降雨条件下冰碛土滑坡模型试验研究

金建立; 曹志翔; 宗永臣; 陈亮; 王康宇

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20231218002

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

降雨条件下冰碛土滑坡模型试验研究

论文 | 更新时间：2025-07-07

- 降雨条件下冰碛土滑坡模型试验研究
- Experimental Study on Moraine Soil Landslide Model under Rainfall Conditions
- 防灾减灾工程学报 2025年45卷第3期页码：672-679
- 作者机构：
  
  1.西藏农牧学院水利土木工程学院，西藏林芝 860000
  2.西藏土木水利电力工程技术研究中心，西藏林芝 860000
  3.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京210098
  4.浙江工业大学土木工程学院，浙江杭州310014
- 作者简介：
  
  金建立（1981—），男，讲师，硕士。主要从事降雨渗流及边坡稳定性方面研究。E-mail：495688405@qq.com
- 基金信息：
  
  冰碛土滑坡-泥石流-堰塞湖灾害链发展过程的机理与模拟(U20A20111);西藏土木水利电力工程技术研究中心项目(XZA202305CHP2005B)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20231218002
  中图分类号： TU443
- 收稿：2023-12-18，
  
  修回：2024-05-21，
  
  纸质出版：2025-06-28
- 稿件说明：
移动端阅览
金建立,曹志翔,宗永臣等.降雨条件下冰碛土滑坡模型试验研究[J].防灾减灾工程学报,2025,45(03):672-679.

JIN Jianli,CAO Zhixiang,ZONG Yongchen,et al.Experimental Study on Moraine Soil Landslide Model under Rainfall Conditions[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2025,45(03):672-679.
金建立,曹志翔,宗永臣等.降雨条件下冰碛土滑坡模型试验研究[J].防灾减灾工程学报,2025,45(03):672-679. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20231218002.

JIN Jianli,CAO Zhixiang,ZONG Yongchen,et al.Experimental Study on Moraine Soil Landslide Model under Rainfall Conditions[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2025,45(03):672-679. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20231218002.

摘要

实践指出降雨是引发边坡破坏的重要外部因素之一。为研究降雨作用下冰碛土滑坡规律和导致滑坡的内在因素，本次研究制作了3种坡度的冰碛土边坡模型，进行了3种降雨强度下的共9组降雨作用下的冰碛土滑坡试验，通过试验观测边坡土含水率、土压力变化及边坡变形数据，从而揭示降雨条件下冰碛土边坡破坏的机制。通过对冰碛土边坡降雨试验过程的观测发现，边坡模型坡脚位置的含水率最先稳定，各观测点的土压力没有观测到明显变化规律。实验过程中降雨入渗导致的滑坡变形大致可以划分为4个阶段，首先为局部性土颗粒滑落，其次为边坡表面形成冲蚀沟，然后小范围的冲沟逐渐扩展为中部和上部连片滑动，最后冰碛土边坡浅层形成贯通性滑动体，滑动的泥水混合物流动一段距离后在坡脚处形成堆积体。3种暴雨工况下各坡度边坡主要特征表现为边坡表层土体产生小范围坡面径流，径流逐渐增强形成冲蚀沟，其后发生滑坡破坏。3种大雨工况下坡度超过45°的边坡发生了滑坡破坏。3种中雨工况下仅60°边坡产生了滑坡破坏。结果表明降雨强度和边坡坡度是影响冰碛土滑坡发生的主要因素。

Abstract

Practical experience shows that rainfall is one of the key external factors triggering slope failure. To investigate the mechanisms of moraine soil landslides under rainfall and the internal factors causing landslides

this study established moraine soil slope models with three slope gradients and conducted nine sets of landslide tests under three rainfall intensities. Through experimental observation of soil moisture content of slopes

soil pressure variations

and slope deformation data

this study revealed the failure mechanisms of moraine soil slopes under rainfall conditions. Observations during rainfall tests on moraine soil slopes showed that the moisture content at the slope toe stabilized first

and no obvious variation patterns were observed in earth pressure at monitoring points. The landslide deformation caused by rainfall infiltration during the experiment could be divided into four stages: local soil particle slippage

formation of erosion gullies on the slope surface

gradual expansion of small-scale gullies into interconnected sliding areas in the middle and upper sections

and formation of a continuous shallow sliding mass in the moraine soil slope. The flowing mud-water mixture traveled a certain distance before depositing at the slope toe. Under three rainstorm scenarios

slopes of different gradients exhibited small-scale surface runoff that gradually intensified into erosion gullies

ultimately triggering landslides. Under heavy rainfall scenarios

slopes with gradients greater than 45° experienced landslides. Under three moderate rainfall scenarios

only the 60° slope suffered from landslides. The results show that rainfall intensity and slope gradient are the main factors influencing the occurrence of landslides in moraine soils.

关键词

Keywords

references

邱恩喜，何巧玲，孙希望，等 . 冻融循环作用下西藏东南冰碛土剪切力学特性试验研究［J］. 防灾减灾工程学报， 2022 ， 42 （ 6 ）： 1267 - 1279 .

Qiu E X ， He Q L ， Sun X W ， et al . Experimental study on shear mechanical properties of moraine soil in southeast tibet pubjected to freeze⁃thaw cycles ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2022 ， 42 （ 6 ）： 1267 - 1279 . （in Chinese）

杨兴国，曹志翔，邢会歌，等 . 冰碛土滑坡—泥石流—堰塞湖灾害链发展过程机理与模拟技术研究构想［J］. 工程科学与技术， 2022 ， 54 （ 3 ）： 1 - 13 .

Yang X G ， Cao Z X ， Xing H G ， et al . Research framework of the program： dynamic evolution mechanism and simulation of moraine landslide—debris flow—dammed lake disaster chain （invited contribution）［J］. Advanced Engineering Sciences ， 2022 ， 54 （ 3 ）： 1 - 13 . （in Chinese）

袁浩，郭长宝，吴瑞安，等 . 西藏易贡高位远程滑坡研究进展与展望［J］. 地质通报， 2023 ， 42 （ 10 ）： 1757 - 1773 .

Yuan H ， Guo C B ， Wu R A ， et al . Research progress and prospects of the giant Yigong long run-out landslide， Tibetan Plateau， China ［J］. Geological Bulletin of China ， 2023 ， 42 （ 10 ）： 1757 - 1773 . （in Chinese）

刘伟 . 西藏易贡巨型超高速远程滑坡地质灾害链特征研析［J］. 中国地质灾害与防治学报， 2002 ，（ 3 ）： 11 - 20 .

Liu W . Study on the characteristics of huge scale-super highspeed-long distance landslide chain in Yigong， Tibet ［J］. The Chinese Journal of Geological Hazardand Control ， 2002 ，（ 3 ）： 11 - 20 . （in Chinese）

Chen H N ， Wang Y ， Zhang Y ， et al . Surface deformation of Kangding airport，Qinghai-Tibet plateau， China using insar techniques and multi-temporal sentinel-1 datasets ［C］∥IGARSS 2018-2018 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. Piscataway， N.J.： IEEE ， 2018 ： 3059 - 3062 .

Juang C H . BFTS‑Engineering geologist's field station to study reservoir landslides ［J］. Engineering Geology ， 2021 ， 284 ： 106038 .

Gong W P ， Juang C.H ， Janusz W . Geohazards and human settlements：Lessons learned from multiple relocation events in Badong， China‑Engineering geologist's perspective ［J］. Engineering Geology ， 2021 ， 285 ： 106051 .

Li C D ， Robert E C ， Fu Z Y ， et al . Evolution characteristics and displacement forecasting model of landslides with stair-step sliding surface along the Xiangxi River，three Gorges Reservoir region，China ［J］. Engineering Geology ， 2021 ， 283 ： 105961 .

童立强，涂杰楠，裴丽鑫，等 . 雅鲁藏布江加拉白垒峰色东普流域频繁发生碎屑流事件初步探讨［J］. 工程地质学报， 2018 ， 26 （ 6 ）： 1552 - 1561 .

Tong L Q ， Tu J N ， Pei L X ， et al . Preliminary discussion of the frequently debris flow events in Sedongpu Basin at Gyalaperi peak，Yarlung ZangboＲiver ［J］． Journal of Engineering Geology ， 2018 ， 26 （ 6 ）： 1552 - 1561 ．（in Chinese）

Zou Q ， Cui P C ， Jiang H ， et al . Analysis of regional river blocking by debris flows in response to climate change ［J］. Science of the Total Environment ， 2020 ， 741 ： 140262 .

Fan Y Y ， Song L ， Wei X L . Analysis of the start-up mechanism of moraine debris flow based on flume test：A case study of the Aierkuran Gully along the Sino-Pakistan highway ［J］. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control ， 2021 ， 32 （ 1 ）： 1 - 9 .

Felip U ， Mertin B ， Idoia A . After the 2017 disaster： Villa Santa Lucia And iits surrounding Glaciers. a Contribution to resilience from a glaciological view at chilean northern patagonia ［C］∥ Agu Fall Meeting Abstracts . SanFrancisco ：［s.n.］， 2020 .

Robin N ， Chen H Y ， Cao C R . Review of moraine dam failure mechanism ［J］. Geomatics， Natural Hazards and Risk ， 2019 ， 10 （ 1 ）： 1948 - 1966 .

Zhang C ， Yao L K . Study on earthquake-induced sloshing waves in moraine-dammed lakes ［J］. Journal of Earthquake and Tsunami ， 2022 ， 16 （ 1 ）： 2250001 .

Wang J ， Cui Y F ， Clarence E C ， et al . The effect of climate change on alpine mountain hazards chain： a case study in Tianmo Ravine，Tibet，China ［C］∥ The International Congress on Environmental Geotechnics： Springer . Hangzhou ： Springer Singapore ， 2018 ： 461 - 470 .

赵宏昱，王国义，杨兵，等 . 雨后不同时长基覆型边坡动力失稳破坏研究［J］. 防灾减灾工程学报， 2024 ， 44 （ 4 ）： 933 - 939，951 .

Zhao H Y ， Wang G Y ， Yang B ， et al . Dynamic instability failure of slope with bedrock in different duration after rain ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2024 ， 44 （ 4 ）： 933 - 939，951 . （in Chinese）

陶伟 . G318波林段典型砂性土边坡稳定性与降雨阈值研究［D］. 拉萨：西藏大学， 2022 .

Tao W . Study on stability and rainfall threshold of typical sandy soil slope in G318 Bomi-Nyingchi Section ［D］. Lhasa ： Tibet University ， 2022 . （in Chinese）

陈宁生，王政，田树峰，等 . 冰碛土体起动泥石流的特征研究［J］. 第四纪研究， 2019 ， 39 （ 5 ）： 1235 - 1245 .

Chen N S ， Wang Z ， Tian S F ， et al . Study on debris flow process induced by moraine soil mass failure ［J］. Quaternary Sciences ， 2019 ， 39 （ 5 ）： 1235 - 1245 . （in Chinese）

Wu T Y ， Jia J H ， Jiang N ， et al . Model test of deformation evolution and multi factor prediction of anchorage slope stability under rainfall condition ［J］. Journal of Earth Science ， 2020 ， 31 （ 6 ）： 1109 - 1120 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

冻融循环作用下西藏东南冰碛土剪切力学特性试验研究

黄土山区冲沟地形对桥梁桩基有效桩长影响研究