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近年来,季节冻土区滑坡灾害的发生频率逐渐增加且危害加重,引起人们的广泛关注。相对于非季节冻土区,季节冻土区的积雪消融和土体冻融的物理过程是否对滑坡产生影响,有待进一步研究。2002年5月9日发生在中国天山伊犁地区的一个巨型黄土滑坡群(加郎普特滑坡群)为本研究提供了一个理想案例。本研究基于实地勘察、遥感影像判识、气象数据分析和黄土特征试验等方法,探究加朗普特滑坡群的形成过程,揭示其破坏模式和失稳机理。研究表明,加朗普特黄土滑坡群由3个滑坡构成,总堆积方量约1 735.5×104 m3,滑动过程断断续续持续了2天,其形成与发展是多级、多次的推移式滑动破坏过程。加朗普特滑坡群的发生是早期融雪和后期暴雨耦合触发的结果。春季气温异常升高驱动的积雪融水影响斜坡前期变形演化,极端暴雨是滑坡发生的激发因素。另外,特殊坡体结构和地层组合为黄土滑坡发生提供了物质结构基础。结合斜坡变形过程我们建立了考虑降水入渗和冻融循环作用的黄土斜坡变形破坏模式,并提出了黄土斜坡滑面静态液化和坡脚滑动液化的联合是诱发黄土滑坡发生的重要机理。随着气候变化驱动的异常升温事件增多,未来天山季节冻土区发生大型黄土滑坡的风险极高。本...

期刊论文 2024-12-31

近年来,季节冻土区滑坡灾害的发生频率逐渐增加且危害加重,引起人们的广泛关注。相对于非季节冻土区,季节冻土区的积雪消融和土体冻融的物理过程是否对滑坡产生影响,值得进一步研究。2002年5月9日发生在中国天山伊犁地区的一个巨型黄土滑坡群(加郎普特滑坡群)为本研究提供一个理想案例。基于实地勘察、遥感影像判识、气象数据分析和黄土特征试验等方法,试图去探究加朗普特滑坡群的形成过程,揭示其破坏模式和失稳机理。研究表明,加朗普特黄土滑坡群由3个滑坡构成,总堆积方量约1 735.5×10~4 m3,滑动过程断断续续持续了2天,其形成与发展是多级、多次的推移式滑动破坏过程。加朗普特滑坡群发生是早期融雪和后期暴雨耦合触发的结果。春季气温异常升高驱动的积雪融水影响斜坡前期变形演化,极端暴雨是滑坡发生的激发因素。另外,特殊坡体结构和地层组合为黄土滑坡发生提供了物质结构基础。结合斜坡变形过程我们建立了考虑降水入渗和冻融循环作用的黄土斜坡变形破坏模式,并提出了黄土斜坡滑面静态液化和坡脚滑动液化的联合是诱发黄土滑坡发生的重要机理。随着气候变化驱动的异常升温事件增多,未来天山季节冻土区发生大型黄...

期刊论文 2024-11-22

高原冻土滑坡广泛存在于青藏高原高山峡谷地区,其具有地质条件复杂、高差大、散粒体覆盖堆积物多、表层岩土冰水混合等特征,对该地区滑坡稳定评价与防治措施造成重大影响。本文结合CZ铁路沿线滑坡(崩塌)发育特征,根据相关冻土区滑坡防治成功案例分析,对CZ铁路沿线滑坡防治措施进行总结建议,对当前CZ铁路沿线滑坡相关治理具有一定参考意义。

期刊论文 2024-10-21

基于Sentinel-1升降轨影像,采用小基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术获取了青海省玉树藏族自治州囊谦县2017至2022年间的地表形变信息。结果表明:囊谦县周边整体处于相对稳定状态,升轨雷达视线向(line of sight,LOS)形变速率为-79 mm·a-1~46 mm·a-1,降轨LOS向形变速率为-63 mm·a-1~35 mm·a-1;升降轨InSAR结果存在明显差异,联合解译可以有效抑制几何畸变的影响;共识别出32处潜在滑坡灾害隐患点,主要集中在河流和公路附近;滑坡变形主要由冻土季节性冻融和降雨驱动,部分滑坡受道路开挖等人为活动影响。研究证实,多轨InSAR处理可以有效减轻高原冻土区复杂地形的影响,为相关灾害监测和风险防范提供重要的技术支撑。

期刊论文 2024-05-30 DOI: 10.14188/j.2095-6045.20230776

近年来青藏高原多年冻土地区降雨量呈增大趋势,导致活动层沿多年冻土层滑脱,诱发的冻土浅层滑坡灾害严重影响区域生态环境和人类活动。冻土浅层滑坡失稳是渗流、温度和应力复杂耦合的过程,明确降雨条件下多年冻土斜坡水热力响应机制,揭示降雨诱发冻土浅层滑坡失稳的机理十分关键。基于冻土水热力耦合数值模拟方法,建立了仅施加气温变化的模型一和在气温变化基础上施加强度为9 mm·d-1、持续降雨18 d的模型二,探讨了低强度、长时间降雨对多年冻土斜坡水热力演化的影响。结果表明:夏季雨水入渗对斜坡浅层温度场产生扰动,进而影响土体冻融过程,活动层以下有形成富水层的可能。雨水入渗导致融土饱和度大幅增加,水分渗流方向由竖直向下逐渐转变为顺坡方向。极限状态下斜坡位移分布在活动层,符合冻土浅层滑坡变形特征,降雨入渗数天后活动层位移有显著增大的趋势,最大位移所在位置向坡脚转移。降雨对斜坡稳定性影响显著,雨水入渗对活动层水热力产生持续影响,斜坡安全系数最小值出现明显滞后。研究结果为青藏地区冻土浅层滑坡灾害防治提供了科学指导。

期刊论文 2023-11-22

青藏高原多年冻土区滑坡灾害形成机理主要为冻融泥流,冻土区滑坡稳定性是工程活动中必须解决的问题之一。文章采用传递系数法与有限元强度折减法,对位于青藏高原多年冻土区的滑坡进行稳定性分析,并详细分析研究区滑坡的成因。通过对基于两种分析方法的计算结果进行对比分析,表明有限元强度折减法具有显著的可靠性与优越性,能够为滑坡治理提供可靠的数据指导。

期刊论文 2023-03-09 DOI: 10.19537/j.cnki.2096-2789.2023.02.004

受气温变化影响,浅层冻土滑坡失稳涉及水分的固液相态转换,是一个复杂的水热力耦合过程。为揭示气温变化对多年冻土斜坡稳定性的影响,基于冻土水热力耦合数值模型,模拟了2020—2024年青海省多年冻土区斜坡水热力演化过程。研究结果表明:水分迁移速率呈周期性变化,每年5—10月活动层融化程度高,总体积含水率变化趋势显著;夏季多年冻土上限以下的高含冰量土层融化产生厚度约15 cm的富水层,孔隙水压难以消散;4年间多年冻土上限下移10.4 cm,导致活动层和富水层的厚度增大,上覆融土下滑力增大、抗滑力减小,土体抗剪强度进一步下降;活动层土体每年产生数厘米冻胀融沉变形,抗剪强度不断劣化,坡脚处最容易形成薄弱带。

期刊论文 2023-03-08 DOI: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202112025

季节冻融作用诱发滑坡的机制一直缺少定量化的研究结果,这源于缺少相应的理论模型。为了重构滑坡的变形过程并分析其变形机制,首次基于热力学理论,建立了季节冻土水分、温度和变形相互耦合的数值模型,阐述了水分变化对变形的作用机制。该模型的优点是能够体现冻土边坡中冻融作用引发的水分迁移过程和水分不均匀分布状况,并从水分对土体强度影响的角度来分析边坡稳定性。以2020年8月11日甘肃陇南市白冯村发生的大型滑坡为例,利用该数值模型计算了该滑坡处置前后边坡的水热和变形过程,并对其变形机制和稳定性进行了分析。结果表明,冷季水分向冻结锋面迁移并冻结成冰,暖季活动层内冻土融化导致液态水含量增加,从而使冰透镜体所在位置变成了潜在滑移面。在外部荷载(暴雨等)作用下,滑体会沿着该滑移面产生滑动,这便是季节冻土区边坡中的水分迁移过程及其对滑体滑动的作用机制。此外,案例分析表明,滑坡处理前边坡最大垂直变形和最大水平变形分别为72.41 cm和68.57 cm。设置抗滑桩后,边坡达到稳定状态时的最大垂直变形和最大水平变形分别为2.60 cm和2.72 cm,稳定性显著提升。而且,滞水层高度的提升导致边坡垂直和水平变形0-...

期刊论文 2023-01-11

川藏铁路规划线路穿越青藏高原东缘高寒带岛状山地冻土区,冻融环境相对复杂。文章通过对川西地区及藏东昌都地区G317、 G318沿线滑坡防治工程25处典型案例进行调查,总结冻融条件下滑坡防治工程的破坏形式及受力机理,探讨了水平冻胀力、法向冻胀力的计算方法及其对挡墙、桩间板、排水沟等的影响,计算结果表明水平冻胀力远大于主动土压力,认为开放式冻胀较封闭式冻胀对防治工程的影响更大;阐明了冻胀融沉对锚索工程的影响,提出使用基于蓄能消能系统的锚索结构;探讨了季节性冻土区滑坡防治材料抗冻等级选择方法及减缓冻融效应的措施及建议,为川藏铁路沿线滑坡治理工程及拟建施工便道的边坡支护提供参考。

期刊论文 2022-01-10 DOI: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2021.06-10

受气候暖湿化和冻融作用的影响,近年来西藏东部地区的山体滑坡多发频发,对人民生命财产安全造成严重威胁,制约了当地经济社会发展,因此,迫切需要利用有效手段对滑坡灾害隐患开展大范围调查与早期识别。以藏东317国道矮拉山地区为例,利用小基线集时序InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术,分别对2017年3月—2019年7月期间Sentinel-1A SAR升、降轨数据集进行地表形变监测分析,获取了该地区滑坡体隐患的分布情况,并讨论了滑坡历史形变演化特征及成因。结果表明:大部分区域较为稳定,滑坡隐患主要集中在山谷两侧,升降轨InSAR提高了滑坡监测识别的准确性和覆盖度;冻融滑坡形变过程与降雨型滑坡存在差异,呈现平稳期和失稳期交替出现的季节性变化特征;形变过程主要受冻融和降雨影响,两者共同作用加速坡体变形。实验结果验证了InSAR技术能够有效弥补传统监测手段的不足,可在高山冻土区滑坡隐患早期识别与监测防治中发挥重要作用。

期刊论文 2021-12-16
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