我国滑坡降雨实验研究综述(终)
降雨型滑坡预测预报研究进展

降雨型滑坡预测预报研究进展引言降雨型滑坡是由于降雨引起的地表流体(如雨水、地下水、融雪、冻土以及岩土渣料等)的渗透、压力、浸润等因素作用下,引发的的地质灾害。
尤其在地形陡峭、地质条件复杂的地区,降雨型滑坡灾害频繁发生,给人们的生命财产安全带来了重大威胁。
对于降雨型滑坡的预测预报工作显得尤为重要。
本文将从国内外降雨型滑坡预测预报的研究进展出发,对目前降雨型滑坡预测预报的方法、技术和研究进展进行综述和分析。
一、降雨型滑坡预测预报的方法1. 传统观测法传统的降雨型滑坡预测预报方法主要依靠人工观测和统计经验来进行判断,包括地质勘查、地下水位监测、雨量、径流量观测等手段。
在一定程度上可以确保降雨型滑坡的预警,但是这种方法受人为因素影响大,对于复杂的地质环境和多变的气象条件来说,预测精度较低,难以满足实际需求。
2. 数值模拟法随着计算机技术的发展和数值模型的不断完善,数值模拟法逐渐成为降雨型滑坡预测预报的重要手段。
数值模拟法主要是通过建立滑坡发生的过程模型,结合地质、水文、气象等多种因素,利用数值计算的手段进行滑坡过程的模拟和预测,从而实现对降雨型滑坡的预警。
数值模拟法的优点在于可以充分考虑多种因素的耦合作用,可以对复杂地质环境和多变的气象条件进行模拟,提高了预测的准确性和可靠性。
3. 遥感监测法遥感技术在降雨型滑坡预测预报中的应用也越来越重要。
通过卫星、无人机等遥感手段可以获取地表形变、植被覆盖、降雨情况等数据,结合数据处理和模型分析,可以实现对滑坡灾害的监测和预警。
遥感监测法具有数据获取快速、覆盖范围广、监测精度高等优点,对于降雨型滑坡的预测预报有着重要的作用。
二、降雨型滑坡预测预报的技术1. 多源数据融合技术降雨型滑坡预测预报需要充分考虑地质、水文、气象等多种因素的影响,而这些信息往往来自不同的数据源。
多源数据融合技术可以将来自不同数据源的信息进行整合和处理,形成综合的信息系统,提高了预测预报的精度和可靠性。
降雨型滑坡水槽试验研究若干进展

降雨型滑坡水槽试验研究若干进展
柳耀阔;李孝波;赵扬;王天虎;席书衡
【期刊名称】《防灾科技学院学报》
【年(卷),期】2024(26)1
【摘要】基于降雨型滑坡水槽试验的研究现状,简要介绍了降雨式水槽、界面渗水式水槽以及后缘汇水式水槽的基本信息,归纳了降雨模式(雨强、持续时间、降雨形式)、岩土类型以及土体物理参数(颗粒级配、密度)等对滑坡稳定性的影响,厘清了不同岩土类型、颗粒级配以及降雨模式下的斜坡变形破坏特征,总结出了超孔隙水压力导致土壤液化破坏、水体渗流侵蚀致坡体抗剪强度减小以及剪切稀化破坏等3种主要的降雨型滑坡形成机制,展望了进一步开展降雨型滑坡水槽试验研究亟待解决的科学问题,提出了解决相关问题的建议及下一步拟开展研究的方向,可为依托水槽试验深入探究降雨型滑坡的运动特征和形成机理提供参考。
【总页数】10页(P16-25)
【作者】柳耀阔;李孝波;赵扬;王天虎;席书衡
【作者单位】防灾科技学院;河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P642.22
【相关文献】
1.降雨型与地震型滑坡试验研究
2.预设节理条件下降雨型黄土滑坡模型试验研究
3.基于COMSOL Multiphysics的降雨型滑坡临界降雨阈值计算模型研究——以新
疆新源县喀拉海依苏滑坡隐患体为例4.降雨型堆积层滑坡降雨阈值及预警模型研究--以王家坡滑坡为例
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我国降雨分析实验报告

我国降雨分析实验报告引言降水是气象学中的重要研究内容,对于社会经济发展和生态环境具有重要影响。
了解我国降水情况并进行分析,对于气候预测、灾害防御和农业生产等方面都具有重要意义。
本实验旨在通过对我国不同地区的降雨数据进行分析,探究降水特点和分布规律。
实验方法数据获取和处理在本次实验中,我们通过公开数据源获取了我国不同地区的历史降雨数据。
经过初步筛选和清洗,我们得到了具有一定代表性的数据样本,包含了我国各省级行政区在过去30年的降水量记录。
数据处理过程中采用了以下方法:1. 去除异常数据:排除了记录时间不完整或与气象观测系统不匹配的数据;2. 数据标准化:将每个地区的降水量数据进行标准化处理,将其转化为相对值,便于跨地区对比分析。
数据分析在数据处理完成后,我们运用统计学方法和可视化工具对降水数据进行了进一步的分析。
1. 描述性统计:通过计算每个地区的平均降水量、最大降水量和最小降水量等指标,了解各地区的降水情况;2. 空间分布图:利用地理信息系统(GIS)技术,生成了我国降水分布的空间热力图,观察降水在全国范围内的分布情况;3. 趋势分析:通过建立时间序列模型,分析不同地区的降水变化趋势,判断是否存在长期变化。
实验结果描述性统计根据数据分析结果,我国平均降水量最大的省份是广东、湖南和四川,分别为1500毫米、1400毫米和1300毫米。
而平均降水量最小的省份主要集中在西部地区,如青海、新疆和西藏,平均降水量仅在200毫米以下。
最大降水量的地区主要分布在福建、台湾、广东等沿海地区和山区,这些地方由于地形和气候因素的影响,降水量较大。
相反,最小降水量的地区多为内陆地区,受到地形和气流的限制,降水量较少。
空间分布图通过生成的空间热力图,我们可以直观地观察到我国降水在全国范围内的分布情况。
从图中可以明显看出,我国东部地区的降水量普遍较大,尤其是沿海地带和山区。
而西部地区的降水量相对较小,主要集中在西北地区一带。
滑坡国内外研究概况的综述

滑坡国内外研究概况的综述滑坡国内外研究概况的综述1 滑坡研究的发展阶段从滑坡研究的历史来看,人们对滑坡的科学描述是同地质学、工程学、自然地理学的成长分不开的。
大概到了16世纪,人们才把滑坡作为一个单独的科学研究客体来描述。
1512年,瑞士阿尔卑斯山区毕雅斯库镇附近的布伦若(Breemo)河谷发生大滑坡的灾害记载是滑坡研究历史上发现较早的一篇专门性的文献资料。
至今,被科学界公认的滑坡研究最早的经典著作,是A.Heim于1882年发表的一篇关于阿尔卑斯山区的埃尔姆(Elm)附近的滑坡的文章。
人类对滑坡的系统研究源于瑞典。
在1928~1945年间,世界各国对滑坡的研究是片段和零星的,且研究工作大多由单独科研人员小规模的进行,只有瑞典、前苏联、挪威国立土工研究所进行研究,并发表了一系列研究论论与著文。
二战以后,对滑坡的研究工作逐渐系统而深入。
我们国家对滑坡的系统研究是建国以后才开始的,主要经历了三个阶段。
20世纪50年代初期我国在建设中盲目挖方造成滑坡事故屡屡发生,由于对滑坡产生的作用因素、条件、运动的机理和发生以及滑坡的危害性缺乏认识,被迫对已发生的滑坡进行研究和治理,既增加了投资,又延误了工期。
20世纪60年代总结以往的经验和教训,在建设中为了减少了滑坡危害,避开了不少大的滑坡和滑坡集中分布地段,但对滑坡运动机理和发生原因的认识尚不深入。
20世纪50年代初~60年代中期为被动治理阶段。
20世纪60年代中期开始,人们从实践中逐渐认识到,要有效地治理和预防减轻滑坡灾害,必须深入系统地研究各类滑坡的分布产生的条件、类型、作用因素,以及其运动和发生的机理。
各部门都列出若干个专题进行研究,提出了滑坡的分布规律、分类和形成滑坡的地质条件、地形和主要作用因素下,滑带土的抗剪强度随着滑坡过程的滑坡稳定性的、变化规律判断方法,防治滑坡的有效工程措施和原则等,特别是抗滑桩的应用使大中型滑坡也能治理。
滑坡灾害治理建立在一定的理论基础上,变被动治理为治理和主动预防。
降雨导致的滑坡变形及应力的试验分析

降雨导致的滑坡变形及应力的试验分析摘要:本文以四川某边坡为研究对象,通过试验分析了降雨条件下某高速公路路堤边坡的基质吸力变化规律,并分析其稳定性。
结果表明:在降雨总量相同时,降雨持续时间越长,边坡的渗透深度也就大。
这是雨水在渗透进入边坡土体之后由于重力的作用往下渗流,降雨持续时间越长,渗透深度也就越深;在降雨总量相同时,降雨强度越大,越容易在边坡表层形成暂态饱和区。
关键词:边坡工程;降雨;试验0引言我21世纪以来,我国的高速公路的发展非常迅速,高速公路也向山区和荒漠地区发展。
高速公路路堤边坡的稳定性问题也就成为了公路安全发展的关键因素。
对于我国公路路堤边坡的发展与研究,我国的大量学者都做出了相应的贡献。
毛昶熙[1]等、陈祖煜[2]等率先在世纪初利用有限元法分析边坡的稳定性问题,他们基于圆弧滑动法的边坡的滑移分析还考虑到渗流对边坡的作用。
本文基于前人的研究基础,通过试验分析了降雨条件下某高速公路路堤边坡的基质吸力变化规律,并分析其稳定性。
1工程概况本文所研究边坡主要组成地层为粉质黏土。
该边坡最大坡度为1:1.75。
边坡自西向东,西部靠近一座高度约为30m的小土山。
东面距离500m处有一个小水塘,地下水丰富。
该路段处周围的地层土壤类型大部分为软土地基,小部分为侵蚀山地地貌。
坡多且陡峭,山体裂隙众多,岩体破碎明显,而且多数山体出现了明显的断层,自然灾害时有发生。
2试验过程本文开展了一系列降雨滑坡物理模型试验,试验装置主要包括滑坡模型、降雨装置、监测设备等。
其中,T1—T4分别表示安装在坡面上的4个倾角传感器,P1—P4和S1—S4分别表示安装在滑体上的4个孔隙水压力传感器和4个土压力传感器。
通过倾角传感器、微型土压力传感器、孔隙水压力传感器、三维激光扫描仪、高清相机等试验仪器分别量测滑坡倾斜角、应力、变形、坡面形态等的变化。
3试验结果分析3.1降雨类型对孔隙水压力的影响图1显示的是降雨结束时,边坡从坡肩开始沿着深度方向的剖面的孔隙水压力的变化关系。
边坡降雨入渗规律研究综述

摘要:降雨是造成滑坡的一个重要外部因素,降雨会引起土体含水量的改变,进而引起土体的自重的改变,增大滑动土体的下滑力,同时降雨会软化岩土体,润滑滑动面,降低坡体、滑动面的抗剪强度,最终诱发滑坡的出现。本文介绍当前边坡入渗的研究现状,分别从理论、模型试验及数值计算的角度介绍。
关键词:降雨Βιβλιοθήκη 渗;基质吸力;模型试验、数值模拟4结语
降雨入渗是一个复杂的问题,涉及到流体力学、非饱和土力学以及土壤学等学科,降雨入渗不能仅仅通过一个方式确定,在实际的工程中,要在理论分析的基础上,通过详细的勘查,在模型试验和数值计算的基础上来确定。
参考文献:
[1]. Chai E P S. Capillary Barrier Effect on the Response of Residual Slope to Rainfall Infiltration[D]. Universiti Teknologi Malaysia, 2008.
3数值计算
唐晓松,郑颖人等基于有限元强度折减法,利用PLAXIS对渗流作用下的边坡稳定性进行分析,并用ADINA和GEO-SLOPE程序进行了验算[8]。D.V. Griffiths依据强度折减法,采用自编程序,根据具体边坡计算得到的边坡安全系数,和传统方法计算得到的安全系数基本一致[9]。汪自力,朱明霞等为可以直接连续进行渗流作用下边坡稳定分析,采用土体单元所受的渗透力代替其周边的孔隙水压力,并采用数学规划中的单纯形法自动寻找最小安全系数,为考虑降雨等引起的饱和—非饱和不稳定渗流作用下的边坡稳定问题的分析提供了实用的工具[10]。L.Z.Wu等基于有效应力的原理,考虑了非饱和多孔介质的变形,以及在降雨过程中应力状态的变化,建立了分层不饱和多孔介质耦合渗流和变形的一维模型;在FlexPDE中编写了一个有限元程序,分析了降雨渗入到两层不饱和多孔介质中的水力学耦合过程,以一种简单的无穷边坡分析为基础,讨论了湿面深度的安全系数。数值计算结果表明,渗流与变形的耦合对润湿前的运动、孔隙水压力的分布和边坡稳定性具有重要的作用。在分析降雨渗透入分层非饱和多孔介质时,应考虑渗流与变形耦合,特别是短时间强降雨和高初始吸力的组合[11]。
滑坡研究现状综述

滑坡研究现状综述滑坡研究现状综述滑坡是一种非常常见的地质灾害,它造成的危害可想而知,它影响甚广,因此,防治滑坡成为一个重大的课题。
本文对近年来国内外滑坡研究的最新进展进行总结,以便更好地掌握滑坡防治的理论依据。
一、滑坡发育的构造环境1、滑坡发育的地质环境滑坡发育的地质环境复杂多样,受地质条件影响较大,因而大量研究表明,滑坡的发育与山脉构造活动、断裂破坏、地壳变形和沉积作用的关系密不可分。
构造活动主要包括构造控制、构造因素和构造过程3方面。
滑坡发育与地质构造的交互作用十分明显,主要表现为:第一,构造运动引起悬崖、断崖、混合体系、崩落体系和地质构造特征的变化,从而诱发滑坡发育;第二,构造形成的滑坡引起活动破坏,对地质构造进行影响,从而构筑出滑坡的构造环境;第三,构造上受到滑坡作用的构造特征可以反映滑坡发育的性质和机理。
2、滑坡发育的地形环境滑坡发育的地形环境特征主要有河流交错、陡坡特征、水文作用、风蚀侵蚀等环境因素。
这些环境因素都对滑坡发育有了较大影响,例如河流交错会加速地质构造破坏和岩体局部破碎,从而促进滑坡发育;陡坡环境易于形成断崖和悬崖,促进滑坡发育;水文作用、风蚀侵蚀会在岩石表面形成大量抗滑特性不同的非对称微槽,形成破碎带,从而促进滑坡发育。
二、滑坡发育机理滑坡的发育是一个复杂的动态过程,主要表现为岩体在地质构造和水文作用的叠加作用下发生破坏的过程。
滑坡机理的研究从两个层面着手:一是地质工程学就滑坡的发育分类研究,主要涉及滑坡类型、发育类型和形成机理的研究;二是物理地质学就滑坡发育过程的研究,主要涉及岩石稳定性、岩石微观破坏机理和滑坡活动机制研究。
(1)岩石稳定性研究滑坡发育的前提是岩石存在某种不稳定性,因此,岩石稳定性是滑坡发育的关键。
稳定性问题主要有3个方面:一是岩体稳定性,即岩体破坏时的坡度和坡向;二是地形稳定性,即地形变化及其对坡面稳定的影响;三是滑脱稳定性,即滑脱在滑动过程中的循环变化及其发育稳定性的影响。
滑坡防治及设计(综述部分)

在施工过程中,应实时对滑坡进行跟踪测绘编录,检验、补充及更正勘察 结论,并在滑坡防治工程的前期勘察期间,应收集大气降雨、库水位动态及附
植基绿色护坡
加筋土挡墙
锚固:单一锚杆(索)
(5)其它: 固结灌浆
挂网+喷浆+锚杆(索)
ห้องสมุดไป่ตู้
阻滑键(栓)
构+锚杆(索)
抗滑桩:钢管桩
钢筋+砼桩
砼桩
结合形式:桩+锚
桩+墙(板、梁)
一、滑坡预防
1、预防措施
1)社会人文方面 (1)设立滑坡研究机构 我国铁路、水电、采矿、国防、地矿行业较早建立此机构。这种分散状态已不能满足需 要。行业联合、统一规划、组织实施,加强大范围宏观减灾防灾工作。 (2)制定相应的法律规范 如土地开发利用、工程灾害评估、环境保护方面的法规,目前我国这个方面的法规正在 不断推出,如: ①国家《地质灾害防治条例》 ②三峡工程库区城、镇建设中的岩土工程实施要点。 1998年宣布的国土资源大调查中包括区域环境地质调查。 (3)人们素质的提高,对滑坡预防认识的加强。 (4)建立群策群防机构,对滑坡易发地段加强监测防治工作。 (5)加强环境保护,减轻人为因素对地质环境的破坏作用。 例如:植树造林、加强水土保持。同相关部门紧密结合,加强对启动降雨程度的预报工作。
发生年代现代滑坡现今正在发生滑动的滑坡老滑坡全新世以来发生滑动现今稳定的滑坡古滑坡全新世以前发生滑动的滑坡体积小型滑坡1010中型滑坡1010大型滑坡10010特大型滑坡100010巨型滑坡1000010二专门的工程地质勘察及必需资料滑坡勘察可采用主辅剖面法进行沿滑坡主滑方向根据滑坡复杂程度和工程重要性确定一至数条主剖面并布置辅助剖面
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我国滑坡降雨试验研究现状综述常晓军王德伟唐业旗(成都地质矿产研究所,四川成都 610081)摘要:滑坡降雨试验研究是人们对降雨型滑坡形成机理研究最为重要的方法之一。
上个世纪90年代以来,我国的专家学者对降雨型滑坡的关注与研究日益深入,更加注重通过试验的方法研究降雨型滑坡,无论是在工程实践应用、试验方法尝试,还是机理研究、理论探索等方面都取得了很大的进展,推动了降雨滑坡灾害的预警水平。
本文对国内降雨型滑坡的发育情况、在该领域的试验条件、研究现状等进行了述评,并提出了存在的问题和今后的发展趋势。
关键词:国内滑坡降雨试验研究现状发展趋势中图分类号:文献标示码:0.前言降雨型滑坡是一个发生频率高、分布范围广、斜坡破坏形式多样、灾害损失巨大的滑坡类型;也因此降雨型滑坡的研究成为国内外滑坡灾害研究的前沿热点问题。
滑坡降雨试验研究是人们对降雨型滑坡形成机理研究最为重要的方法之一。
早在20世纪70年代,美国、日本等国外滑坡研究机构的专家和学者就开始通过人工降雨的的方法研究降雨型滑坡的形成机理,并在防灾减灾工作中取得了很大的社会经济效益。
我国在这方面的研究相对起步较晚,但经过几十年的学习和借鉴也取得了不少的研究成果。
特别是上个世纪90年代以来,我国的专家学者对降雨型滑坡的关注与研究急剧升温,更加注重通过试验的方法研究降雨型滑坡,无论是在工程实践应用、试验方法尝试,还是机理研究、理论探索等方面都得到了很大的进展,提高了降雨滑坡灾害的预警水平,为防灾减灾提供更为准确的依据和参考。
本文对我国降雨型滑坡的发育情况和在该领域的试验条件、研究现状进行了述评,并提出了存在的问题和今后的发展趋势。
1.降雨型滑坡所谓的降雨型滑坡,目前国内外尚无确切的定义。
在我国的工程地质领域,通常把自然的大气降水为主要动力条件诱发的滑坡(岩土体斜坡失稳现象)称为降雨型滑坡。
我国是地质灾害极为发育的国家之一,近年来地质灾害发生数量有加剧的趋势,平均每年发生的滑坡灾害在1万起左右,其中80%以上发生在5~9月(即雨季)[1],说明至少半数以上的滑坡灾害直接或间接的与降雨有关。
据统计,已经完成的290个县(市)地质灾害调中,滑坡28738处,所占地质灾害总数比例最高达51%;已调查的滑坡主要诱发因素是暴雨,占滑坡总数的90%之多[2]。
在我国,降雨诱发的滑坡不仅数量巨大,规模和危害也是极其巨大的。
最近几十年,我国境内因降雨诱发了数以万计的灾害性滑坡,比较著名的有:1982 年7月,重庆云阳的鸡扒子滑坡、1985年6月,湖北秭归的新滩滑坡、1988年1月,重庆巫溪中阳村滑坡、1989年7月,四川华蓥溪口滑坡、2000年9月云南兰坪滑坡[3]、2004年9月,四川省宣汉县天台乡滑坡、2007年7月达县岩门村滑坡、2009年7月四川宣汉的大风滩滑坡和云南凤庆县的小湾电站山体滑坡,等等。
这些滑坡的发生无一例外的给附近人民生命财产造成了极大的损失,对人们正常的安居乐业造成强烈冲击,也对工程地质专家学者们奏响了挽救生命的集结号。
大量的滑坡灾害事件让“降雨是诱发滑坡的主要因素”成为众多专家学者的共识[2,4~11]。
灾害学专家多年的理论研究和近年来的滑坡降雨试验表明,降水对斜坡体成灾是一个动态作用过程,降雨诱发滑坡灾害的的作用主要表现在这样几个方面[4~22]:大气降水渗入潜在滑体,增加岩土体的容重,使岩土体软化、抗滑力降低,从而导致斜坡失稳;降雨期间或降雨之后斜坡岩土体内孔隙水压力的升高使得潜在滑动面上的有效应力及抗剪强度都降低;地下水位回落而引起的岩土体的释水压密,导致局部坡面沉降,周围出现破裂面和陡壁,形成潜在崩滑的边界;降雨或雨洪使地下水位抬升,升高的地下水位对岩土体产生较大的浮托力;当地下水位上升或坡体内存在相对隔水岩组时,坡体会出现暂态饱和而产生渗透水流,这时候还需要考虑动水压力的作用。
2.降雨型滑坡试验研究2.1滑坡降雨试验降雨诱发滑坡的过程相当复杂,涉及气象学、渗透力学、水动力学、岩土力学、运动学等多学科,要想弄清楚其形成机理和破坏过程尤为困难。
像研究其它复杂的自然现象一样,人们就通过简化并概化出降雨型滑坡模型的方法有针对性的开展研究工作,滑坡降雨试验就是探索这个难题的重要模型试验。
滑坡降雨试验不仅要概化可能滑动的斜坡模型,还需要模拟特定气候条件下的大气降水,二者结合起来再配以相关的监测系统(工具)方可进行滑坡降雨实验。
上世纪50年代初,人们开始重视人工模拟降雨研究[23], 60年代初瓦意昂滑坡催生了滑坡模型的诞生[24],而两者当时却没有发生联系,早期人工模拟降雨方法多数用来研究土壤侵蚀理论,直到上世纪70年代日本筑波国家防灾中心建立了亚洲最大的人工降雨模拟大厅,才开始降雨试验用于滑坡泥石流机理研究,为日本国的灾防事业发挥了重要作用。
2.2 我国滑坡降雨实验的发展在国内,从上世纪50年代后期起,开始研制引进模拟降雨的装置,黄河水利委员会水利研究所、中科院西北水土保持研究所、中国科学院北京地理研究所和铁道科学研究院西南研究所等单位将人工模拟降雨的方法用于土壤侵蚀和径流观测等方面的试验研究工作[23]。
我国20世纪70年代开始注重人工模拟降雨实验的建设,20世纪80年代,中国科学院成都山地所创建山地灾害与地表过程重点实验室,具有人工降雨侵蚀实验装置,主要用于研究长江上游地区侵蚀产沙机理和攻克山地灾害(泥石流)动力学难题。
于2004年研制了车载可变坡度的土壤侵蚀槽,又独立配置一台专用供水车(也为消防车改装)和独立的下喷式人工降雨器,用于野外人工降雨侵蚀实验。
20世纪90年代初,中国科学院水土保持研究所,吸收了日本筑波国家防灾中心经验,建立了人工降雨模拟大厅。
2000年后经改建、扩建成为国内最大、世界上第二大模拟降雨大厅,该降雨大厅为我国土壤侵蚀与水土保持科学定量化研究提供了平台[25]。
21世纪以来,我国的降雨试验设施得到了空前的改善和扩展。
2002年,成都地质学院建立降雨模拟试验室,具有比较先进降雨模拟试验系统,计算机控制降雨量、孔隙水压力计算机自动采集的一套联合开发的试验设备。
可以模拟降雨型的滑坡、泥石流等。
能够进行模拟天然降雨及各种蓄水水位变化条件下的工程或自然边坡的稳定性研究。
为深入研究三峡库区频发的滑坡灾害,2003年, 教育部在三峡大学建立三峡库区地质灾害重点实验室,设立降雨试验研究室,包括野外实时监测与斜坡人工降雨试验和室内人工降雨模型试验研究。
罗先启(2005) [24]较为详细的介绍了代表目前国内先进水平的室内模拟滑坡降雨试验设备和试验控制、监测系统,并对滑坡降雨试验模拟与监测进行了系统的研究和论述。
2003~2007年,长江水利科学院水土保持研究所、北京师范大学、西安理工大学等研究机构先后筹备建立(扩建)了降雨实验室,具备现场与室内试验的能力,主要进行水土保持研究与规划。
随着社会经济的发展、科学技术的进步和国际交流合作的深入,我国的滑坡降雨试验设备不断更新和试验条件不断得到改善,实验室的数量也大大增加。
最近几年,江西、辽宁、陕西等省市的高校和相关研究机构也先后建立了自己的降雨实验室或降雨实验车,以深入研究不同区域的水土流失和土壤侵蚀的破坏机理。
3.我国滑坡降雨实验研究现状在众多降雨型滑坡灾害发生的同时,也激励了我国工程地质界众多的学者先后投入到研究降雨型滑坡的行列之中。
许多研究者相继开展了不少现场斜坡人工降雨试验和室内降雨滑坡的模拟实验,以期弄清楚降雨型滑坡发生的内在机理和破坏过程,找到合理有效的滑坡防治措施;为准确预报滑坡灾害提供科学的根据,以减轻人民生命财产的损失。
试验得到了大量的降雨型崩滑机理的研究成果。
对我国的防灾减灾工作和工程建设安全提供了直接的试验指导,并为保护人民生命财产安全作出了一定贡献。
3.1 现场滑坡降雨实验研究为研究降雨诱发滑坡的机理和过程,国内研究者开展了许多现场斜坡人工降雨试验。
20世纪末,我国的工程地质专家开始降雨试验的方法探索降雨型滑坡机理。
1999年,张家发,张伟,朱国胜,等[26],对三峡永久船闸高边坡全风化花岗岩山体开展了人工降雨实验研究。
首次明确对边坡工程进行降雨入渗的实验研究,通过现场实验研究了暴雨条件下的入渗过程,从而为研究降雨入渗条件下边坡山体渗流场及其排水系统的作用效果提供了基本资料。
研究表明,降雨入渗过程是复杂的,不能简单地用连续介质中的扩散过程来描述,但在这个尺度上研究全风化带的入渗能力是合适的。
进入21世纪以后,随着我国的降雨诱发滑坡灾害的日趋严重和发生滑坡区域的扩大,同时实验条件也得到不断改善,更多的工程地质专家学者开始通过试验的方法不断加深对降雨型滑坡的认识和理解。
进一步丰富和完善已有的降雨诱发滑坡机理的同时,还有一些学者提出了降雨型滑坡机理的新观点。
胡明鉴,张平仓,汪稔(2001,2002)[27~28]选择蒋家沟流域一相对稳定的老滑坡体,通过人工降雨激发促使其二次滑动,观测滑坡滑移过程,分析描述实验过程中坡面出现的各种滑、溜、崩等现象,发现试验条件下有明显的滑坡与泥石流共生现象;认为松散砾石土斜坡是以降雨为主导因素的多种因素综合作用下发生的;配合现场降雨试验进行了一些室内土工实验表明内聚力和内摩擦角与含水量之间有突变现象。
也得出了一些其他有意义的结论和可供进一步讨论的参数。
无独有偶,陈晓清,崔鹏,冯自立,陈杰,李泳(2006)[29]也在云南蒋家沟上游泥石流形成源地的弯房子和下游泥石流堆积地的大凹子沟口分别进行野外人工降雨下滑坡转化泥石流起动的原位试验。
实时监测了试验过程中土体特征参数的变化,并录相观测试验过程中发生的现象。
试验研究了强降雨作用下坡面植被及土体的颗粒级配对入渗的影响、坡面破坏的规模等方面的问题。
魏丽,单九生,陈双溪,边小庚(2006,2007)[20,32,33]针对暴雨型滑坡灾害预报预警服务的需要,以江西为研究区域,建立了8 个滑坡灾害监测点。
通过监测试验,较系统地研究了大气降水对地下水位、孔隙水压力、滑坡土体应力及滑坡稳定性的影响;进行了大气降水、地下水位和滑坡稳定性的模拟,初步确定了江西省8 个代表点促使滑坡复活的临界降水量指标,初步划分出江西省滑坡灾害预警降水量临界值。
通过对降水和滑坡稳定性的试验研究, 对江西试验区进行了滑坡滑动临界降水量的初步确定,为滑坡灾害预报预警提供客观科学的依据。
对现有滑坡进行降雨试验研究的同时,也有一批滑坡研究者为了交通工程建设的需要对处于特定环境地质条件区的公路边坡进行了降雨试验研究。
谭新、陈善雄、杨明(2001,2003)[30~31]在湖北襄荆高速公路膨胀土堑坡试验段开展了人工降雨诱发滑坡试验,用数码相机记录了降雨诱发土坡浅层滑动的过程,利用极限平衡法进行了考虑水分入渗下的边坡稳定性分析。