[7] 张治国, 毛敏东, PAN Y. T., 赵其华, 吴钟腾, . 隧道-滑坡相互作用影响及控制防护技术 研究现状与展望[J]. 岩土力学, 2021, 42(11): 3101-3125.
[8] 史江伟, 范燕波, 裴伟伟, 陈永辉, 张显, . 盾构下穿非连续管线变形特性及预测方法研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 143-150.
[9] 张凯, 张科, 保瑞, 刘享华, 齐飞飞, . 基于优化经验模态分解和聚类分析的滑坡 位移智能预测研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 211-223.
[10] 闫琦玮, 李新坡, 何思明, 罗渝, 田宏岭, 吴永, . 典型红层滑坡滑带土自愈合效应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 3041-3048.
[11] 丁楚, 余文瑞, 史江伟, 张宇亭, 陈永辉, . 水平循环荷载下桩基变形特性的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2659-2664.
[12] 何少其, 刘元雪, 杨骏堂, 柏准, 赵久彬, . 库岸堆积层滑坡位移的分量响应模式 及多因子模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2773-2784.
[13] 罗刚, 张辉傲, 马国涛, 周海文, 胡卸文, 王文健, 王文沛, . 高速岩质滑坡滑面滑动摩擦特性研究——以王山 抓口寺滑坡为例[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2441-2452.
[14] 杜文杰, 盛谦, 付晓东, 汤华, 陈贺, 杜宇翔, 周永强, . 地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2461-2469.
[15] 简文彬, 黄聪惠, 罗阳华, 聂闻. 降雨入渗下非饱和坡残积土湿润锋运移试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1123-1133.
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[1] 于小军，施建勇，徐杨斌. 考虑各向异性的软黏土扰动状态本构模型[J]. , 2009, 30(11): 3307 -3312 .
[2] 高 玮. 基于蚁群聚类算法的岩石边坡稳定性分析[J]. , 2009, 30(11): 3476 -3480 .
[3] 徐 彬，殷宗泽，刘述丽. 膨胀土强度影响因素与规律的试验研究[J]. , 2011, 32(1): 44 -50 .
[4] 代仁平，郭学彬，宫全美，蒲传金，张志呈. 隧道围岩爆破损伤防护的霍普金森压杆试验[J]. , 2011, 32(1): 77 -83 .
[5] 杨 洋， 姚海林，卢 正. 蒸发条件下路基对气候变化的响应模型及影响因素分析[J]. , 2009, 30(5): 1209 -1214 .
[6] 邓亚虹，夏唐代，彭建兵，李喜安，黄强兵. 水平层状场地自振频率的剪切质点系法研究[J]. , 2009, 30(8): 2489 -2494 .
[7] 左宇军 ，李术才 ，秦泗凤 ，李利平. 对隔水底板破断突水机制的突变理论分析的认识——兼对潘岳教授等提问的答复[J]. , 2011, 32(7): 2236 -2240 .
[8] 楚锡华. 颗粒材料数值样本的坐标排序生成技术[J]. , 2011, 32(9): 2852 -2855 .
[9] 王忠福 ，刘汉东 ，贾金禄 ，黄志全 ，姜 彤 . 大直径深长钻孔灌注桩竖向承载力特性试验研究[J]. , 2012, 33(9): 2663 -2670 .
[10] 林鲁生 ，蒋 刚 ，白世伟 ，刘祖德 . 土体抗剪强度参数取值的统计分析方法[J]. , 2003, 24(2): 277 -280 .
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