露天排土场不同排土工艺失稳机制对比试验研究

排土工艺是影响排土场失稳机制的关键因素。以某露天铁矿外排土场为背景,采用底摩擦试验方法研究不同排土工艺条件下排土场的失稳过程,基于测点图像追踪技术获取排土场位移特征,重点分析4种排土工艺下排土场的稳定性和失稳机制。研究结果表明:(1)相同基底条件下正向堆置的压坡式排土场稳定性最好,其次为正向堆置的覆盖式排土场,再次是反向堆置的覆盖式排土场,反向堆置的压坡式排土场稳定性最差;(2)排弃渣土块度大小对排土场稳定性具有较大影响,以小块度排弃物为主的台阶易破坏,以大块度排弃物为主的台阶稳定性较好;(3)不同排土工艺下排土场的失稳机制具有明显差异,正向堆置排土场以中、上部坡体破坏为主,其中覆盖式模型的失稳机制表现为中、上级台阶的滑移→拉裂破坏,压坡式模型表现为中、上级台阶挤压→滑移破坏;反向堆置排土场以中、下部坡体破坏为主,其中覆盖式模型的失稳机制表现为中、下级台阶的滑移→拉裂破坏,压坡式模型失稳机制则表现为中、下级台阶滑移→拉裂→牵引复合式破坏并且破坏面积最大。研究成果可为露天矿排土场稳定性评价和排土工艺的选取提供借鉴和指导。     

排土场空间效应及其稳定性评价方法研究

 依托矿山排土场工程实例,采用调研、试验和数值分析相结合的研究结果表明,评价结果和过程安全性相悖的关键在于排土场地基–排土体相互作用下的系统空间效应和自身组构特征分层效应。通过现场实证、理论分析和数学物理模型解释凹形的空间夹持效应和凸形发散作用。给出稳定性分析采用2D或3D模型应遵循的高度和曲率半径关系条件的基本原则。进一步,采用允许变形和部分破坏的设计理念,以地基坡度、基础性质、排土料岩性、混合体坡高和坡脚线距离为基本因素,区分设定作业台阶安全标准和整体稳定标准,关联安全等级与控制标准以及考虑降雨及地震工况组合,建立以安全系数为主,综合应力场、位移场、塑性区分布特征的综合评价方法技术路线和流程。     

降雨对非饱和粉质粘土基坑土水特性及稳定性的影响研究

本文以沈阳地区典型的非饱和粉质黏土基坑作为研究对象,以降雨期内现场实测数据为基础,分析土体的负孔隙水压力及含水量的动态变化情况,并拟合土水特征曲线(SWCC)数学模型,最后将水土特征曲线引入到非饱和土抗剪强度理论模型中。研究结果表明:降雨对粉质黏土基坑土水特性的主要影响范围为表层0.9m左右,且该地区粉质黏土应用VG模型拟合效果最好。降雨期间,基坑安全系数前期下降较快,后期趋于平缓,且下降速度随着降雨强度的增加而减小,当降雨强度大于粉质黏土的渗透系数时,安全系数趋于一致。降雨量相同时,均匀型降雨较不均匀降雨对基坑的稳定性影响更大,安全系数下降速度快且持续时间长,但各种类型降雨的最小安全系数大致相同。     

含非饱和导排层的毛细阻滞型覆盖层性能 模型试验研究

通过自制试验装置研究了强降雨条件下含非饱和导排层的毛细阻滞型覆盖层性能,试验装置包括 2 m×1 m×1.2 m 的模型槽、降雨模拟器与测量系统等。毛细阻滞型覆盖层模型中细粒土、非饱和导排层和粗粒土分别采用粉土、砂和碎石,模型坡度为 1<>V ∶ 3<>H ,共进行 3 组试验。所模拟的强降雨强度为 65 ～ 76 mm/h ,利用摄像和张力计监测了降雨入渗及侧向导排过程,并分别监测了坡面径流量、各土层的侧向导排量及底部渗漏量随时间变化。在强降雨条件下,试验 Ⅰ 中坡面径流量占降雨量的 69.4% ,入渗的水量中大部分存储在上层粉土中,砂层的侧向导排量为降雨量的 3.5% ,碎石层底部的渗漏量只有降雨量的 2.9% 。试验 Ⅱ 和试验 Ⅲ 中通过添加膨润土降低粉土层渗透性有效减少了降雨入渗量,与试验 Ⅰ 相比,试验 Ⅱ 和试验 Ⅲ 中非饱和砂层侧向排水出现时间延后,试验 Ⅱ 中通过下卧碎石层渗漏量进一步减少至 0.8% ,试验 Ⅲ 中无渗漏。试验结果表明：通过控制上层土 降雨 入渗量及发挥毛细阻滞及侧向导排综合作用,可有效控制该覆盖层在强降雨条件下渗漏量,使毛细阻滞型覆盖层在湿润气候区应用成为可能。     

降雨条件下一维土柱垂直入渗模型试验研究及其渗透系数求解

 为研究降雨条件下一维土柱的入渗规律及求解非饱和土体的渗透系数,开发一套模拟降雨条件下一维土柱垂直入渗模型试验装置,对非饱和重塑黄土土柱做了4组不同降雨强度下的一维垂直入渗试验,得到不同降雨强度下垂直土柱的入渗率时程曲线、浸润峰深度时程曲线及监测点体积含水率的变化规律;提出计算非饱和土体渗透系数的新方法,并结合试验结果,得到试验土样非饱和渗透系数与基质吸力的关系曲线。结果表明：(1) 降雨强度对垂直土柱的入渗影响较大,当降雨强度小于土柱最小入渗能力时,入渗率等于降雨强度;当降雨强度大于土柱最小入渗能力时,入渗率时程曲线呈无压入渗、有压入渗和饱和入渗3阶段变化。(2) 不同降雨强度下,土柱出现积水点和饱和点的历时不同,降雨强度越大出现积水点和饱和点的时间越短,有压入渗阶段越长。(3) 在同一降雨强度下,监测点距土柱上表面越远,其体积含水率时程曲线越密集;而同一监测点,降雨强度越大,其体积含水率时程曲线越稀疏。(4) 非饱和重塑黄土渗透系数随基质吸力的增大而减小,且渗透系数的对数与基质吸力呈线性变化。     

基于排水式沥青路面的福建地区降雨特性研究

降雨特性主要包括降雨历时、降雨重现期及降雨强度。本文从短期集中降雨量和累积降雨量两方面确定降雨历时(24h)。根据规范中各道路等级排水路面对降雨重现期的要求,以及福建省9个主要城市市区暴雨强度公式,计算出排水沥青路面设计降雨量及设计降雨强度等级。以渗透系数为主要考虑因素,给出福建地区排水式沥青路面设计空隙率建议值,对排水式沥青路面设计具有重要的参考价值。     

非线性强度指标下排土场稳定分析研究

为更全面准确的了解排土场边坡稳定性的情况,利用大型三轴仪开展了不同围压条件下堆石料的排水剪切试验,同时建立了考虑排土弃料力学性能非线性特性的边坡模型,分析设计最终边坡的边坡稳定性。结果表明:沿竖直方向从上至下,排土场内大、小主应力随着深度的增加逐渐增大,越远离边坡,'值越小。计算剖面最危险滑动面形式在不同计算工况下差别不大,滑入点位于坡顶内侧35 m左右,滑动面以穿过排土体为主,从坡脚滑出。对排土场稳定性分析的研究成果,对其他类似工程的研究具有重要的参考意义。     

地下水对建筑物地基不均匀沉降的影响

针对地基的地下水的不良影响,对土的渗透系数和渗透力进行了分析,指出了地下水的渗流对地基不均匀沉降的影响较大。当天然土具有较强透水性时,易造成地下水流对地基的冲刷。对地基中地下水位的变化的影响进行了分析,提出了地下水在基底下压缩层范围内变化可降低土的极限荷载,地下水在换土垫层范围内变化可降低周围软弱土侧向支承力。     

浅议地下水对三峡库区碎石土滑坡稳定性的影响

库水位波动和降雨是诱发三峡库区碎石土滑坡失稳的最重要的因素,库水位波动和降雨都是通过影响碎石土滑坡地下水赋存条件对碎石土滑坡产生作用的,将地下水对三峡库区碎石土滑坡的影响分为地下水对滑带土的物理化学作用使其强度减低、地下水对滑体的渗透力、地下水对滑体的浮托力作用三种作用,利用数学解析方法分析了上述三种作用对三峡库区碎石土滑坡的影响程度。     

不同降雨模式条件下填埋场封顶系统最大饱和深度

根据水量平衡原理,以扩展的 Dupuit 假定为基础,建立了填埋场封顶系统饱和深度的计算模型,应用该模型研究了均布型、前峰型、中峰型和后峰型 4 种降雨模式对填埋场封顶系统饱和深度的影响,并分析了不同降雨模式条件下降雨强度、排水层渗透系数、水平排水距离和斜坡坡度对封顶系统最大饱和深度的影响规律。计算结果表明,前峰型降雨模式条件下封顶系统饱和深度的增长速率最快,后峰型增长速率最慢,均布型和中峰型对应的饱和深度增长速率介于上述两者之间;封顶系统最大饱和深度随排水层渗透系数的变化有一敏感范围,处于该范围内最大饱和深度随排水层渗透系数的增加显著减小;水平排水距离的增加会引起封顶系统最大饱和深度明显的增大。     

NbS在城市雨洪韧性规划中的应用研究

城市雨洪灾害的产生与气候变化、土地利用、防洪排涝基础设施空间布局等密切相关。大量研究证实，单一依靠市政改造雨水管网的传统做法工程成本高、改造难度大，实际效果不理想。而基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,Nb S)倡导对生态系统的最小干预，将灰蓝绿基础设施有机结合，为城市雨洪韧性规划提供了一种新思路。采用“理论研究+应用案例”相结合的方法，首先分析了将Nb S理念应用到城市雨洪韧性规划中的切入点，提出Nb S视角下城市雨洪韧性规划的一些思考；其次，应用MIKE FLOOD模型，对场地雨洪风险进行评估；最后，结合应用案例特点，以堤防岸线、水系网络、水位管理为抓手，阐述了Nb S理念在城市雨洪韧性规划中的具体方案。结果表明，Nb S视角下的城市雨洪韧性规划方案具有可行性，以期共同推动Nb S实施行动。     

基于GIS的城市公园避雨设施可达性 研究——以福州沙滩公园为例

公园避雨设施作为城市公园内部重要的组成部分,应对突发降雨和台风等气象,对游客起着避雨停留、保障安全的关键作用。以福州沙滩公园为例,基于GIS的费用加权距离法,结合青年人、中年人、老年人这3个群体在公园不同路面上的行进时间成本,分析了公园避雨设施对应3个群体的可达性与服务情况。结果表明:1)基于费用加权距离法,对公园不同路面赋予时间成本,从而分析避雨设施的可达性,此方法能准确地评价城市公园避雨设施的服务情况;2)福州沙滩公园的避雨设施可达性较好,青年人、中年人、老年人在0~30s内能到达避雨设施的区域分别占公园可行走面积的86.86%、84.27%和75.61%,占据了大部分服务区域;3)福州沙滩公园的避雨设施服务能力较好,可以同时承载1 584人进行避雨,接近公园最大游人容量的90%。城市公园避雨设施可达性研究是衡量公园绿地服务功能的有效手段之一,以期为公园建设者合理规划布局公园内部设施提供参考。     

房屋建筑雨季施工方案浅议

房屋建筑工期一般较紧，使得雨中施工不可避免。但是又不能影响施工进度和质量，由此使雨中施工安全和质量保证变得十分重要。本文以实际工程为依托，从三个方面详细阐述了雨中施工的必备工作，希望为相似的工程施工管理提供借鉴。     

模拟酸雨对三峡库区黄壤理化性质的影响

利用pH2.50、3.50、4.50、5.60的模拟酸雨对三峡库区黄壤进行了室内土柱淋溶实验,研究表明:长时间受酸雨淋洗,黄壤对酸雨的缓冲性能降低,且酸雨pH值越低,对土壤酸化影响越大;不同酸雨淋溶不同层次土体的收集淋出液的电导都呈现先升后降的趋势,而且都有一个峰值,但峰形有明显差异;铝的淋失量随酸雨pH值下降而上升。     

基于改进BP神经网络的坡面雨滴溅蚀量研究

介绍了雨滴溅蚀是一种极为普遍的坡地侵蚀，也是构成土壤侵蚀的重要组成部分。建立了以坡度、雨强、水深、单宽流量为输入，溅蚀量为输出的451的BP神经网络模型，坡面雨滴溅蚀量预测值与试验值线性回归值大于0．9，提出了采用改进型BP神经网络坡面降雨模型预测坡面雨滴溅蚀量。     

考虑裂隙及雨水入渗影响的膨胀土边坡稳定性分析

对膨胀土边坡进行了考虑裂隙和降雨入渗影响的稳定性分析 ,通过工程实例比较了考虑裂隙和不考虑裂隙的差别。研究结果表明 ,考虑裂隙影响的边坡降雨入渗和稳定性分析较为合理和实用。     

Wind-driven rain on building faces and the driving-rain index

In areas of wind and rain, building faces are subjected to the wetting by wind-driven rain. In recent years, there is a growing concern on the amount of damage on buildings due to rain water. Unfortunately, unlike other civil and structural engineering problems, it has not been possible to quantify the design data. Driving-rain index (DRI) is available in some countries to give an indication regarding the wetness of a place. However, it does not give any information on the actual amount of rain water impinging onto a building. It was not until quite recently that a systematic method was established using computational fluid dynamics technique to calculate the amount of wind-driven rain (w.d.r.) on building faces. This paper first gives an outline of the method. Then the method is applied to a rectangular building where, together with the wind and rain data of the building site, the amount of w.d.r. on the building face is calculated. Thirdly, analysis is also carried out on the wind and rain data to obtain the DRI. Statistical relationships between w.d.r. and the DRI are investigated. Simplified expressions are proposed in the paper for w.d.r. prediction. The method is first applied to a building in Sydney, Australia for parameter evaluation. Validation of the method using data from Brisbane and Melbourne is then carried out. Application of the result to other places is also demonstrated.     

Rain sheltering analysis in semi-outdoor environments: case study on passenger comfort in a railway station shelter

Wind-flow field around a semi-outdoor structure can differ significantly from the one around a building. As a result, the design of such a structure can have a strong impact on the rain exposure. This paper studies the wind-driven rain (WDR) sheltering for a prototype of a small railway station shelter designed for rural areas. Computational fluid dynamics simulations of WDR are performed based on an Eulerian multiphase model. A new metric called “wetting ratio” is proposed, which allows for quantitative analysis of wetting due to rain within a volume in the air. The rain exposure of standing passengers is discussed for a range of meteorological conditions based on yearly climate data. The analyses indicate the critical meteorological conditions and orientations that lead to the highest rain exposure. It is found that minor geometrical modifications, such as side window length, can have a significant impact on the rain exposure.     

酸雨对钢筋混凝土结构耐久性的影响分析

以汶川大地震为背景,结合震灾区严重的酸雨腐蚀环境,阐述了酸雨对混凝土结构的危害性,且从混凝土的碳化和硫酸盐腐蚀两种破坏形式探讨了酸雨降低混凝土结构耐久性的腐蚀机理,并提出了相应的防治措施,以降低酸雨对建筑物的危害。     

雨洪资源利用的必要性及其措施探讨

雨洪资源对城市而言,利用价值较高。积极地采取有效措施,对城市雨洪资源进行合理利用显得尤为重要。本文对城市的雨洪资源进行了简要的了解,分析了利用雨洪资源的必要性,并提出了可行的利用雨洪资源的各项措施。