2024年, 第35卷, 第01期　
刊出日期：2024-03-25

  

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  基于离散元Runout预测的张家湾滑坡风险评估

  董阳丹, 魏占玺, 董建辉

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 1-6.

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  滑坡是我国最重要的地质灾害之一，其每年造成大量的人员伤亡和财产损失，故滑坡风险评估对防治滑坡灾害、降低社会经济损失具有重要意义。基于现场野外调查，利用离散元软件UDEC对西宁市张家湾滑坡进行Runout预测分析，结合动力分析与条件分析法对张家湾滑坡进行风险评估。结果表明：张家湾滑坡在天然工况下为稳定状态，在暴雨工况下为欠稳定状态，其最远移距为55 m,最大影响范围为1.106×10~5 m~2;张家湾滑坡在暴雨工况下的失稳概率为0.459;张家湾滑坡一旦在暴雨情况下发生失稳，人员伤亡风险值为46人，根据滑坡灾害社会接受水平曲线判定其属于不可接受范围；经济损失风险值为5 180.88万元。根据经济损失风险等级进行判断其属于第5等级。
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  基于GIS的云南省永善县滑坡地质灾害风险性评价

  罗荣, 张世涛, 牟东川, 刘志明

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 7-13.

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  永善县位于云南省东北部，是云南省受地质灾害影响最严重的区域之一。根据云南省永善县地质灾害精细化调查与风险评价工作统计，县域内共有滑坡地质灾害隐患点398个，占全县540个地质灾害隐患点的一半以上，滑坡是永善县危害程度最大的地质灾害。本文选取了工程地质岩组、水系密度、道路距离、人类活动、构造距离、高程、地类和坡度作为评价因子，与10 a平均降雨量和永善县地震动峰值加速度区划相叠加得出危险性指标，将人口密度、物质密度和经济密度三者归一化后叠加得到易损性，基于信息量法，使用地理信息系统(GIS)空间分析技术，进行风险性评价。所得结果与永善县滑坡地质灾害现状吻合，为县政府开展防灾减灾工作与地质灾害风险管控提供依据。
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  云南金平某矿山滑坡成因机制与稳定性分析

  严优, 刘润中, 张超, 郑吉云, 刘珍

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 14-18.

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  受连续强降雨影响，2022年8月金平某矿山斜坡道硐口上方斜坡发生突发性滑坡，造成斜坡中部道路损坏，掩埋斜坡道硐口。通过灾后地面调查、地质测量、无人机正射投影、钻探和浅井等方法对滑坡进行了现场地质勘查，查明了本次滑坡的成因机制及变形特征。灾害成因：原始斜坡具备滑坡形成的地形条件，滑坡形成的主因是工程切坡，其它因素有地质条件、地震和降雨等，激发因素是降雨。滑坡的变形过程为：斜坡中部道路切坡，形成高陡临空面→地表水冲刷及长期入渗浸润降低坡体强度并增加坡体重量，滑坡后部产生向前的蠕动变形，坡体逐步牵引致使后缘拉裂→地表水长期入渗潜蚀软化软弱层，后缘优势结构面受水力影响，产生“水垫效应”形成推移驱动平台，上部坡体在自重作用下产生滑动→滑体冲击、刮铲道路及下部斜坡，掩埋斜坡道硐口，据此分析，滑坡形成机制为牵引-推移式变形。通过室内试验结合滑面反算确定滑带土物理力学指标，基于传递系数法对滑坡进行了稳定性计算，结果表明，该滑坡仍有失稳风险，需要进一步加固处理。
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  基于I-SVM耦合模型的区域滑坡易发性评价

  李家艳, 关艳丽, 徐永兵, 普新凯, 唐木红

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 19-25.

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  区域滑坡易发性对于灾害防治与土地规划有着重要意义，本文选取云南省大关县作为实例，采用信息量-支持向量机(I-SVM)耦合模型作为评价方法进行区域滑坡易发性评价，采用高程、坡向、土地利用等13项指标评价因子构建模型评价体系，完成滑坡易发性区划。结果表明，I-SVM耦合模型预测结果精度较高，AUC值为0.966,优于传统I模型的0.769,是一种可靠的滑坡易发性评价模型。评价结果可为大关县的灾害防治提供一定的参考及建议。
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  泥石流灾害发育的隐蔽性条件分析——以涿鹿县岔道河村特大型泥石流为例

  庾乐彬, 王振华, 郭鑫鑫, 李振雄, 李彦彬, 解志旺

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 26-32.

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  泥石流灾害爆发具有突发性、不易防范、破坏强度大等特点，在未被确定隐患点的沟谷一旦发生泥石流灾害，往往对人民的生命财产造成严重的损害。研究目的是针对泥石流在灾害发育的隐蔽性条件的判别，研究方法是通过对张家口市涿鹿县岔道河村特大型泥石流发育条件(地形条件、物源条件、水源条件)和形成过程的研究，来分析概括出泥石流灾害的隐蔽性条件。研究结果是高植被覆盖率以灌草类植被或是农作物植被为主、沟道松散堆积物厚度较大、小流域气候、降雨次序尤其是连绵小雨后转大暴雨等情况都是泥石流发育的隐蔽性条件，要格外留意泥石流灾害的发生。对泥石流灾害发育的隐蔽性条件分析识别，将为今后的灾害排查提供指导。
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  厚层硬岩采动斜坡溃屈破坏规律研究

  林孟铭, 赵建军, 邓杰, 李清淼

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 33-40.

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  厚层硬岩采动斜坡受结构面切割形成的块体高径比控制，可能发生整体倾倒、剪切滑移或底部溃屈进而产生大规模崩塌。但块体高径比对厚层硬岩采动斜坡破坏规律的影响仍不清楚。本文以贵州省纳雍县张家湾镇普洒村崩塌为原型，采用离散元方法研究了块体高径比对厚层硬岩采动斜坡变形破坏规律的影响，结果表明：岩体高径比为2∶1时，厚层硬岩采动斜坡宏观变形现象以裂缝发育为主；岩体高径比大于3∶1时，斜坡以坡脚溃屈-坡顶崩塌的模式发生破坏，高径比大于4∶1时崩塌规模明显增大。最后提出了破坏面水平深度与岩体高径比的关系式用于预测破坏面位置。所得结果为柱状岩体发育的厚层硬岩采动斜坡破坏模式分析提供依据，也可用于该类采动斜坡最大崩塌规模的预测
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  那曲地区比如县地质灾害发育特征及成灾规律分析

  刘大明, 官云彬, 唐华, 刘子畅

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 41-47.

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  比如县处于青藏高原腹部，新构造运动强烈，地质环境脆弱，地质灾害较发育。为了查明区内的地质灾害发育特征及成灾规律，通过开展1∶5万地质灾害风险性调查，结果发现区内发育地质灾害124处，其中泥石流52处，滑坡51处，崩塌21处，具有点多面广、分布极不均匀的特点；地质灾害的分布范围及发育程度与地形地貌、地质构造、岩土体类型、斜坡结构、水文地质条件、降雨、人类工程活动和地震等十分密切。通过调查研究，有效地提高了比如县地质灾害研究程度，为防灾减灾提供了技术支持。
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  基于组合方法的多尺度地质灾害危险性评价——以河北高阳县为例

  孙晓悦, 郝仕龙, 翟文华, 杨常青, 王丹, 杨帆, 王闯

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 48-54.

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  地质灾害的种类繁多，且危害性极大，河北省高阳县由于地表水资源不足，长期开采地下水资源，导致区域地质灾害频发，主要表现为地面沉降和地裂缝。采用地震动峰值加速度、坡度、地下水开采模数、地质地貌、人口密度、水位、断裂带、土体结构及人均GDP分布特征作为危险评价因子，构建层次结构模型，对高阳县地质灾害危险性进行分区评价，并采用模糊评价法进行综合评价。研究结果表明：AHP-模糊综合评价法方法能够有效地对高阳县地质灾害危险性进行评价，高阳县地质灾害高、中、低危险区域面积分别占研究区总面积的41.51%、36.61%、21.88%。其中西演镇和庞佐乡高危险区域所占比例高达97.28%、96.08%。模糊评价结果显示高阳县整体地质灾害危险性等级为中等。
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  近20 a来我国地质灾害链研究综述

  高峰, 高秀

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 55-62.

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  作为生活和工程中常见的一种灾害形式，地质灾害具有突发性和广泛性等特点，应用灾害链理论对其进行研究已成为当前地质灾害研究领域的重要方向。为了解近年来我国地质灾害链的研究进展，采用文献分析法对近20 a(2002～2021年)相关研究文献进行检索，结果表明现阶段地质灾害链研究内容侧重于地震、滑坡、泥石流和降雨灾害链，形式多为对历史已发生地质灾害链的统计分析，有关地质灾害链的研究方法和风险评价仍有待完善。最后，根据文献分析结果及当前灾害链发展现状，对地质灾害链的未来发展进行了展望。
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  西藏尼洋河多布水电站深厚覆盖层成因分析

  巨广宏, 杨芸, 杨天俊, 王启鸿, 符文熹, 叶飞

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 63-69.

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  西藏尼洋河流域水能资源丰富，然而存在超300 m厚度的覆盖层，探明深厚覆盖层的成因对开发水能资源有十分重要的意义。通过对多布水电站坝址深厚覆盖层进行钻探分析、物探解译和综合分析，发现青藏高原特殊的地质环境与气候变迁是多布水电站深厚覆盖层形成的直接原因。研究结果表明，尼洋河流域深厚覆盖层成因主要包含“气候型”加积型、河流冲积层、崩滑流加积层、堰塞湖相沉积、“构造型”加积层等5种类型。本文可为含深厚覆盖层地区水电工程选址和开发提供参考和指导。
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  某库区移民场地条件变化后的砂土液化研究

  吕庆强, 蔡伟

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 70-73.

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  砂土液化研究多聚焦于饱和土体，但常因工程建设导致场地条件变化导致原处于非饱和状态的无黏性土或少黏性土达到饱和状态，在地震作用下可能发生砂土液化。以金沙江某移民场地为典型案例，采用颗粒分析和标准贯入锤击数法，研究水库蓄水或场地垫高等工况变化条件下，饱和少黏性土和无黏性土的液化判别。分析和计算得出含粉土砂存在砂土液化情况及砂土液化范围，进而提出了解决砂土液化的措施建议。场地条件变化后的砂土液化研究对类似工程设计和建设具有一定参考价值。
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  含多个软弱夹层缓倾顺层边坡开挖卸荷变形特征

  向波, 刘正威, 张乐, 闵祥, 邬凯, 郭辉, 李涛

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 74-81.

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  为探究含多个软弱夹层缓倾顺层边坡的开挖卸荷特征，以有限元模拟为手段，依托某在建高速公路顺层边坡，分析分步开挖卸荷后其失稳机制和松弛区范围；然后，考虑软弱夹层的饱水软化效应，研究了顺层边坡的松弛区范围和首次破裂长度特征。结果表明：分步开挖下，含多个软弱夹层缓倾顺层边坡浅表呈坡脚位置处的弧形滑面滑落破坏，滑面由岩土界面剪出；深部呈沿软弱夹层的多层平动式台阶状顺层失稳破坏；松弛区范围随开挖深度的增大而增大，且越靠近地表，松弛区范围向坡体后缘延伸越长；考虑软弱夹层饱水软化效应时，饱水1 d后开挖揭露软弱夹层I坡体即失稳，稳定性系数降低42.07%,松弛区范围增长59.22%,首次破裂长度增长12.51倍。可见，对含多个软弱夹层的缓倾顺层边坡，开挖前须施作截排水设施，分步开挖时边开挖边支护具有必要性。
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  基于有限差分法的临近地铁软土深基坑变形分析

  何少琼, 张兵, 郭薇

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 82-86.

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  在临近地铁隧道的深基坑工程施工过程中，难免会引起隧道的变形，如不加以控制将会威胁到隧道的安全。在受到地铁带来的动荷载条件下，应将该类基坑与传统深基坑分析方法进行区分。本文以昆明市巫家坝片区某深基坑工程为例，分析临近地铁隧道的深基坑进行开挖对基坑本身和地铁隧道及周边建筑物的影响。首先对研究区地层参数等进行统计，采用FLAC~(3D)有限差分软件建立了三维数值模型，分析基坑开挖引起的变形，提出了设置隔离桩及施作地下连续墙作为支护结构的优化方案。
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  软硬岩互层反倾高边坡变形破坏过程物理模型试验研究

  龚柏城, 苑久超, 王磊, 吉锋

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 87-95.

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  反倾高边坡是工程界一类易致灾性地质体，为揭示软硬岩组合条件下斜坡倾倒变形内在机理，本研究通过配制相似材料，采用底摩擦实验分析软硬岩不同组合条件下的边坡破坏模式，并使用PIVlab工具箱进行分析。结果表明：软硬岩边坡在变形破坏模式上有较大的差异性，软岩边坡多以变形为主，层间多发生倾倒弯曲，垂直层面的裂隙产生较少，不易形成贯通破裂面；硬岩边坡多以倾覆折断破坏为主，岩层内部拉张裂隙发育并连通，最后产生阶坎状贯通破坏面；软硬互层边坡在倾倒弯曲之后，发生倾覆破坏，直至形成贯通破裂面。在含有硬岩层的反倾边坡中，更易出现“悬臂梁”式结构，这表明硬岩层更易发生折断破坏，所以硬岩层比例较多的反倾边坡，更易发生整体破坏。PIVlab计算结果与试验现象过程吻合性好，计算能正确反映边坡的位移矢量特点，并划分出变形特征范围。
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  基于Massflow模型的某弃渣场溃决运动特征及危险评价

  孟宪森, 石豫川, 王璟玉, 魏松, 吕丰

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 96-101.

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  弃渣场是一个具有高势能、物源量大的危险源，一旦发生溃决运动，会对下游公共安全造成严重威胁。本次研究选取某沟谷弃渣场为研究对象，在现场调查和试验基础上，建立高精度三维模型。依据稳定性计算成果，弃渣体在极端情况下的失稳规模约19×10~4 m~3,运用Massflow模拟弃渣体的溃决泛滥范围、监测点处流速和流深以及危险性分区。研究表明：溃决运动共持续300 s,溃决运动主要沿沟道主沟滑动，主滑方向的平均厚度约2.94 m,最大泛滥距离约270 m,溃后龙头处距离两处村落分别为231 m和379 m;监测点处速度显示，溃决运动速度具有突然增加，然后逐渐减少的趋势，整个溃决运动分为启动加速、稳定蠕滑和减速堆积3个阶段；溃后危险性分区表明，低、中、高风险区占比分别为49.32%、25.64%、25.64%,对居民区无明显影响。研究成果可分析弃渣场溃决运动路径、泛滥范围及运动速度特征等，对降低弃渣场溃决风险和应急响应具有重要指导意义。
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  基于结构性参数的昆明软土压缩特性研究

  郭薇, 洪托, 陈刚, 郝少雷

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 102-108.

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  为了明确结构性软土的压缩特性以及土体结构性强弱对工程安全的影响，以昆明市巫家坝片区结构性软土为研究对象，开展了一维固结试验及现场实测，提出了综合考虑含水率和屈服应力的结构性参数γ,并通过不同土样进行了验证。研究结果表明，昆明软土具有明显的结构特征，且因其高含水率和较高的有机质含量区别于其他地区土体。随着含水率的增加，软土的结构特性逐渐减弱，更容易发生压缩破坏。并且讨论了先期固结压力随含水率的增加而减小，软土含水率越高，越容易发生变形破坏。研究结果可为预测软土地层中地基的沉降提供理论指导。
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  基于模糊层次分析法的尾矿库风险评价

  权国荣, 孙军刚

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 109-116.

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  尾矿库是矿山生产的重要设施，是矿企修建的环保工程，但其重力势能较高，具有溃坝风险，且尾矿砂含有害元素，对环境存在较大威胁，建立尾矿库风险评价体系迫在眉睫~([1-3])。本研究以全国重点地区生态调查为背景，以河南省洛钼集团某尾矿库为例，经野外调研结合高分二号(GF-2)遥感影像，建立了库属性、库环境、地质背景、日常管理4层次16指标的尾矿库风险评价模型。运用模糊层次分析法，对不同层次进行权重比较构造判断矩阵，归一化各指标权重，并对指标因子的独立性进行一致性检验。将尾矿库风险划分为4种等级并计算其得分区间，求得各区间的隶属度情况，根据最大隶属度原则，得到各指标的归一化评价矩阵。根据归一化评价结果计算出该尾矿库最终得分为75.380,其风险评价为低风险。
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  基于PMF模型解析安徽省铜陵市某冶炼厂周边土壤重金属来源

  单士锋, 罗传华, 丁丹, 李伟波, 余敏

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 117-122.

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  土壤重金属污染对公众健康、土地资源环境安全形成巨大冲击，有色金属矿业城市土壤重金属具有高地质背景，采、选、冶矿业活动导致土壤重金属高度累积富集，区分地质成因与矿业活动成因的土壤重金属贡献率是必要的。本研究以安徽省铜陵市某冶炼厂周边土壤为研究对象，综合主成分分析与正定矩阵因子模型(PMF)分析方法，开展矿业废弃地土壤重金属污染的源识别与源解析。结果表明，该区土壤重金属累积主要受矿产冶炼源、地质成因源、化工生产源，其相对贡献率分别为25.3%、45.3%和29.4%。矿产生产活动对本区土壤重金属富集累积贡献率最大，地质背景源对重金属含量贡献不容忽视，对于污染土壤的管控和修复治理具有重要意义。
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  基于GMS的某矿区地下水污染的数值模拟研究

  马宇琪, 徐世光

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(01): 123-128.

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  在已有资料的基础上，以云南省丽江市某矿区为研究对象，通过对该研究区的水文地质条件进行了详细调查后，结合研究区监测井，利用GMS软件建立该区域的地下水水流场模型和溶质运移模型。在合理的误差范围内模拟计算了水流场模型，且模拟预测了主要污染物Mn离子在地下水中的运移规律。研究结果表明，在污染物持续泄露了28 a预测期内，Mn离子扩散约335 m,需合理对地下水进行监测、做好厂区的防渗工作和应急管理工作，对下游饮用的及作为农业用水、生活用水中的泉点作系统监测。场地水土环境质量评价及地下水污染治理可用本文的研究作为科学依据。