2024年, 第35卷, 第03期　
刊出日期：2024-09-25

  

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  半山区滑坡灾害危险性评价——GIS支持下基于Kuenm包优化Maxent模型

  解晋航, 石文君, 张杰, 张小亮, 李章杰, 王宇栋

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 1-10.

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  根据会泽县地处云贵高原半山区的地理环境特点，以滑坡灾害为研究对象，选取地貌、坡度、坡向、曲率、地形起伏度、降雨量、距道路距离、斜坡结构、高程9个评价因子，基于相关性分析和共线性诊断对其进行独立性检验。采用优化Maxent模型与加权信息量模型计算滑坡发生概率。基于GIS的自然间断法评价结果等级，通过合理性检验、敏感性检验及现场实地检验比较两种模型的合理性及准确性。结果表明：两种评价模型均能通过合理性检验，AUC值分别为0.902和0.769,优化Maxent模型精度更高，通过刀切法得出距道路距离因子贡献百分比最高，与野外调查的典型灾害点主要影响因子相吻合，其稳定、低、中和高的面积分别为1 585.74 km²（26.70%）、2 138.42 km²（36.90%）、1 594.48 km²（26.85%）和567.37 km²（9.55%）。
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  基于MaxEnt和斜坡单元的崩滑灾害易发性评价——以云南省孟连县为例

  汪木林, 郭婷婷, 杨彦武, 周旭萌, 杨宏, 张智伟

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 11-17.

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  为验证基于MaxEnt和斜坡单元崩滑灾害易发性评价模型的可行性与准确性，以云南省孟连县为例，选取高程、坡度、坡向、距断层距离、距公路距离、距河流距离、降水量、工程地质岩组、归一化植被指数(NDVI)9个评价因子，基于MaxEnt模型，对划分的800个斜坡单元进行易发性评价，将评价结果与基于栅格单元的评价结果进行对比。结果表明：(1)孟连县崩滑灾害极低易发区面积占37.44%;低易发区占29.08%;中易发区占17.67%;高易发区占11.26%;极高易发区占4.54%。(2)针对因子贡献率，基于斜坡单元和栅格单元的评价结果具有一定相似性，均说明人类工程活动和地质构造是孟连县崩滑灾害的主要诱因。(3)基于斜坡单元和栅格单元的评价结果AUC值分别为0.858和0.872,z统计量计算结果表明两者结果精确度相同，但基于斜坡单元更符合现实调查的实际意义。证明基于MaxEnt模型和斜坡单元的崩滑灾害易发性评价模型具有较好的可行性与准确性。
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  云南省丘北县温浏集镇区岩溶塌陷成因分析与防治

  蒋学广

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 18-25.

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  云南岩溶区分布较广，建设工程遭受岩溶塌陷危害的较多，为了探索岩溶塌陷成因及治理技术，以云南省丘北县温浏集镇岩溶塌陷应急治理项目为例，通过调查、勘察、综合测绘，分析塌陷区的地质环境条件、岩溶发育特征、形成机理等，判断地层稳定性，进行岩溶塌陷易发性、危险性分区及防治分区，提出针对性的防治措施。温浏集镇区处于清水江左岸猴爬岩岩溶水系统之内，地层主要由第四系黏性土和下覆灰岩组成，溶洞、土洞及溶蚀裂隙发育，地下溶洞大致分为3层，岩溶受裂隙产状和断裂控制以垂向发育为主。岩溶塌陷受地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水运动及人类活动等多种因素影响，演化过程分为6个阶段，塌陷区不稳定，扩展趋势明显，采用高压旋喷桩加固处理，外围地段理顺区内排水系统，建立长期地面变形和地下水位监测措施。
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  基于数据驱动模型的深圳填海区地面沉降预测分析

  王艳, 邓英尔, 高延超

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 26-31.

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  为解决土地资源问题，深圳市的迅猛发展伴随着填海造陆工程。填海区海相淤泥层属于高饱和软土，高压缩性，上部荷载作用及回填土的自重固结作用易导致地面沉降地质灾害的发生，对填海区地面沉降问题的预测研究也变得至关重要。以空港新城区域2019年5月至2022年4月的监测数据为例，选择多种数学模型对地面沉降进行预测，包括NAR神经网络模型、GM(1,1)模型、多项式回归模型和ARIMA模型。预测表明：4种模型均能较好地反应出累计沉降量的未来发展趋势，可为后期地面沉降防治方案及地基处理等问题提供基础依据，有效降低地面沉降地质灾害的危险性。综合其预测结果的稳定性及精确度等因素，4种模型的优劣可按ARIMA模型、NAR神经网络模型、多项式回归模型、GM(1,1)模型顺次排序。
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  地震作用下公路斜坡落石运动特征研究

  王宏益, 沈军辉, 陶盛宇, 师华鹏

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 32-36.

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  以剑(阁)青(川)公路斜坡落石为研究对象，结合斜坡微地貌，在现场调绘落石运动痕迹与停积位置的基础上，建立地震作用下落石运动特征的二维数值模型。运用Rockfall软件进行落石的运动特征模拟，探究地震作用下的公路斜坡落石运动规律及致灾影响，模拟成果与汶川特大地震造成的既有落石现场运动痕迹吻合。根据模拟成果获取落石停积位置、平移速度、弹跳高度等运动特征参数，为地震作用下公路斜坡落石的工程防治的位置、拦挡高度及能级大小等提供了重要参考依据。
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  基于层次分析-信息量模型的地质灾害风险性评价研究——以四川省雅安市为例

  姜锡宸, 刘桃

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 37-44.

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  雅安市地处四川盆地西缘与青藏高原的过渡地带，地形切割强烈，地质构造复杂，受“5·12”汶川地震和“4·20”芦山地震影响下，区内地质灾害频发。本文以雅安市作为研究对象，通过野外地质灾害调查和室内分析研究，开展了市域范围的地质灾害风险现状评价及预测评估。查清了研究区的地质环境条件和地质灾害类型、分布与规模，研究区内共发现地质灾害3 846处，以滑坡、崩塌和泥石流为主；基于现场调查，选取坡度、流域平均坡度、工程地质岩组、斜坡结构类型、断层密度、剖面曲率、距道路距离、流域高差、主沟纵坡降、沟壑密度等因子，基于层次分析法-信息量模型对研究区各类型地质灾害易发性进行评价；结合易发性、危险性和易损性结果，运用ArcGIS对研究区地质灾害进行风险性综合评价和分区，预测了可能诱发或加剧的地质灾害危险性。结果表明：研究区可划分为低风险区、中风险区、高风险区和极高风险区4个等级，分别占研究区面积的89.27%、10.23%、0.49%、0.01%。研究成果可为区域性地质灾害风险评价提供方法借鉴，也可为雅安市防灾减灾及地质灾害风险管控提供参考。
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  基于加权信息量模型的遵义市地质灾害易发性评价

  皮茂强, 肖欣, 赵毅, 梁锋, 张坤, 蒲云贵

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 45-54.

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  遵义市地处贵州省地质灾害重点防范区，地质灾害类型多样，灾害隐患点多面广，开展地质灾害易发性评价，对区域地质灾害减灾防灾具有重要现实意义。依托研究区内1 659个地质灾害隐患点，以孕灾地质条件为基础，选取地形地貌、高程、坡度、坡向、植被覆盖指数、工程地质岩组、距断层距离、多年年均降雨量、距河流距离、距道路距离和土地利用类型等作为评价指标，基于ArcGIS软件数据分析平台，在信息量模型基础上，采用加权法对研究区滑坡、崩塌、泥石流及其综合地质灾害易发性进行评价，将研究区地质灾害易发性划分为极低、低、中、高、极高易发区5个等级，并进行评价精度检验。研究区地质灾害极低、低、中、高、极高易发性区面积（占比）分别为：2 015.695 6 km²（6.55%）、7 326.972 6 km²（23.82%）、10 342.287 0 km²（33.62%）、7 744.617 0 km²（25.17%）、3 335.494 4 km²（10.84%）。研究区内灾点密度随着易发性的增加而增大，面积占研究区36.01%的高、极高易发区内，控制着区内72.75%的地质灾害点分布。ROC特征曲线与横坐标轴所围成的面积AUC值为0.767,表明评价结果可靠，分区合理，可为区域地质灾害预警预测和灾害防治工作提供决策参考。
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  山地公园群发地质灾害致灾因子分析及防治建议

  邓祖保, 龚恩德

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 55-60.

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  通过分析群发地质灾害的主要致灾因子，可为地质灾害防治提供依据。对某山地公园内地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水与地表水、植被、人类活动和大气降水等因素进行分析，统计得到各致灾因子和地质灾害分布的关系，进而确定地面坡度、土层厚度、地表径流流线、道路和大气降水是公园内的主要致灾因子。对基础性致灾因子的相关性分析表明各致灾因子均对公园内地质灾害的发生有较大的影响。在致灾因子分析的基础上提出针对性的防治措施建议。
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  盾构施工对邻近建筑物的沉降影响研究

  杨景凯, 陈安

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 61-67.

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  为了分析地铁盾构施工对邻近建筑物沉降的影响情况，本文依托东莞市虎门镇一盾构施工区间为研究对象，通过现场监测及Flac^3D软件建立既有建筑物与盾构的计算模型，研究了在不同情况下盾构施工开挖对既有建筑物的沉降影响情况。结果表示随着隧道埋深由15.2 m增大到23.2 m,建筑物的最大沉降量由16.41 mm减少至11.02 mm;隧道中线与建筑物的距离从14 m降至8 m,建筑物最大沉降量从8.15 mm升至20.98 mm。表明盾构施工时需要保证隧道的埋深与其和建筑物之间的距离来确保施工后既有建筑物的继续使用。
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  川西高原非煤系地层隧道瓦斯涌出模式与瓦斯逸散规律

  牟力, 邓昌中, 谭书平, 张文居, 刘宏, 徐岗

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 68-74.

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  国家基础设施建设进入新一轮快速发展阶段，川西隧道建设也呈现出密集发展态势，在隧道建设过程中，瓦斯涌突灾害频发，造成了巨大的经济损失和重大的人员伤亡。本文依托川西高原汶马高速和久马高速的所有瓦斯隧道，通过资料收集、现场调查以及数值分析，概况了非煤系地层瓦斯隧道灾害的3种涌出模式：(1)生烃岩层直接揭露型；(2)深埋气藏导气构造连通型；(3)气源构造间接揭露型。针对导气构造型瓦斯隧道，发现断层与掌子面斜交时，容易发生瓦斯局部富集的现象，揭示了不同类型断层等导气构造对浅埋隧道瓦斯逸散规律的影响。
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  含交叉裂隙的隧道围岩稳定性的试验和数值模拟研究

  马继, 杜强, 熊良宵

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 75-80.

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  为了研究交叉裂隙隧道围岩的稳定性的影响，对含隧道和裂隙的模型试样进行单轴压缩试验和数值模拟，研究主裂隙的倾角、裂隙端部距洞壁的距离、裂隙的长度、主次裂隙的夹角对模型的抗压强度的影响。研究结果表明当其它参数不变时，随着主裂隙的倾角由0°增加到180°时，模型的抗压强度呈先减小后增加的变化规律，当主裂隙的倾角为90°时，模型的抗压强度最小。裂隙端部距洞壁的距离对模型的抗压强度影响无规律。当其它参数相同时，裂隙的长度越长，模型的抗压强度越小。主次裂隙的夹角对模型的抗压强度有明显影响。
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  降雨条件下坡面径流与坡体渗流耦合模型研究

  陈正峰, 沈泽, 杨东帆, 王者涛, 符文熹

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 81-88.

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  降雨条件下坡内渗流和坡面径流产生的山地灾害链式反应已经逐渐成为国内外研究的重点，但由于认识的局限性，坡内渗流、坡面径流、坡面侵蚀、泥石流启动和滑坡等过程往往被人为分割成几个部分分别加以研究，导致对降雨而引起的山地灾害各因素之间的有机联系缺乏深刻的认识。本文采用Richards方程和Saint-Venant方程组分别描述坡体入渗和坡面径流问题，用有限体积法(FVM)对以上问题编写Matlab程序求解，并在每一个时间步对Richards方程和圣维南方程进行数值耦合，得到降雨条件下的坡体入渗和坡面径流耦合模型。通过算例，表明基本规律符合现实情况，说明了所建立耦合模型的可靠性。
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  基于主动代理学习模型的岩土边坡可靠度分析

  翁彦梅, 秦庆发, 马贺雅, 唐娅婷

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 89-94.

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  传统岩土边坡可靠度分析常使用Monte Carlo方法随机抽样形成大量随机参数样本，再经过大量的分析计算得到边坡概率失稳结果，需耗费大量人力、物力。针对该问题，本研究旨在探究主动代理学习模型在岩土边坡可靠度分析中的重要性。首先，借助Matlab软件编制Monte Carlo-Flac^3D模型批量自动化计算程序，实现10 000组Flac^3D数值模型分析。其次，对比10 000组Monte Carlo-Flac^3D模型和主动代理学习模型的计算效率，其中10 000次数值分析所耗费的时间为34工时，而主动代理学习模型所耗费的总时间仅在于数十次的学习样本构建时间，计算效率有了数百倍的提升。最后，结合计算结果表明数值模拟与主动代理学习模型的分析结果高度相似，仅通过数十次数值计算便能近似上10 000次Flac^3D的计算结果。综上，在计算效率和精度上，主动代理学习模型明显优势显著，突显了其在边坡可靠度分析中的重要性。未来边坡工程风险评估可采用主动代理学习模型替代复杂的物理模型计算方法，为边坡失稳的定量风险评估提供可靠支撑。
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  富水多变灰岩-砾石地层顶管施工地表变形规律及机理研究

  杨子川, 徐琬, 赵宇鹏, 刘柯, 李好懿, 龚玉蓉

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 95-100.

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  为探讨研究顶管施工引起的地表变形和对地表建筑物或构筑物产生的影响，以云南昆明某工程顶管施工现场为例，通过对工程现场监测，在富水多变灰岩-砾石地层条件下对顶管施工引起的地表变形规律进行研究。分析监测数据表明，土压力、孔隙水压力与顶管轴线距离呈负相关，影响范围在1.5倍管径内。地表变形为先沉降后隆起再沉降，掘进机机头顶至监测点时隆起值达到最大，影响范围在掘进机前方2倍、掘进机后方3倍顶管深度内。顶管推进过程中，由于土体的固结作用导致部分地面沉降，而灰岩地层中不存在固结效应，因此地表的最终沉降量会随着灰岩比例的增加而减小。该研究为后续减小顶管施工对周围环境的影响提供理论基础。
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  土石分层填方地基强夯加固效果研究

  杨元富, 眭素刚, 陈刚, 冉路蔓, 梅倩玮

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 101-107.

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  现有的高填方回填工艺多数为土石混合料回填，土石分层回填的研究案例较少。为研究土石分层填方地基的强夯加固效果，采用现场试验结合数值模拟的方法，研究碎石层厚度为1 m、2 m、4 m、4.5 m的填方地基强夯加固效果。结果表明：强夯加固后，土石互层地基岩土体的干密度、含水率、孔隙比、压缩模量、地基承载力均得到了大幅度改善，土石互层地基强夯加固效果可以满足工程设计要求；随着碎石层厚度的增加，土石分层回填地基的强夯加固深度降低；在固定夯击能级、夯锤落距、夯击次数等因素的前提下，碎石层厚度为1 m、2 m、4 m、4.5 m时的强夯加固效果均可以满足工程设计要求，但满足要求的夯击数并无明显的变化规律。
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  攀枝花马家田尾矿库尾矿力学性质试验研究

  冉路蔓, 陈刚, 眭素刚, 杨元富, 梅倩玮

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 108-115.

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  在尾矿库的设计与稳定性研究中，堆存尾矿的力学性质是一种重要的基础参数。本文对微观颗粒进行分析以及对尾细砂与尾粉土两种尾矿进行了压缩试验、剪切试验与三轴试验。试验结果表明：（1）在自重应力作用下，细粒尾矿的孔隙比变化明显强于粗粒尾矿，透水性和渗透系数随深度增大逐渐变小，抗压缩能力则相反。（2）尾细砂固结快剪指标较直剪快剪指标低，尾粉土则相反。尾矿的三轴试验与剪切试验c值差异较大。（3）不同围压下的两种尾矿σ₃/τ_d-N_f的拟合程度较高，归一性较好。其动剪模量随着动剪应变幅的增大而减小，阻尼比则随着动剪应变幅的增大而增大。
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  《地质灾害危险性评估规范》的适用性探讨

  王彤标, 陈金宏, 王刘文

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 116-122.

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  为使现行《地质灾害危险性评估规范》更加适用于山区地质灾害危险性评估工作，分析探讨了规范中涉及的地质灾害危险性分级因素、危害程度分级、预测评估方法、危险性分区范围、防治措施建议等相关问题，进而指出应根据现状地质灾害的稳定程度、危害程度判断其危险性，根据险情判断其危害程度，并提出了危险性分级参数的修改建议值，提出了基于预先危险性分析(PHA)的预测评估方法，明确了危险性分区范围与治理责任的相关性，指出应综合考虑受灾体的重要性及地质灾害发生的可能性等因素，分类提出保护、搬迁、治理、监测等防治措施建议。
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  井工煤矿采动影响下的边坡稳定性分析

  陈金宏, 胡应全, 袁琴, 王刘文

  地质灾害与环境保护. 2024, 35(03): 123-128.

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  井工煤矿开采引起的地表移动变形使边坡岩土体结构发生破坏，进而影响边坡稳定性。以贵州六盘水大湾煤矿东井妈姑底北侧采动边坡为研究对象，在现场详细勘查的基础上，分析总结了采动影响下边坡的变形特征及机理，并通过定性判断、定量计算、数值模拟等方法分析了边坡的稳定性。结果表明：受煤矿地下采动影响，妈姑底北侧边坡以开裂下沉为主，不会发生深层基岩滑坡，但地形较陡地段发生局部崩(滑)塌的可能性较大。该结论与矿区实际情况基本吻合，可为类似矿山开采影响下的边坡稳定性分析提供参考。