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沟谷地形参数对滑坡运动距离的影响研究

地质力学学报 2020年第1期26卷 106-114页

作者：樊晓一张睿骁胡晓波西南科技大学土木工程与建筑学院

滑坡运动场地上的沟谷地形,对滑坡运动产生约束、偏转、导流、阻止等作用,导致了滑坡运动距离的差异。根据滑坡滑源区、运移区的运动方向与沟谷堆积区延伸方向的夹角,将沟谷型滑坡划分为沟谷顺直型和沟谷偏转型两种类型。通过建立滑坡... 详细信息

滑坡运动场地上的沟谷地形,对滑坡运动产生约束、偏转、导流、阻止等作用,导致了滑坡运动距离的差异。根据滑坡滑源区、运移区的运动方向与沟谷堆积区延伸方向的夹角,将沟谷型滑坡划分为沟谷顺直型和沟谷偏转型两种类型。通过建立滑坡体积、沟谷地形参数与运动参数的非线性回归模型,分析体积及地形参数变化率对沟谷型滑坡运动距离变化的影响特征。研究表明:随体积增加,沟谷顺直型和沟谷偏转型滑坡的运动距离差异逐渐增大。体积作为滑坡运动距离的显著性因素,其原因在于滑坡体积在数量级上的差异,而在同一数量级内,体积变化仅对沟谷型滑坡最大水平运动距离变化的影响最大;滑源区和沟谷堆积区坡度的变化对垂直运动距离和堆积区水平运动距离影响大于滑坡体积。偏转角度对沟谷偏转型滑坡运动距离的影响较小,其原因在于沟谷区地形坡度显著影响了偏转角度对滑坡运动距离的作用。研究结果为沟谷型滑坡的致灾程度评估提供了参考依据。

关键词：沟谷地形运动距离体积地形参数滑坡

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偏转角度对滑坡-碎屑流运动影响的模型试验

山地学报 2017年第3期35卷 316-322页

作者：杨海龙樊晓一赵运会王海瓜西南科技大学土木工程与建筑学院

本文基于模型试验,对不同偏转角度(θ)作用下的碎屑流运动堆积特征进行初步研究。试验结果表明,在偏转作用下,碎屑流的运动经历了加速、持速和减速三个阶段。碎屑流的前缘速度在持速阶段表现出明显的波动性,偏转角度越大,碎屑流前缘速... 详细信息

本文基于模型试验,对不同偏转角度(θ)作用下的碎屑流运动堆积特征进行初步研究。试验结果表明,在偏转作用下,碎屑流的运动经历了加速、持速和减速三个阶段。碎屑流的前缘速度在持速阶段表现出明显的波动性,偏转角度越大,碎屑流前缘速度波的动性越显著;但偏转角度对碎屑流的运动时间的影响并不显著。对碎屑流受偏转作用后的水平运动距离进行分析表明较小的偏转角度更有利于碎屑流的运动。偏转作用下碎屑流的堆积过程表现出"多次叠加堆积"特征,偏转角度越大"多次叠加堆积"的现象越明显。同时,碎屑流的堆积厚度分布也明显受控于偏转角度的影响。横断面上,堆积厚度沿受冲击碰撞一侧向对侧减小,两侧堆积厚度的差异随偏转角度的增大呈抛物线变化,θ=20°时最大。纵断面上,碎屑流在坡脚附近的堆积厚度随偏转角度的增大而增大。

关键词：滑坡-碎屑流偏转角度运动参数模型试验

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丹巴滑坡的位移特征

山地学报 2007年第2期25卷 202-206页

作者：樊晓一乔建平田宏岭西南科技大学土木工程与建筑学院中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所

滑坡位移资料可为分析滑坡运动规律、发展趋势和预测预报提供依据。通过对丹巴滑坡治理过程中滑坡前部、中部和后部的位移监测资料分析,滑坡位移速度可划分为两个阶段:位移速度增加阶段和减少阶段。分析了各部位的各个阶段运动特征及其... 详细信息

滑坡位移资料可为分析滑坡运动规律、发展趋势和预测预报提供依据。通过对丹巴滑坡治理过程中滑坡前部、中部和后部的位移监测资料分析,滑坡位移速度可划分为两个阶段:位移速度增加阶段和减少阶段。分析了各部位的各个阶段运动特征及其影响因素。对各部位位移速度在增加阶段和减小阶段的速度与时间关系的曲线拟合,表明滑坡在位移速度增加阶段具有相似的运动特征,拟合方程都较好地符合指数方程,而在速度减小阶段受治理工程的影响差别较大,拟合方程分别为对数、线性和指数方程。以监测数据的初始值和累计最大值,利用Lo-gistic模型对各部位的累计位移进行预测,预测值与实测值的拟合程度较高,表明丹巴滑坡在治理过程中的整个累计位移较好地遵循Logistic增长过程。从位移监测资料可以看出,滑坡治理工程有效地控制了滑坡的活动。

关键词：丹巴滑坡位移速度累计位移 Logistic模型

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碎屑流冲击挡墙的土拱效应研究

自然灾害学报 2015年第5期24卷 92-102页

作者：段晓冬樊晓一姜元俊曾耀勋西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010 中国科学院成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

为揭示干碎屑流冲击挡墙过程中碎屑颗粒在底板、底板与挡墙之间的土拱效应,探讨了土拱效应的形成机理、冲击力拱的形成特征以及对冲击力分布变化的影响,为碎屑流的工程防护提供理论支持。利用PFC模拟方法和模型试验的数据资料,进行了不... 详细信息

为揭示干碎屑流冲击挡墙过程中碎屑颗粒在底板、底板与挡墙之间的土拱效应,探讨了土拱效应的形成机理、冲击力拱的形成特征以及对冲击力分布变化的影响,为碎屑流的工程防护提供理论支持。利用PFC模拟方法和模型试验的数据资料,进行了不同底板坡度下干碎屑流冲击挡墙的数值模拟分析。发现碎屑流运动中摩擦作用和碰撞机制导致的底板的颗粒之间、垂直底板方向上不同高度颗粒之间的速度差异是土拱效应的形成机理;碎屑流颗粒之间以及颗粒与底板间的摩擦作用引起的冲击力迹线的偏转较小,形成小冲击力拱;颗粒的冲击力迹线在碎屑流受挡墙的阻止时产生较大的偏转叠加,在底板与挡墙间形成大冲击拱。研究结果表明:碎屑流的运动机理产生土拱效应,土拱效应的特征不仅影响了碎屑流冲击力的分布变化,还导致了冲击力随挡墙高度的非线性分布。

关键词：碎屑流土拱效应冲击力 PFC模拟

基于离散元的高速远程滑坡运动堆积特征及能量转化研究——以三溪村滑坡为例

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地质力学学报 2019年第4期25卷 527-535页

作者：胡晓波樊晓一唐俊杰西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010

高速远程滑坡-碎屑流运动速度、堆积特征和能量转化是研究其致灾机制的重要因素,而模型试验、野外调查并不能全面揭示其成灾机理。文章以三溪村滑坡为例,采用PFC 3D 离散元模拟方法,揭示滑坡运动过程中的前部、中部和后部岩土体的速度... 详细信息

高速远程滑坡-碎屑流运动速度、堆积特征和能量转化是研究其致灾机制的重要因素,而模型试验、野外调查并不能全面揭示其成灾机理。文章以三溪村滑坡为例,采用PFC 3D 离散元模拟方法,揭示滑坡运动过程中的前部、中部和后部岩土体的速度演化分布、堆积特征和能量转化关系。研究结果表明:三溪村滑坡的残余摩擦系数为0.2时,模拟结果与实际堆积特征一致。前部、中部、后部岩土体到峰值速度存在差异,前部岩土体速度分布表现为显著的单峰型特征,而后部岩土体速度分布为双峰型特征。滑坡不同部位的岩土体堆积呈现层序分布;滑坡重力势能的转化中,摩擦耗能占总能量的52%,动能峰值时刻仅有15%的重力势能转化为动能。研究结果可为高速远程滑坡的运动机理分析和防灾减灾治理工程提供重要参考。

关键词：离散元颗粒流高速远程滑坡运动速度能量转化三溪村滑坡

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苏宝河流域地震滑坡运动特征研究

人民长江 2016年第24期47卷 46-50页

作者：杨海龙樊晓一西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

以苏宝河流域地震滑坡统计数据为基础,运用数理统计知识,以滑坡最大水平运动距离(Lmax)和视摩擦因数(Hmax/Lmax)为评价指标,探讨影响因子(滑坡面积S、滑坡高度H、滑坡坡度α、运动区坡度β、场地类型X)对不同规模的地震滑坡运动的影响... 详细信息

以苏宝河流域地震滑坡统计数据为基础,运用数理统计知识,以滑坡最大水平运动距离(Lmax)和视摩擦因数(Hmax/Lmax)为评价指标,探讨影响因子(滑坡面积S、滑坡高度H、滑坡坡度α、运动区坡度β、场地类型X)对不同规模的地震滑坡运动的影响特征。在Lmax的影响上,当S>1 000 m2时,影响因子的大小顺序为H,α,β和X;当S≤10 000 m2时,影响因子的大小顺序为H、X、α和β。显著性分析表明,H是影响Lmax的决定性因素且不受滑坡规模大小的限制。在Hmax/Lmax的影响上,当S>10 000 m2时,影响因子的大小顺序为α,H,β和X;当S≤10 000 m2时,影响因子的大小顺序为H,α,β和X;显著性分析表明,当S≤10 000 m2时,H、α、β对H max/L max的影响特别显著;当S>10 000 m2时,各影响因子对H max/L max均无显著影响。

关键词：运动特征最大水平距离视摩擦因数地震滑坡苏宝河流域

颗粒级配与场地条件对滑坡运动特征的影响模型试验研究

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铁道建筑 2016年第5期56卷 139-143页

作者：冷晓玉樊晓一西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

本文运用滑坡模型试验研究了不同坡角和颗粒级配对滑坡运动的影响机制。试验结果表明:坡角对滑坡前缘具有显著的阻止作用,坡角越大,坡脚前后的速度差越大,能量损失越大;滑坡运动到坡脚后,呈现出持速运动特征,持速阶段的运动距离随坡角... 详细信息

本文运用滑坡模型试验研究了不同坡角和颗粒级配对滑坡运动的影响机制。试验结果表明:坡角对滑坡前缘具有显著的阻止作用,坡角越大,坡脚前后的速度差越大,能量损失越大;滑坡运动到坡脚后,呈现出持速运动特征,持速阶段的运动距离随坡角的增加而增加,但其平均运动速度则在坡角45°时达到最大值;滑坡运动过程分为明显的加速运动、持速运动和耗散减速运动3个阶段;在同一坡角条件下,中值粒径越大的岩土体经过坡脚作用后,阻止效应越不敏感,能量损失越少,能量传递的有效性越大,持速运动的距离越大。

关键词：颗粒级配场地条件运动参数滑坡

芦山地震触发次生灾害特点统计分析及规律预测

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自然灾害学报 2018年第1期27卷 120-126页

作者：韩培锋田述军樊晓一盛晓州西南科技大学土木工程与建筑学院工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 如东县住房和城乡建设局江苏南通226400

芦山地震后次生灾害造成大量的人员伤亡和财产损失,有效分析并预测芦山地震次生灾害规律将有助于灾区的灾害评价和灾后重建工作。震后,四川省国土局组织中科院成都山地所开展芦山地震次生灾害风险评估,本人作为项目组成员参与其中。本... 详细信息

芦山地震后次生灾害造成大量的人员伤亡和财产损失,有效分析并预测芦山地震次生灾害规律将有助于灾区的灾害评价和灾后重建工作。震后,四川省国土局组织中科院成都山地所开展芦山地震次生灾害风险评估,本人作为项目组成员参与其中。本文利用芦山地震后四川国土部门和中科院山地所提供的灾害相关统计数据进行分析,发现庐山地震后次生灾害类型主要为崩塌、滑坡和泥石流等,达到灾害总量的99%,其中97%为小中型灾害。统计发现,地震各主要县市地质灾害密度差异较大,地震烈度等级越高,区域内各种次生灾害的密度就越大,大型规模次生灾害的密度也越大。本研究利用庐山地震灾害密度数据拟合多项式,并利用汶川地震灾害统计数据和国土局统计的芦山地震灾害密度数据对多项式进行对比验证,发现拟合公式计算结果与统计数据基本吻合。本研究得出的拟合多项式以及相关的统计规律将为庐山地震后预测崩塌和滑坡等次生灾害提供参考,为震后灾区重建和灾害评估提供科学指导。

关键词：芦山地震次生灾害灾害统计分析灾害预测

含石量和坡度变化对土石混合堆积体的动力响应及失稳的影响

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地震地质 2020年第1期42卷 212-225页

作者：韩培锋樊晓一田述军文华张友谊西南科技大学土木工程与建筑学院绵阳621010 水利部山洪地质灾害防治工程技术研究中心武汉430010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室绵阳621010

土石混合堆积体在地震荷载作用下的动力响应是研究其在地震荷载作用下失稳机理的重要指标。文中基于室内振动台模型试验,研究了含石量和坡度变化对土石混合堆积体动力响应特征的影响。试验结果表明:峰值加速度(PGA)的放大系数在水平方... 详细信息

土石混合堆积体在地震荷载作用下的动力响应是研究其在地震荷载作用下失稳机理的重要指标。文中基于室内振动台模型试验,研究了含石量和坡度变化对土石混合堆积体动力响应特征的影响。试验结果表明:峰值加速度(PGA)的放大系数在水平方向随着高程的增加而增大;坡度越大时水平方向的PGA放大系数越大,而含石量越大时其对应的水平方向的PGA放大系数越小;土石混合堆积体的坡脚处竖直方向的PGA放大系数增长明显,而坡顶竖直方向的PGA放大系数有减弱的趋势;相同激振强度下,土石混合堆积体的坡度越大则坡体顶部的永久位移越大,而含石量越大则对应的坡顶位移越小;堆积体滑坡振动过程及滑动后,大粒径颗粒向下运动的速度较快,使得土石混合堆积体坡脚的堆覆具有非常明显的颗粒分选现象。文中的研究结果对于分析土石混合堆积体的含石量和坡度变化与其在地震荷载作用下的动力响应规律具有实际意义。

关键词：土石混合堆积体含石量坡度峰值加速度动力响应