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基于倾斜摄影的高位危岩特征获取和稳定性评价——以重庆万州观音山危岩带为例 被引量：16
1
作者 康尘云 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2022年第5期66-75,共10页
观音山危岩带对拟建恩广高速万开段庙垭隧道、苎溪河特大桥和临近居民构成安全威胁,急需调查治理,但因危岩地处高位,传统调查、评价手段难以实施。通过地质调查、钻孔取样和室内试验获取基础地质信息;利用倾斜摄影对危岩进行识别、几何... 观音山危岩带对拟建恩广高速万开段庙垭隧道、苎溪河特大桥和临近居民构成安全威胁,急需调查治理,但因危岩地处高位,传统调查、评价手段难以实施。通过地质调查、钻孔取样和室内试验获取基础地质信息;利用倾斜摄影对危岩进行识别、几何特征获取和边界条件分析;以赤平投影法和刚体极限平衡法分别进行危岩带、危岩体的稳定性分析;对不稳定危岩单体利用Rocfall软件进行运动学模拟。结果表明:陡崖发育6处主要危岩单体,体积400~5 000 m^(3)不等;岩体受2组节理面切割和结构面组合控制,整体稳定性较差,易发生坠落式和倾倒式破坏;其中W3、W6危岩体在暴雨工况下处于不稳定状态,对拟建工程形成滚动冲击,动能为5~12 kJ不等。研究结果可以为观音山危岩治理措施的选型、规模提供设计参数,为高位危岩的调查防治提供参考,对利用航测手段提高传统地质调查效率和精度做出了新思考。 展开更多
关键词 危岩 倾斜摄影 稳定性 落石模拟 防灾措施
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降雨促发黄土滑坡的启动机制模拟 被引量：5
2
作者 孟振江 曹一迪 +5 位作者 康尘云 马鹏辉 范仲杰 张凡 李超 张森 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2023年第3期474-484,共11页
黄土滑坡和降雨关系尤为密切。为深入研究降雨入渗对滑坡的促发作用,在对陕西西安地区“9·17”灞桥滑坡现场勘察的基础上,利用数值模拟方法系统研究了黄土边坡在降雨入渗条件下土体相关物理力学指标的变化响应特征及时空分布规律;... 黄土滑坡和降雨关系尤为密切。为深入研究降雨入渗对滑坡的促发作用,在对陕西西安地区“9·17”灞桥滑坡现场勘察的基础上,利用数值模拟方法系统研究了黄土边坡在降雨入渗条件下土体相关物理力学指标的变化响应特征及时空分布规律;从滑动面安全系数变化的角度分析了边坡的失稳过程,并揭示了该类滑坡的启动机制。结果表明:①降雨入渗首先引起坡面土体的基质吸力逐渐降低,而且不同分布位置的降幅不同;②滑坡启动前,坡体的高体积含水量范围随降雨明显扩大,且体积含水量表现出从古土壤层向邻近黄土层递减的规律;③边坡的水平方向位移自坡面中部向坡体的上下部呈放射状递减特征,垂直方向位移由上至下逐渐减小,而临界滑动面的安全系数也随降雨入渗过程逐步递减;④节理处土体的孔隙水压力和体积含水量的变化响应时间及幅度都早于且强于坡体其他区域,坡体内最大剪应变的区域分布与坡面基本平行,模拟结果与原型滑坡一致;⑤基于黄土独特的水敏性、地质构造和人类工程活动等诱因的影响,加上节理裂隙为水的入渗和运移提供了优势通道,降雨加速了黄土潜蚀和坡体结构破坏过程,改变了边坡内部应力场、位移场和水文地质条件,进而促发了滑坡。 展开更多
关键词 黄土滑坡 降雨入渗 数值模拟 启动机制 安全系数 渗流分析 促发作用 黄土高原
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预设节理条件下降雨型黄土滑坡模型试验研究 被引量：6
3
作者 孟振江 张凡 +5 位作者 彭建兵 康尘云 马鹏辉 李超 曹一迪 张森 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期1528-1537,共10页
中国黄土高原滑坡灾害频发,且大多与降雨有关,而节理构造是导致黄土滑坡发生的重要因素之一。为进一步揭示节理对黄土滑坡的影响作用,本文以节理为研究切入点,基于实地考察,开展了预设节理工况下降雨诱发滑坡的大型物理模型试验。通过... 中国黄土高原滑坡灾害频发,且大多与降雨有关,而节理构造是导致黄土滑坡发生的重要因素之一。为进一步揭示节理对黄土滑坡的影响作用,本文以节理为研究切入点,基于实地考察,开展了预设节理工况下降雨诱发滑坡的大型物理模型试验。通过实时监测模型边坡内部土体含水率和孔隙水压力等指标参数随降雨过程的阶段性变化,分析了边坡内部节理裂隙的扩张与演化趋势,以及坡体位移和形变特征,对比揭示了节理的存在对于诱发滑坡的潜在机制及坡体响应规律。试验结果表明:节理对雨水在坡体内部的入渗具有明显的加速和促进作用,预设节理侧的边坡相对于不含节理侧,其土体含水率增速更快、增幅更大且影响范围更广;位于模型边坡中部的节理裂隙的张开度最大,含节理侧坡体的裂隙张开度约为不含节理侧的2倍,滑坡发生时,含节理侧的孔隙水压力的上升幅度相对较大;土体含水率对降雨的敏感度和变化幅度与埋深成反比,坡体浅表部含水率的响应较快且波动较大,而深部则相反。研究结果可为进一步厘清黄土滑坡的成因及破坏机理提供试验依据和理论参考。 展开更多
关键词 降雨 黄土滑坡 节理 模型试验
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耦合型地裂缝活动特征与成因机制模拟研究——以北京宋庄地裂缝为例 被引量：3
4
作者 孟振江 彭建兵 +5 位作者 李超 乔建伟 王飞永 康尘云 赵俊彦 张凡 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期138-148,共11页
以北京通州区宋庄地裂缝为原型,研究以断裂活动和抽水为主要诱因的耦合型地裂缝的发育活动特征和成因机制,揭示了不同位错量和水位下降量引发的地层位移场和应力场的变化特征。通过实地踏勘,阐明了地裂缝造成的地表平面及地层剖面的破... 以北京通州区宋庄地裂缝为原型,研究以断裂活动和抽水为主要诱因的耦合型地裂缝的发育活动特征和成因机制,揭示了不同位错量和水位下降量引发的地层位移场和应力场的变化特征。通过实地踏勘,阐明了地裂缝造成的地表平面及地层剖面的破坏现象;运用有限差分法模拟研究了断层错动和抽水2种工况下的模型地层的变化响应过程,最后讨论了该类型地裂缝与各诱因之间的关系。结果表明:(1)该类型地裂缝具有三维活动等特点,一般造成浅表地层及墙体的水平张开量为0.3~1.2 cm,深部地层的垂直位错量随埋深而逐渐增大;(2)断裂活动引起的应力变化在裂缝发育区集中,并造成上盘地层出现明显的竖向位移,裂缝区地层出现较大的剪切牵引变形,且其两侧的竖向位移差异量最大;断层位错量的增加造成隐伏裂缝向上逐渐延伸扩展,并在上盘浅表层引发次级裂缝,致使地裂缝整体呈具有一定宽度的带状展布;(3)地下水位下降对地裂缝的竖向延伸和水平扩张均有加剧作用,裂缝两侧地表产生持续的沉降响应,并导致沉降漏斗中心成为地裂缝集中发育区,且该处的模型地层沉降量也最大,为10.2 cm,上盘地层的沉降范围宽度约38 m,下盘约16 m;(4)该类型地裂缝受断裂控制明显,但现阶段活动加剧主要为超采地下水所致。研究将对深入理解地裂缝成因机理、建立地层响应和断裂位错与地下水变化的定量联系,以及防灾减灾具有重要理论意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 地裂缝 断裂 地下水 位移 应力 成因机制
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陇西黄土构造节理几何特征分析 被引量：3
5
作者 康尘云 王少凯 贺鸣 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2019年第5期131-138,共8页
节理影响岩土体的力学和渗流特性,是坡体失稳的几何和力学边界,准确分析陇西黄土构造节理发育特征,是理解该地区频发坡体灾害的关键性步骤。通过现场调查、结合数理统计、概率分析等方法,对该地区的节理几何特征进行系统研究。结果表明:... 节理影响岩土体的力学和渗流特性,是坡体失稳的几何和力学边界,准确分析陇西黄土构造节理发育特征,是理解该地区频发坡体灾害的关键性步骤。通过现场调查、结合数理统计、概率分析等方法,对该地区的节理几何特征进行系统研究。结果表明:(1)陇西地区发育走向为NWW、NNW和NE的优势节理,受区域走滑断裂和逆倾滑断裂控制;(2)节理倾角多在60°~80°,倾向和倾角均服从正态分布;(3)节理的平均间距服从正态分布,从西南向东北整体上呈增加趋势,延续性低,中等开裂;(4)节理连通率较小,92.5%的节理连通率小于0.4,不易发生贯通式破坏。研究结果可为掌握节理发育规律,恢复新构造应力场,乃至区域稳定性评价提供基础数据。 展开更多
关键词 陇西黄土 构造节理 几何特征 优势节理组 连通率
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黄土垂直和构造节理的几何差异性及拓扑学研究 被引量：3
6
作者 康尘云 王少凯 +1 位作者 潘登丽 贺鸣 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第9期115-121,127,共8页
黄土节理是地下水的赋存场所和运移通道,它们使土体破碎进而影响稳定性和强度,是各类地质灾害的构造基础,准确分析其发育特点和展布规律,是理解黄土频发灾害的关键步骤。通过现场调查、数理统计和拓扑分析,对陇西地区黄土进行系统研究... 黄土节理是地下水的赋存场所和运移通道,它们使土体破碎进而影响稳定性和强度,是各类地质灾害的构造基础,准确分析其发育特点和展布规律,是理解黄土频发灾害的关键步骤。通过现场调查、数理统计和拓扑分析,对陇西地区黄土进行系统研究。结果表明:①陇西地区主要发育优势走向为NNW、NWW和NE向的构造节理,这是受区域内走滑断裂带和逆倾滑断裂带影响的结果;②构造节理优势组的产状服从高斯正态分布,倾角多为60°~80°,垂直节理的产状随机分布、离散型较强;③2种节理的平均间距均较宽,张开度属“开裂”范围,延续性中等,但垂直节理的间距分布范围更集中,构造节理的张开度相比更小;④拓扑分析显示I型节点占主导,节理延伸过程易被中断,分支比处于3以下的低水平,该方法能更简单、直观地描述连通性。研究结果可以为新构造应力场恢复、掌握黄土节理发育基本规律、节理网络数值建模等提供基础数据。 展开更多
关键词 黄土 节理 几何特征 拓扑分析 连通性
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山西运城盆地大吕-白张地裂缝的基本特征与成因分析 被引量：2
7
作者 贺鸣 翟栋梁 +2 位作者 乔建伟 王飞永 康尘云 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2019年第6期74-83,共10页
大吕-白张地裂缝位于山西省运城盆地东南部,已破坏大量沿线的房屋、道路和农田,造成了巨大的经济损失。为探明其基本特征及成因,利用野外实地调查和槽探,基于钻探、地球物理勘探详细地描述了地裂缝的基本特征,包括平面、剖面、近地表和... 大吕-白张地裂缝位于山西省运城盆地东南部,已破坏大量沿线的房屋、道路和农田,造成了巨大的经济损失。为探明其基本特征及成因,利用野外实地调查和槽探,基于钻探、地球物理勘探详细地描述了地裂缝的基本特征,包括平面、剖面、近地表和深部4个方面;基于区域应力基底构造分析、断裂构造条件分析和InSAR沉降监测,从孕育环境、断裂控制和抽水诱发等方面分析了地裂缝的成因机理。调查结果显示大吕-白张地裂缝位于中条山断裂和鸣条岗东侧断裂上盘,穿越8个村庄,断续延伸9.2 km,整体走向NE45°,倾角为70°~85°。地裂缝上宽下窄,两侧地层被不同程度的错断,位错量随着深度的增加而增加,表现出同沉积断层的性质。地裂缝以垂直位错为主,兼具水平拉张,且具有沿走向的活动差异性。大吕-白张地裂缝是在多种因素共同作用下形成的,区域拉张和基底伸展导致基底破裂,为地裂缝的孕育创造了条件;构造断裂控制地裂缝的发育和活动;抽水诱发地裂缝并导致其出露地表;地表水潜蚀扩大地裂缝的活动规模并最终形成现今地裂缝。本文不仅对于运城盆地的防灾减灾具有重大意义,可为该地区的经济建设提供理论支撑。 展开更多
关键词 运城盆地 地裂缝 基本特征 成因分析
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黄土湿陷系数与物性指标的相关性分析 被引量：1
8
作者 潘登丽 康尘云 《西北水电》 2023年第2期47-51,共5页
为了探究湿陷系数与物性指标间的内在关系,在西安市南郊神禾塬采取270组土样进行室内试验,分析湿陷系数与12个物性指标的相关性,选取与湿陷系数具有高度相关关系的7个物性指标作为自变量,以平方根变换后的正态变量为因变量,采用逐步回... 为了探究湿陷系数与物性指标间的内在关系,在西安市南郊神禾塬采取270组土样进行室内试验,分析湿陷系数与12个物性指标的相关性,选取与湿陷系数具有高度相关关系的7个物性指标作为自变量,以平方根变换后的正态变量为因变量,采用逐步回归分析方法建立以天然密度、压缩系数、孔隙率、饱和度为自变量的最优回归模型,用同一场地的另外29组实测数据验证该预测模型的准确性。结果表明:该回归模型具有统计学意义,4个自变量对因变量的影响也均有统计学意义;湿陷系数实测值与预测值的决定系数等于0.930,二者得到的湿陷等级一致,说明该回归模型的预测精度较高。研究结果对于快速准确地预测黄土的湿陷系数具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 湿陷性黄土 湿陷系数 相关分析 逐步回归 预测模型
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基于正射影像的危岩体特征获取、稳定性计算和运动学模拟 被引量：1
9
作者 康尘云 《工程建设与设计》 2022年第15期49-52,共4页
采用地面调查、航测解译的方法获取了七星谷危岩带的几何特征,通过钻孔取样、室内试验获取了物理力学参数,通过运动学模拟评估了落石的威胁范围。模拟结果发现,落石高发区安全系数为0.975,暴雨工况下属于不稳定状态,其滚落距离超100 m,... 采用地面调查、航测解译的方法获取了七星谷危岩带的几何特征,通过钻孔取样、室内试验获取了物理力学参数,通过运动学模拟评估了落石的威胁范围。模拟结果发现,落石高发区安全系数为0.975,暴雨工况下属于不稳定状态,其滚落距离超100 m,将会对桥梁形成冲击,最大弹跳高度约18 m,桥梁附近弹跳高度约2 m,冲击动能集中在623~1145 kJ,建议填补危岩岩腔,设置被动防护网以确保工程安全建设、运营。 展开更多
关键词 危岩 稳定性 赤平投影 运动学模拟 防灾减灾
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