工程地质学报  2018, Vol. 26 Issue (1): 259-263   (371KB)    
第7次全国青年工程地质学术研讨会综述
李长冬, 于淼    
中国地质大学(武汉)工程学院 武汉 430074
摘要:2017年8月25—28日,第1届巴东国际地质灾害学术论坛暨第7次青年工程地质学术研讨会在湖北省巴东县顺利召开。第7次青年工程地质学术研讨会的主题为“滑坡稳定性评价与防治”,由中国地质大学(武汉)与中国地质学会工程地质专业委员会青年工作委员会联合承办,共有来自国内外71家单位(包括高校、科研院所和工程行业单位等)的近200位代表参会。研讨会由学术研讨和会后野外地质考察两部分组成。其中,学术研讨包括特邀报告、交流讨论和特邀专家点评3个环节。会上各位学者在自由、活跃的氛围下,围绕滑坡稳定性评价与防治研究中的热点和难点问题,深入探讨交流与互动,达到了共享新思想、发散新思维和提炼新观点的目的。同时,组委会秘书处建立了本次研讨会微信交流群,为参会代表提供了实时的线上交流平台。
关键词青年工程地质    滑坡灾害    稳定性评价    灾变机制    滑坡防治    
REVIEW OF 7TH CHINA YOUTH SYMPOSIUM ON ENGINEERING GEOLOGY
LI Changdong, YU Miao    
Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074
Abstract: The Badong International Geohazards Symposium(BIGS 2017) and the 7th China Youth Symposium on Engineering Geology(CYSEG)were successfully held in Badong county, Hubei province on 25th to 28th of August 2017. The theme of the CYSEG is "Stability analysis and control of landslide", which is jointly organized by China University of Geosciences(Wuhan) and Youth Committee of Engineering Geology. There are almost 200 participants from domestic and overseas universities, research institutes and the industry. The CYSEG is composed of two parts:academic seminar and field geological survey. Among them, academic seminar includes keynote speeches and discussions in association with comments from invited senior experts. In the atmosphere of free and active, participants discussed and interacted in-depth on the hot and difficult issues of landslide stability analysis and control. CYSEG has achieved the goal of sharing new ideas, spreading new thinking and refining new views. In addition, the organizing committee secretariat has established a WeChat service group, which provides real-time online communication platform for participants.
Key words: Youth's engineering geology    Landslide hazard    Stability evaluation    Hazard mechanism    Landslide control    

0 引言

2017年8月25~28日,第1届巴东国际地质灾害学术论坛暨第7次全国青年工程地质学术研讨会在湖北省巴东县召开。第7次全国青年工程地质学术研讨会由中国地质大学(武汉)与中国地质学会工程地质专业委员会青年工作委员会联合承办。

本次学术研讨会结合中国地质大学(武汉)工程地质学科的研究特色,围绕“滑坡稳定性评价与防治”主题,由学术研讨和会后野外地质考察两部分组成。其中,学术研讨由特邀报告、交流讨论和特邀专家点评3种形式组成,包含6个专题(岩质边坡成灾机制、滑坡稳定性分析与防治、工程边坡稳定性分析、滑坡监测新技术新方法、地质灾害数值模拟技术和滑坡防治与工程应用),下设21个特邀报告(表 1)。本次研讨会的特邀专家有长安大学彭建兵教授、国家自然科学基金委地球科学部熊巨华研究员、中国地质大学(武汉)唐辉明教授、香港大学岳中琦教授、大连理工大学唐春安教授、美国克莱姆森大学Charng Hsein Juang教授。特邀报告人和主持人主要来自全国各高校和科研院所,包括优青、青年千人和省杰青等多人。本次研讨会的特邀主持人有重庆大学仉文岗教授、武汉大学张晓平教授、三峡大学谈云志教授、长安大学邓龙胜副教授、成都理工大学李为乐副研究员、中国地质大学(北京)张彬副教授、中国科学院武汉岩土力学研究所孙冠华副研究员和部分特邀报告人。会上各位学者在自由、活跃的氛围下,围绕滑坡稳定性评价与防治研究中的热点和难点问题,深入探讨交流与互动,达到了共享新思想、发散新思维和提炼新观点的目的。

表 1 研讨会特邀学术报告信息 Table 1 Information of the keynote speeches

会议在筹备和举办过程中得到了工程地质领域广大前辈的大力支持和各位同仁的积极响应,共有来自国内外71家单位(包括高校、科研院所和工程行业单位等)的近200位代表参会。在大会开幕式上中国地质学会工程地质专业委员会主任委员、长安大学彭建兵教授和国家自然科学基金委地球科学部熊巨华副处长分别致辞,勉励青年学者积极投身科研工作,瞄准工程地质领域关键科学问题,强化理论和技术创新研究,为工程地质青年工作者指明了今后努力的方向。在闭幕式上,中国地质大学(武汉)副校长唐辉明教授进行了总结致辞,提出应积极开展工程地质学科文化建设,鼓励青年学者加强工程地质理论创新研究,尤其是在滑坡演化、岩体结构控制和区域稳定性理论方面,并倡导青年学者积极将学术创新理论、方法及技术与工程实践相结合,以促进工程地质学科的发展。

1 报告综述

围绕岩质边坡成灾机制专题,中国科学院地质与地球物理研究所李守定研究员从基岩顺层滑坡控制性结构面成因演化过程入手,结合近年来大型基岩顺层滑坡灾害分析,研究了基岩顺层滑坡滑带形成演化阶段与特征演变,将滑带形成演化过程划分为3个阶段:原生软岩、层间剪切带和滑带;通过滑带形成过程中原生软岩、层间剪切带和滑带的性质对比,研究滑带形成过程中的物理性质、岩石矿物组成和含量、微结构和连接特征、矿物微观演变、物理化学性质和物理力学性质的演化过程,提出基岩顺层滑坡现场识别与链式成灾分析方法。中国地质大学(武汉)章广成教授针对反倾岩质边坡,首先介绍了反倾岩质边坡倾倒破坏机制和稳定性方面的研究综述现状,然后结合大量反倾岩质边坡工程实例,探讨了反倾岩质边坡块状倾倒、块状-弯曲倾倒和弯曲倾倒等3种模式的变形破坏演化特点,重点研究了反倾岩质边坡弯曲倾倒破坏模式的演化过程和力学机制,最后提出了基于演化过程的反倾岩质边坡弯曲倾倒破坏模式稳定性评价方法。西南交通大学赵晓彦副教授针对大型高速滑坡启程剧动机理这一热点问题,以锁固段剪切破裂触发的震动为切入点,通过岩体剪切破裂震动试验研究了王家岩滑坡启程剧动模式及启动加速度;将锁固段面积占潜在滑面总面积的百分比定义为锁固段面积率,进行不同锁固段面积率的板岩岩体剪切破裂震动试验,分析震动加速度与锁固段面积率之间的关系,在此基础上研究锁固段剪切破裂震动对滑坡启动的影响,提出王家岩滑坡启程剧动机理;试验结果表明,剪切破裂震动加速度随锁固段面积率的增加而增大,王家岩滑坡启动为斜向上的抛射,而非沿潜在滑面的滑动,并提出了王家岩滑坡的抛射启动加速度及抛射方向。

围绕滑坡稳定性分析与防治专题,浙江大学吕庆副教授从地下水渗流侵蚀坡脚的基本过程研究出发,通过现场水文地质条件的测试及分析,探究台缘地下水的渗流特征;对台缘黄土滑坡不断扩展的成因和机理进行了理论分析和计算,探讨了地下水渗流和排泄过程中坡体的破坏过程,揭示黑方台黄土台缘滑坡不断发展的原因。西北大学王新刚博士开展了灌溉诱发黄土滑坡、人工开挖与降雨诱发滑坡等复杂地质环境下黄土滑坡滑带土力学参数研究,探讨了各类复杂地质环境下黄土滑坡滑带土的非饱和三轴蠕变、动态环剪、微观尺度等试验背景下的力学性质规律,并对以往的研究进行总结和展望。中南大学周中副教授通过冻融循环作用下土石混合体大型三轴试验,提出了土石混合体静强度、弹性模量及黏聚力影响因素的主次顺序,建立了土石混合体弹性模量理论计算模型,开展了降雨入渗作用下土石混合体边坡稳定性研究。

围绕工程边坡稳定性分析专题,四川大学周家文副研究员针对西南水电库区滑坡灾害,总结出几个典型的滑坡类型及其成因机制、演化过程,并结合实际工程对库岸滑坡可采用的防灾减灾措施进行探讨。三峡大学左清军副教授针对富水软岩隧道跨越断层段洞口边坡失稳问题,通过总结隧道宏观变形演化历史,分析富水软岩隧道跨越断层段洞口边坡失稳的影响因素及失稳破坏模式,运用突变理论并融合监测数据分析富水软岩隧道跨越断层段洞口边坡失稳机制,最后提出“洞内+洞外”的综合处治措施,具有较强的实效性和针对性。大连理工大学裴华富研究员课题组,结合光纤光栅传感技术,提出了一种边坡稳定性实时分析方法,实现了边坡内部位移变化的实时监测,进而建立优化模型搜索潜在滑裂面,运用最小二乘法拟合得到潜在滑裂面;确定滑裂面后,将极限平衡条分法变换为积分形式计算边坡安全系数,该方法避开了土体各向异性和复杂本构关系参数复杂性,可实时便捷地监测边坡变形情况并评估边坡的稳定状态,为滑坡灾害的在线预警提供了较为系统的解决方案。同济大学张洁副教授提出贝叶斯方法是岩土及地质工程信息融合的天然工具,通过4个典型岩土工程案例论证了贝叶斯方法进行信息融合的适用性,提出了对欧盟岩土规范的若干改进意见,并对贝叶斯方法在岩土工程中的应用进行了展望。

围绕滑坡监测新技术新方法专题,南京大学朱鸿鹄副教授通过室内试验、理论建模、数值仿真和现场测试等手段,系统研究了滑坡变形分布式光纤感测技术的多个瓶颈问题,研发了用于滑坡深部位移监测的固定式光纤测斜仪,建立了直埋式光缆和岩土体之间的变形耦合理论模型,在此基础上集成开发了滑坡变形分布式智能感测系统;通过室内边坡模型试验和有限元模拟,揭示了加载、渗流等不同孕灾模式下滑坡的变形规律,提出了基于应变的边坡稳定性评估方法,阐明了坡体与土钉等原位加筋体之间的相互作用机理。东南大学蔡国军教授采用现代信息技术、数字技术和计算技术,研发了高精度多功能岩土工程原位测试技术——数字式孔压静力触探测试系统(CPTU),建立了基于CPTU的工程设计应用体系,提出了基于CPTU的我国土分类方法与工程特性评价体系,构建了基于CPTU的地基动力特性、建筑物沉降变形与承载特性、基坑工程稳定的分析方法,建立了基于电阻率CPTU的特殊地基工程性质评价和环境岩土工程应用方法。三峡大学黄海峰副教授从基于小型无人机遥感系统(Micro-UAVRS)的地质灾害应急调查、Micro-UAVRS的滑坡应急治理勘查设计以及基于Micro-UAVRS的滑(边)坡监测及面形变信息提取等3个方面,介绍基本方法及具体应用实例,以期较为全面地展示如何利用小型无人机遥感技术,弥补传统地质灾害应急调查与表面变形监测等存在的局限性,充分发挥基于Micro-UAVRS的地质灾害调查、辅助治理工程勘查设计以及开展常态化面形变监测的优势。上海华测导航技术股份有限公司监测集成事业部徐恩强副总经理针对溪洛渡水电站案例,基于独立运行分控系统、多参考站及太阳能供电等技术方法,构建了溪洛渡水电站牛滚函滑坡、花坪子等滑坡体的华测北斗自动化监测预警系统。

围绕地质灾害数值模拟技术专题,清华大学徐文杰副教授基于格子布尔兹曼(LBM)多相流理论及离散元方法(DEM)提出了三维多相流-固体耦合算法,并开发了相应的耦合计算分析模块,对岩土工程领域两种典型的复杂流-固耦合问题进行了计算分析,从宏观和细观角度精细化揭示流体与固体相互作用机理、物理力学行为及破坏过程。中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所欧阳朝军副研究员介绍了项目组在滑坡灾害动力学过程数值模拟方面的最新研究进展,采用基于深度积分的连续介质力学方法和项目组基于此方法开发的灾害动力学数值模拟软件Massflow,对2015年深圳滑坡,2016年丽水滑坡和最近发生的茂县滑坡进行了定量化模拟分析,并提出了一些思考和总结。同济大学张丰收教授通过三维数值分析软件,结合微地震分析数据,对水力压裂裂缝的三维扩展以及对断层力学性能的影响进行模拟,分析了断层被激活的条件以及激活后的滑动行为;同时通过试验对带支撑剂裂缝在剪切条件下的摩擦和渗流行为进行研究,为支撑裂缝的长期稳定性分析提供依据。

围绕滑坡防治与工程应用专题,中国地质大学(武汉)龚文平教授介绍了一种基于多目标优化原理的土质边坡抗滑桩设计方法,该设计方法可同时优化抗滑桩的加固效果与加固成本,考虑的抗滑桩设计参数包括抗滑桩的直径、桩间距、桩长以及桩的位置,并采用帕雷诺面以及关节点等多目标优化方法确定了最佳抗滑桩设计参数;采用敏感性分析方法研究了各抗滑桩设计参数对抗滑桩加固效果的影响。西南石油大学朱大鹏副教授采用理论分析、物理试验和数值模拟,研究了桩前岩体大开挖条件下桩-岩相互作用机理,主要包括不同桩前阻滑宽度下岩体破坏模式、不同岩体宽度条件下岩体应变和位移及抗滑桩应变随滑坡推力的变化规律,其研究成果对指导桩前岩体开挖条件下抗滑桩设计具有重要的理论及实用价值

吉林大学张文副教授针对青藏高原东南缘金沙江构造缝合带两侧的大型滑坡与泥石流等地质灾害,采用热释光与光释光测年方法确定了16个大型地质灾害的年龄,其中最老为130.9±7.3 ka(晚更新世起始段),确定了晚更新世与全新世青藏高原的隆升速度,同时研究发现地质灾害的发生时间与海洋同位素测年(MIS)界限极为接近。中南大学申永江博士提出了双排长短组合桩的滑坡治理方法,开展了后排桩沉埋深度的优化设计,探究了桩排距对治理效果的影响,并通过模型试验验证了该治理方案的有效性。

在专家点评环节,本次研讨会的特邀专家有长安大学彭建兵教授、香港大学岳中琦教授、大连理工大学唐春安教授、美国克莱姆森大学Charng Hsein Juang教授。特邀专家们针对青年学者特邀报告从研究成果、创新性、未来研究思路、应用拓展及演讲技巧等方面给予了针对性和建设性的点评和建议,充分肯定了青年学者的创新和勤奋,同时对青年学者促进工程地质学科发展寄予了殷切期望。

2 野外考察

8月26日和27日下午,参会专家学者与代表近200人先后分批参加了野外地质考察。

考察路线一是主会场—巴东大桥—史家坡滑坡,其主题为库区地质灾害特征与防治工程,考察内容包括三峡库区地质灾害概况、史家坡滑坡及其防治基本情况。中国地质大学(武汉)工程学院李长冬教授在巴东长江大桥附近首先介绍了三峡(瞿塘峡、巫峡和西陵峡)和三峡工程的基本情况,结合该地区滑坡地质灾害分布图介绍了三峡库区地质灾害分布的概况,分析了滑坡地质灾害的影响因素,重点阐述了易滑地层岩性和降雨等因素对滑坡地质灾害的诱发机理。中国地质大学(武汉)教育部长江三峡库区地质灾害研究中心马俊伟博士详细介绍了史家坡滑坡的概况、防治工程设计、变形失稳过程和失稳滑动的原因,引起了国内外专家学者的广泛兴趣。针对其失稳滑动的原因,专家学者纷纷发表了各自的见解,展开了深入的讨论与交流。

考察路线二是主会场-沿江观察-黄土坡滑坡,其主题为大型水库滑坡野外综合试验场,在此路线可乘船沿江观察黄土坡滑坡,并进入中国地质大学巴东野外综合试验场。中国地质大学(武汉)教育部长江三峡库区地质灾害研究中心刘清秉副教授在船上向与会专家详细介绍了赵树岭滑坡和黄土坡滑坡概况及滑坡边界,重点介绍了黄土坡滑坡体地质条件、变形演化特征,以及黄土坡滑坡体及周边布置的长期在线监测系统。中国地质大学(武汉)教育部长江三峡库区地质灾害研究中心王菁莪博士在巴东野外综合试验场内,首先整体介绍了试验场的基本情况与揭露的地质现象,并深入3号支洞145 m里程处的地下实验室,结合图文资料,详细了解了滑坡体地下65 m实验室的开挖建设过程,以及原位剪切试验、原位直剪蠕变试验与原位三轴蠕变试验的开展情况。最后在5号支洞展示介绍了大型滑坡深部滑床、滑带和滑体的接触特征。针对该试验场揭露的滑带分布及变形特征,以及滑坡体的形成演化过程等科学问题,专家学者在现场展开了热烈的讨论,学术氛围浓厚。

3 总结

第7次全国青年工程地质学术研讨会结合中国地质大学(武汉)工程地质学科的研究特色,围绕“滑坡稳定性评价与防治”主题,包含6个专题(岩质边坡成灾机制、滑坡稳定性分析与防治、工程边坡稳定性分析、滑坡监测新技术新方法、地质灾害数值模拟技术和滑坡防治与工程应用),下设21个特邀报告。本次研讨会特别增加了线下交流讨论及专家点评环节时长,并建立线上微信交流群。各位学者在自由、活跃的氛围下,围绕滑坡稳定性评价与防治研究中的热点和难点问题,通过线上线下的深入探讨交流与互动,达到了共享新思想、发散新思维和提炼新观点的目的。

本次研讨会对推动青年学者间的学术交流、促进青年人才的成长起到了积极作用。工程地质青年工作委员会将继续努力,集成和发扬工程地质前辈的拼搏精神和优良传统,办好后续系列研讨会,为青年学者的学术交流搭建好平台。

致谢 感谢中国地质学会工程地质专业委员会、国家自然科学基金委员会、教育部长江三峡库区地质灾害研究中心、三峡大学和巴东县相关部门的大力支持!