斜坡失稳的降雨阈值模型及其应用

 为了实现对斜坡稳定性的可视化分析与预测,以楚雄双柏一斜坡作为研究工点,在数字高程模型(DEM)的基础上,结合降雨量、地形地貌、土的特性等因素,运用降雨阈值模型计算斜坡单元变形失稳所需临界降雨量,分析降雨入渗以及地形坡度对斜坡稳定性的影响。比较模型预测结果与斜坡实际监测结果表明,降雨阈值模型能较好地模拟斜坡各单元产生滑坡失稳的诱因,即所需降雨量大小;当降雨量大于各单元产生滑坡失稳的临界值时,该单元即有可能产生失稳滑动。模型预测的产生滑坡的斜坡单元与现场失稳情况较为一致。     

斜坡非饱和带低渗透岩石中水气分子的扩散机理

根据分子运动论,对水气分子在低渗透岩石中的扩散模式进行研究,得出水气分子中的主要气体H2O、CO2以及O2在新鲜二长岩和玄武岩中的扩散为过渡型扩散.通过计算得到三者的有效扩散系数.以微砂质细粒长石石英砂岩为研究对象,在电子显微镜下获得砂岩的铸体薄片图像,并对其进行处理,建立砂岩的二维孔隙扩散模型,模拟岩石风化过程中水气分子在砂岩孔隙内的扩散过程,得到砂岩模型内部的速度分布图、压力分布图和雷诺数图.结果表明,天然状态下,水气分子的流动主要出现在胶结物受腐蚀的风化区域.胶结物溶蚀产生的贯通孔隙是水气分子的主要扩散通道和贮存场所.水气分子在砂岩内部孔隙中的流动符合流体流动的基本规律,雷诺数的量级为10-3,流动状态为层流.同时对风化岩石的剖面进行分带,分析了水气分子扩散对岩石风化产生的影响.     

硐室爆破CAD绘图系统的开发

为提高硐室爆破设计32作效率,对硐室爆破设计CAD软件系统进行了研究和开发,采用ObjectARX2004和VisualC＋＋2002．net对AutoCAD进行二次开发的软件开发模式。系统实现了硐室爆破设计参数输入、药包布置、抛体三角形绘制以及系统参数输出等功能。该系统的开发简化了硐室爆破设计程序,提高设计的效率和质量,大幅度减轻了技术人员的工作强度。     

海拉尔季节性冻土爆破参数试验研究

为获取海拉尔地区季节性冻土的爆破方案,采用大孔径浅孔爆破技术对宝日希勒露天矿进行现场试验,研究黑粘泥冻土的单轴抗压强度及大孔径浅孔爆破参数。试验结果表明黑粘泥冻土的单轴抗压强度值为3.751MPa,孔网参数5m×4m、孔径150mm、孔深2.5m、单耗0.32kg/m3方案的爆破效果表明其剥离深度及破碎块度能够满足生产及工程机械开挖的要求。该研究结果对季节性冻土爆破工程具有一定的参考价值和指导意义。     

岩体中不同形式裂隙对渗流压力差损耗的影响

基于立方定律,推导出不同形式裂隙的流量计算公式,对常见的"人"字形分支裂隙、"T"字形分支裂隙及十字形交叉裂隙的流动规律进行理论和数值分析,认为流体在裂隙分支和交叉处的偏流及交汇作用产生的收缩及扩张效应是压力差耗损大于其他部位的主要原因。引入压力差损耗系数的概念,对公式进行无量纲化处理,得出影响压力差耗损系数的主要因素是雷诺数、裂隙偏转角度及隙宽比。对压力差损耗系数的变化规律进行分析,结果表明:雷诺数的大小与消耗在裂隙分支或交叉处的压力成正比;裂隙偏转角度的增加在一定程度上可以减小压力差的损耗;"人"字形和"T"字形裂隙隙宽比增大,会使流体经过分支或交叉处产生的压力差损耗减小,但由于"十"字形交叉裂隙中同时存在交汇和偏流作用,其结果与上述情况相反。     

基于离散元模拟的黏土劈裂注浆扩散特性

为从细观角度研究劈裂注浆对富含黏土隧洞的加固效果,依托滇中引水工程伍庄村隧洞进口段,采用离散元软件PFC^2D,基于离散元流固耦合理论、平板窄缝流动模型与Fish语言的二次开发,实现了注浆过程中浆液和土体颗粒的相互作用,建立了颗粒流劈裂注浆数值模型。研究了注浆时步、注浆压力、颗粒粒径比及黏结强度对浆液扩散半径及土体孔隙率的影响。结果表明：注浆压力是影响土体加固效果的主控因素,随着注浆压力的增大,浆液扩散半径不断扩大,孔隙率持续增加,与注浆孔距离越远,对孔隙率影响越小,存在最优注浆压力。土体细观参数对注浆后宏观力学特性有较为明显的影响,随颗粒粒径比和黏结强度的增大,浆液扩散半径及孔隙率明显减小。将数值模拟结果与室内模型试验结果对比,发现二者趋势吻合较好,与实际相符,验证了所建立的注浆数值模型的正确性。     

绿泥石片岩隧洞大变形特征及控制措施——以滇中引水工程香炉山隧洞为例

为进一步掌握深埋软岩隧洞开挖过程中大变形规律,依托在建滇中引水工程香炉山隧洞绿泥石片岩段,运用有限差分软件FLAC^3D,对比分析软岩隧洞更为适用的本构模型;并采用预留核心土台阶开挖法(工况1)、单侧壁导坑法(工况2)和中隔壁开挖法(工况3)对大变形的控制效果进行对比分析。结果表明:采用Hoek-Brown(H-B)应变软化模型得到拱顶最大沉降大于理想弹塑性模型的计算结果,与实际沉降误差为9.3%;工况1及工况3对拱顶沉降的控制相较于工况2减少了20%左右,工况3对拱腰及拱墙的收敛变形相较于工况1和工况2得到明显控制。从大变形控制效果和塑性区分布来看,采用中隔壁开挖法可有效减小隧洞绿泥石片岩段的变形。     

基于溶蚀速率的灰岩边坡服役寿命研究

边坡服役寿命的预测能够定量、精确地评价灰岩边坡的长期安全性,但其预测模型尚未成熟。因此,为解决计算灰岩边坡服役寿命这一难题,提出基于溶蚀速率的灰岩边坡服役寿命优化计算方法。将灰岩边坡服役寿命作为目标函数,根据溶蚀速率和抗剪参数衰减速率计算灰岩边坡服役若干年后结构面贯通段和非贯通段的有效长度以及结构面的抗剪参数;结合滑体的平衡方程以及结构面贯通段和非贯通段的屈服条件,建立灰岩边坡长期服役的稳定性非线性数学规划模型,使用“序列二次规划法”求解数学规划模型,获得边坡的服役寿命。经验证,本文算法得出的边坡安全系数与有限元法数值模拟计算结果的平均相对误差为2.47%,表明本文算法能较为精确地预测灰岩边坡的服役寿命。     

基于不同尺度的差异化农村生活垃圾处理模式——以我国30 881个镇域单元为例

农村地区实施生活垃圾处理分区分级处理,提高我国农村地区生活垃圾无害化处理率,对推进美丽乡村建设具有重要意义。基于我国30 881个镇域单元的8项指标(人均可支配收入、人口密度、垃圾收集密度、人均生活垃圾产生量、乡镇距市县中心距离、公路路网密度、地形起伏度、土地面积)数据分析,研究构建了科学合理的乡镇类型识别指标体系,采用空间差异性分析、空间自相关性分析、空间插值分析讨论了我国镇域空间分布格局,并探讨了东部、中部、西部和东北地区不同类型乡镇的生活垃圾处理模式。结果表明:①从乡镇类型划分来看,我国乡镇可分为城乡一体化型、密集型、村庄农户分散型,并且东部、中部地区乡镇的生活垃圾处理能力总体优于西部、东北地区; ②从空间分异性来看,东部、中部地区乡镇指数内部差异性整体较小,可建议推广同一生活垃圾处理模式; 东北、西部地区乡镇指数内部差异性较大,建议推广不同类型相组合的生活垃圾处理模式; ③从空间关联性来看,不同尺度下的乡镇指数空间聚集效应明显,特别是东部地区产生了“近朱者赤”的空间关联效应。最后,根据乡镇空间分布特征差异,总结提出了不同地区的农村生活垃圾处理模式选择建议。     

岩质边坡稳定性时程分析下限法研究

基于动力学理论、塑性极限分析下限法理论、块体单元离散技术以及数学规划理论,提出了一种岩质边坡地震动力稳定性的时程分析下限法.首先使用块体单元离散岩质边坡,然后采用拟动力法原理计算块体单元形心的地震时程加速度,最终建立符合平衡方程、屈服条件、力边界条件的岩质边坡地震动力稳定性的线性数学规划模型,最后使用数学规划算法求解模...