堆积碎石土斜坡浅表入渗的空间分布与变异性研究

为探究强降雨下堆积体斜坡入渗参数的空间分布与空间变异性,通过筛分试验及双环入渗试验分别对堆积体斜坡试验点不同粒径区间碎石质量分数、碎石土渗透系数、饱和渗透系数、不同深度碎石土含水率进行测量,对数据进行普通Kriging插值统计分析,运用交叉检验选定合理理论模型与参数,获得其空间分布与变异性特征。研究结果表明:测试区碎石土入渗符合Kostiakov模型;不同粒径区间碎石质量分数采用高斯半变异函数理论模型空间插值精度最高,碎石土渗透系数和不同深度碎石土含水率采用球状半变异函数理论模型空间插值精度最高;粒径大于10 mm碎石主要分布于坡顶与坡腰区域且使该区域碎石土渗透系数的空间变异性相对较大,细小碎石(粒径2~10 mm)则聚积在坡脚位置,碎石土渗透系数速率沿坡面由上至下呈逐渐减少的空间分布趋势;浅土层(0~15 cm)坡腰含水率比坡顶、坡脚要高,而深土层(15~25 cm)坡脚含水率比坡顶、坡腰要高,且随深度增加缓慢上升。研究结果可作为碎石土滑坡降雨致滑的理论参考依据。     

坡位坡向对铁路路堑边坡植被恢复工程土壤肥力的影响

以商合杭铁路宣城段某段路堑边坡为研究对象,通过现场取样和室内测定的方法,研究坡位、坡向对路堑边坡肥力的影响,结果表明:土壤养分的含量在坡底均达到最大值,具体表现为坡底>坡中>坡上;全磷、全氮受坡位、坡向影响不显著(P>0.05);研究区域中有效氮、有效磷的含量与坡位和坡向显著相关(P<0.01);pH值沿坡面自上而下,逐渐降低,受坡位的影响显著(P<0.05)。     

土工构造物边坡冲刷临界坡度的研究

分析土工构造物边坡 (后面均简称为边坡 )冲刷防护必要性及目前边坡冲刷临界坡度研究存在的不足 ,针对这些不足 ,对边坡径流流速、水深做了较为细致的水力学分析 ,利用泥沙运动力学研究了坡面径流对土壤颗粒冲刷机理 ,得出各主要坡面冲刷影响因素 (降雨、坡顶汇流长度、坡长、坡顶坡面的粗糙系数、土粒比重与直径 )与冲刷临界坡度的函数关系 ,并认为该坡度不是一个常数 ,而是一个受这些因素影响的可变区间     

新型功能材料生态护坡现场试验研究

选取深圳市龙城中专后山典型岩质边坡作为新型功能材料生态护坡现场试验点,介绍了基于新型功能材料及其生态护坡施工工艺,设置现场试验对比组,对现场环境、植被长势及土壤性质进行长期监测和对比研究。半年多的现场试验表明:坡面土壤施加功能材料后,能有效提高植被发芽率,缩短出芽时间,促进植株和根系快速生长,加快坡面植被覆盖速率,提高边坡抗冲刷侵蚀能力,增强坡面浅层土体的稳定性。土壤性质监测结果表明:施加功能材料后,坡面土壤pH值范围为7.0~7.5,土壤温度在阴雨天提升0.56°C,在高温炎热天气下降低0.3°C;土壤含水率提高10.1%~16%;土壤活性有机质含量提升31%,土壤电导率提升11.5%,土壤氧气含量提升2%,二氧化碳含量降低30.6%;土壤紧实度降低27.6%。在土壤中施加新型功能材料的方法,是南方岩质边坡生态护坡技术未来研究和发展的方向。     

复杂岩体边坡工程极限平衡理论

本文建立了非均质非线性各向异性岩体极限平衡理论,并应用这一理论研究了各向异性岩石边坡的工程稳定性问题。通过极限平衡分析计算,定量地研究了缓倾角边坡坡顶极限承载力和陡倾角边坡坡面极限边界线。分析结果表明,在各向异性岩坡中,坡顶极限承载力降低,坡面临界坡度减小。本文理论简化到各向同性岩坡中时,与B·B·索科洛夫斯基、穆欣等人的分析成果完全吻合。     

降雨触发不同级配堆积体滑坡模型试验研究

深入研究降雨条件下堆积体坡失稳规律对滑坡预测预报和防灾减灾具有重要的理论意义和工程实用价值。开发研制了降雨滑坡室内模型试验系统,对3种配制的堆积体土样进行了模型试验。研究了降雨条件下堆积体土坡的渗流、变形、破坏和颗粒运移的规律,探讨颗粒级配对堆积体土坡稳定性的影响。结果表明:坡内土体体积含水率、孔隙水压力和吸力随降雨历程响应明确;湿润锋到达后体积含水率和孔隙水压力持续增加而吸力持续减小,达到峰值后稳定;降雨停止后体积含水率和孔隙水压力立即降低而吸力逐渐增大。坡体破坏瞬时土体位移有一个加速过程。颗粒级配(含石量)对土坡破坏模式具有显著的影响;堆积体含石量为13%,19%,41%的土坡破坏模式分别为多级后退式破坏、冲蚀引起的局部浅层滑动破坏和块状滑动破坏;含石量越小,滑裂面越明显;含石量对细颗粒流失也有影响,含石量越大细颗粒流失越显著,坡脚细颗粒含量越大。     

下伏基岩堆积体边坡抗滑桩加固前后地震响应特征离心模型试验

 为研究抗滑桩加固上覆堆积体--下伏基岩二元结构边坡的抗震机制,开展2组1∶50比尺的离心振动台模型试验,以对比分析下伏基岩堆积体边坡在抗滑排桩加固前后的地震响应特征与抗滑桩的桩身弯矩分布规律。试验时,输入4级加速度峰值连续增大的El Centro波,监测边坡模型坡面与坡体内的加速度响应、坡顶沉降变形以及抗滑桩上静、动弯矩的分布。试验结果显示由于抗滑桩抑制了上覆堆积体的下滑,坡顶的加速度峰值(PGA)放大系数、加速度反应谱以及竖向沉降变形均有不同程度的降低。抗滑桩一方面加固了上覆堆积滑体另一方面在坡体内产生了地震波的反射叠加效应,使得边坡水平响应加速度放大系数出现了桩前增大桩后减小的现象。下伏基岩堆积体边坡坡顶沉降与Arias烈度在抗滑排桩加固前后均具有良好的正相关线性关系。地震荷载作用过程中抗滑桩动力响应弯矩变化幅值明显大于地震作用后的静弯矩增量,且静弯矩与动弯矩变化幅值的分布均在基岩面附近达到峰值,易在基岩面附近造成抗滑桩的破坏,类似工况下抗滑桩的抗震配筋设计应充分考虑这一特点。     

基于敏感性指数和逻辑回归模型的乐东县地质灾害影响因素敏感性分析

影响因子研究是地质灾害评价的基础,影响因子的敏感性在评价中能直接反应权重大小,敏感性的定量化程度将影响着评价结果的精度。本文以海南乐东县为例,选取断裂、坡度、坡向、岩土体类型、公路、水系作为影响因子,依托GIS平台运用敏感性指数和逻辑回归模型的方法开展了地质灾害影响因素敏感性研究。结果表明:(1)在因子分级中,断裂距离0～1000 m、坡度30°～35°、南向坡、块状坚硬花岗岩岩组、公路范围0~100 m、水系0~200 m是各因子敏感性指数最高的分级区间。(2)影响因子敏感性由大到小依次为坡向>公路>水系>岩土体>坡度>断裂。(3)逻辑回归运算结果AUC值为0.895,预测的准确率满足要求。因此,研究成果可为海南乐东县地质灾害评价及防治提供科学依据。     

无黏性土滑动和堆积特性的模型试验研究

采用室内模型试验,研究了无黏性土堆积体在无侧限条件下沿斜面的滑动和堆积运动过程。探索了堆积体体积、粒径、形状,坡高,启动区坡度,坡脚约束角,滑面摩擦系数等指标对滑坡运动最终堆积参数(冲程,宽度,厚度,面积)的影响。试验结果表明:随着堆积体体积、颗粒粒径、坡高、启动区坡度、坡脚约束角变大和滑面摩擦系数减小,滑坡的最终堆积范围均会变大。无黏性土在斜面上的横向扩展运动有两种形式:一种是保持一定角度下滑,直至到达坡底;另一种是横向扩展到一定宽度后,沿垂直于坡脚线的方向向下滑动。堆积体体积、滑面摩擦系数、颗粒形状、坡脚约束角对冲程和堆积面积的影响比较显著,而坡高和体积对堆积宽度的影响比较显著。试验研究成果为深入研究滑坡冲程及堆积形态提供了初步的依据。     

大沽河流域蔬菜基地土壤氮素养分现状调查与分析

对大沽河流域蔬菜基地土壤氮素养分现状情况进行了调查研究,分析了露天土壤和设施土壤铵态氮、硝态氮、碱解氮、全氮等的垂直分布规律及原因.结果显示:该流域菜地土壤氮素累积现象比较严重,表层(0~20cm)土壤氮素累积现象尤为严重.两种农业生产模式下铵态氮、硝态氮含量无明显差别,而碱解氮、全氮的含量设施明显高于露天.除硝态氮外,其他氮素分布具有明显的层次性,含量一般随土壤深度增加而减少.表层(0~20cm)土壤铵态氮高于40~60cm土层含量数倍,平均含量在13mg/kg左右,最高达65.01mg/kg;硝态氮在0~60cm土层中均有较高累积量,平均含量在14~28mg/kg之间,最高达55.18mg/kg;露天和设施在0~40cm土层中的碱解氮、全氮含量几乎全部达到中等水平及以上.     

辽宁西北部地区乔木群落与环境关系研究

为解决辽宁省西北部地区造林困难的问题,对乔木林群落与环境的关系进行研究,采用DCCA排序法分析乔木与环境因子的关系,应用Canoco软件进行数据处理。经过结果分析得出,环境因子之间存在显著的相关性,坡位、坡度、海拔、土壤类型是影响乔木植物分布的主要因子。根据树种和样地的DCCA排序图,划分出5种群落的划分,明确了群落适宜的生长环境。通过环境因子对物种分布格局的解释能力分析,环境因子解释了45.3%的植被格局。     

海岛地形下强风爬坡效应数值模拟分析

针对海岛地形下强风爬坡效应对输电塔和跨海大桥的不利影响,基于计算流体力学软件,以浙江沿海一座具有塔架工程建设背景的岛屿为研究对象,采用数值仿真的手段研究了不同坡度海岛的竖向风速分布规律,并对坡顶区域竖向风速进行拟合。研究发现:最大竖向风速出现在迎风坡约3/5高度处;距海岛顶部150 m高度范围内,坡顶竖向风速随坡度的分布近似满足指数型函数,当超过该高度时,竖向风速随坡度基本不变;不同坡度工况下,坡顶以上最大竖向风速出现在距坡顶50～200 m高度范围内。     

基于GIS和ANN技术的延边地区山体滑坡敏感性分析

为了分析延边地区山体滑坡的敏感性,采用人工神经网络方法,计算了坡度、坡向、土壤类型、地质类型和土地五个影响山体滑坡发生因子的权重值,并使用GIS加权叠加方法,得到了敏感性地图,最后,山体滑坡敏感性地图表明非常危险区域(0.9或以上)主要分布在坡度为25°~40°的山区。     

土与全风化岩双元边坡整体稳定性计算分析

国内土岩双元边坡整体破坏模式研究较少。为探究济南地区土与全风化岩双元边坡整体稳定性分析方法,基于同一团队相同地质条件边坡圆弧滑动的整体破坏模式,运用瑞典圆弧法对土层与全风化岩石边坡进行分析,得到水平积分模型和竖直积分模型的边坡稳定解析解,并针对具体算例运用有限元法进行验证。最后选取济南地区土与全风化岩石典型地层,运用plaxis~(3D)有限元软件,分析坡率及土层与岩层比例对滑移面坡顶开裂点及安全系数的影响,提出滑移面坡顶开裂点值拟合公式。结果表明:水平积分模型得出的安全系数略小于竖直积分模型,解析解得出的安全系数小于有限元法;固定边坡高度,土与全风化岩双元边坡土层越厚,边坡就越不稳定;坡率越小,安全系数越大。研究结果可供同类工程参考应用。     

福建省建阳区草珊瑚资源分布特性调查

通过踏查与实地样方调查相结合的方法,对福建省建阳区野生草珊瑚资源进行全面调查,旨在揭示野生草珊瑚资源分布特性及蕴藏量。调查结果表明,建阳区草珊瑚的分布面积为526.0km2,总蕴藏量达2523.68kg,主要分布在回龙乡、黄坑镇、书坊乡、徐市镇等地。野生草珊瑚总体集中分布于海拔250~700m的山坡或沟谷林下阴湿处,植被类型主要为阔叶林,土壤类型为红壤,生长区域均为阴坡,坡度为0~60°,中下坡位。     

广州大学城公共绿地绿化中采用的新技术——三维植被网喷播法建植草坪施工技术

广州大学城公共绿地绿化工程第四标段在施工过程中，在坡面坡度大、坡面高的一些地块采用了新的草坪建植技术：三维植被网喷播法建植草坪法进行草坪建植，并取得了较好的绿化效果。这种建植草坪的方法就是在进行草种的喷播前铺上三维植被网作固定，以防止场地土壤和喷洒后的草种流失。通过参与该技术的施工和养护，总结出喷播法建植草坪在绿化工程草坪建植应用的优点，以及草种选择和具体施工技术的方法。     

江河大堤堤基砂砾石层管涌破坏危害性试验研究

江河大堤中下游堤基双层地基中下层渗透系数k>0.02cm/s的砂砾石土层居多数,这是一种管涌型土。研究了双层地基中这类土管涌破坏后的危害性,结果表明管涌破坏的后果,将在砂砾石层上部形成纯砾石的渗流通道,细颗粒的带出程度可达80%～100%。细料含量小于20%时带出程度可达100%,土骨架的结构不会产生明显变化,但渗流通道的渗透系数变为纯砾石的渗透系数,显著增大;细料含量大于20%时,渗流通道形成后将影响上部土层的稳定性。     

岩溶坡面土壤地下漏失过程模拟研究

西南喀斯特地区石漠化现象严重，其独特的地表地下二元水文地质结构导致了表层岩溶带水土流失不仅表现为坡面水土流失，同时还存在水土向地下漏失的现象。为揭示岩溶坡面土壤地下漏失过程的规律和机理，利用物理模拟试验和CFD-DEM数值模拟相结合的方法，分析坡面土壤地下漏失的过程中土壤颗粒运移规律和特征。研究结果表明随着降雨的历程，坡面不同层位的土壤颗粒运移速度由坡顶到坡底逐渐增大的趋势转变为整个坡面土壤颗粒运移速度趋于一致，从剖面上看，土壤颗粒运移速度从降雨初期的表层>中层>底层转变为降雨后期的速度趋于一致；随着降雨历程，坡面土壤由地表流失出口和地下漏失口率先侵蚀，随后坡面形成侵蚀细沟并加剧侵蚀最终发展到坡面整体滑移的过程；随着降雨的进行，坡面颗粒与坡面的接触数先显著降低后小幅增大，裂隙口下缘的颗粒与坡面接触数逐渐增大；此外，在降雨过程中，坡面上的颗粒与坡面在Y方向的接触力整体上始终较小，表明降雨过程中颗粒与坡面的相互作用力较弱。     

基于正交设计的滚石运动特征现场试验研究

 考虑滚石启动方式、斜坡覆盖层和植被特征、斜坡坡度、坡面长度、滚石形状和滚石质量等6个可能影响滚石运动特征的因素,按照正交设计现场滚石试验。在试验基础上,采用极差、方差和回归分析等手段,以滚石运动的加速度和滚石与坡面碰撞速度恢复系数作为评价指标,对影响滚石在斜坡上运动特征的6个因素进行分析。结果表明：影响滚石运动加速度的诸多因素中,斜坡坡度是主要因素,以下依次是滚石形状、斜坡覆盖层和植被特征、坡面长度、滚石质量和滚石启动方式;斜坡坡度、滚石形状和斜坡覆盖层及植被特征是滚石运动加速度的决定性因素;滚石运动加速度与上述决定性因素之间可用线性关系来描述。斜坡覆盖层和植被特征对滚石碰撞恢复系数起控制性作用,其他因素几平无影响;斜坡覆盖层与植被特征和碰撞恢复系数之间可用线性关系描述。所得成果为危岩体防治时冲击能量的确定提供了依据,提出危岩体整体防治的新的可行方法,对坡面地质灾害的防治有实际意义。     

汶川地震中国道G213左侧某典型高山河谷场地地震滑坡响应分析

 以国道G213左侧一处包含河谷地形的高陡边坡为原型,采用新型离散元计算方法--基于连续模型的离散元方法(CDEM),对高烈度地震作用下高陡边坡上的堆积体滑坡由变形累计到破坏滑动的全过程进行模拟,并结合振动台试验结果,对该高陡边坡上堆积体的地震滑坡响应进行研究。研究结果表明,在地震力和重力作用下,堆积体顶部先出现应力集中,造成堆积体沿基岩–堆积体结构面后缘产生变形,进而造成该处出现拉伸、剪切破坏点,之后随着地震动的持续,基岩–堆积体结构面上的剪切破坏点逐渐向堆积体中前部的锁固段扩展,同时伴随着堆积体表面拉伸破坏点的增加,最终造成锁固段发生渐进性破坏,堆积体从剪出口滑出形成滑坡。滑塌发生的时间与地震动峰值加速度到达的时间同步或稍微有所滞后。在高陡边坡地形中,以输入地震波为基准,不论是坡面还是坡体内,不同位置的峰值加速度沿坡高均有所放大,表现为竖向峰值加速度的放大效应＞水平峰值加速度的放大效应,坡面峰值加速度的放大效应＞坡体内峰值加速度的放大效应。在河谷地形中,以输入波为基准,不论是河床还是河岸两侧的斜坡,不同位置的峰值加速度沿高程均具有不同程度的放大;河谷对加速度放大效应的影响具有一定范围,且在该范围内水平加速度的放大效应＞竖向加速度的放大效应,与坡面处加速度的放大效应刚好相反;加速度的放大效应具有一定的方向性,且该方向性与河岸两侧斜坡的坡度有关;加速度放大效应在河谷底部的分布具有不均匀性,距离河岸越近,加速度放大效应越强烈。