勉县地质灾害分布与影响因素的相关性分析

受水文地质、工程地质条件及人类工程活动等影响因素的影响,勉县是陕南地区地质灾害的多发区。为了研究勉县地质灾害分布与影响因素之间的相关性,分别绘制了各影响因素与地质灾害分布的叠加图,并对其进行统计分析。得出结论:勉县地质灾害集中发育于汉江盆地年平均降雨量为850mm~900 mm的区域、中低山区和丘陵区以及志留系-奥陶系下统和侏罗系地层岩性区。地质灾害沿主要水系、断裂、公路等两侧一定范围内呈"带状"分布。汉江两侧1 km范围内灾害点最多,灾害点密度最大;勉县—略阳构造带两侧1 km范围内灾害点最多,灾害点密度最大;十天高速两侧1 km范围内灾害点最多,灾害点密度最大。分析结论为勉县移民搬迁项目和基础设施建设提供可靠的地质灾害防治依据。     

锚杆格构梁模型试验研究

对锚杆格构梁进行了系统的模型试验研究,探讨锚杆格构梁的受力特点及规律.模型试验在坡体后缘加载,通过在格构梁上布置压力盒及应变片得出了格构梁底部土体压力及变形的分布.结果显示,随着荷载的增大,格构梁所受压力及应变随之增大,在格构梁悬臂端及跨中所受压力较小、变形较大,在格构梁交叉处所受压力较大、变形较小,格构梁整体压力及应变基本呈三角形分布.     

高位远程岩质滑坡动力解体效应研究

高位远程滑坡具有较大的坠落高差和势动能转化空间,动力解体效应尤为明显,是防灾减灾领域研究中的难点问题之一。通过离散元数值模型试验,深入分析滑体结构面密度、结构面强度对滑体动力解体效应的影响,揭示高位远程滑坡–碎屑流的动力解体机制。结果显示：(1)高位岩质滑体运动过程中动力解体模式主要分为两种类型：差速运动的主动解体和冲击碰撞的被动解体;(2)岩体结构面密度、结构面强度是决定高位岩质滑坡解体向碎屑流转换的根本原因;(3)动力解体过程体现了滑体岩块能量转化和消耗,摩擦耗能、非弹性形变耗能和解体耗能是主要耗能方式,其中摩擦耗能为主导的能量消耗,占比超过50%;(4)滑体解体后前部岩石块体具有显著的速度传递现象,解体程度高的滑体比解体程度低的滑体速度传递现象更加明显。基于上述研究结果,认为在高位岩质滑坡风险调查与预测过程中,应当充分进行岩体结构面特征调查与评价,并在高位远程灾害链风险评估中充分考虑动力解体效应的影响。     

一种基于新差分模板和无穷范数的震源波场重建方法

伴随状态法广泛应用于偏移成像和全波形反演中。模型的像或梯度可通过震源波场和伴随波场之间的相互运算得到。但两种波场分别沿时间正向和反向传播,无法同时访问。为避免对震源波场进行存储,可采用边界波场逆向重建震源波场。但现有的重建方法仍无法平衡精度和存储需求。为此,发展了一种新的交错网格有限差分震源波场重建方法。新方法通过存储边界区域的N层波场和M-N层波场的线性组合来重建内部区域的震源波场(M为差分算子长度参数,0≤N≤M)。推导了基于新差分模板的频散关系,构建了无穷范数型目标函数,采用Remez交换算法优化了重建系数。详细分析了所提方法的精度和稳定性,并将其应用于声波逆时偏移和弹性波全波形反演。数值结果表明：新方法可以获得足够精确的重建波场、偏移剖面和反演结果;其内存需求仅为传统方法的(N+1)/M。     

基于GIS的南水北调西线工程达曲库区边坡稳定性研究

南水北调西线工程地处地质灾害多发区,崩塌、滑坡成为工程建设的重要危害.为解决这一问题,选取达曲库区开展边坡稳定性研究.论文运用基于GIS技术的因子指标叠加模型,实现了达曲库区边坡稳定性分区.经过与实际情况对比分析,分区结果可以指导库区边坡灾害管理.     

基于Matlab的一次范数最小法粗差探测方法研究

为更加准确地探测及处理观测值中的粗差,减少粗差对平差结果的影响,利用抗差估计中一次范数最小法对观测值进行平差处理。采用含有7条水准路线组成的水准网数据作为实验数据,利用Matlab软件,在有、无粗差条件下,分别评估经典间接平差方法与一次范数最小法对数据计算结果的影响。实验结果显示,当某一水准路线中含有200mm的粗差时,利用经典的间接平差法得到的高程与无粗差时得到的高程最大相差了约10cm,而采用一次范数最小法,经过迭代计算,精度有了很大提高。研究表明,一次范数最小法采用权值迭代方法,能够较好地进行粗差探测及处理。     

黄土沟壑高填方工后地下水与土体含水率变化研究

近年山区城市通过高填方工程扩展城市空间的实例越来越多,关于填方后地下水位的变化一直备受关注。以陕西某高填方工程为依托,对填方场地工后15个月里地下水位、填筑土体含水率的变化进行了持续的监测。监测结果表明填方后主沟下游地下水位上升幅度明显大于两侧支沟达到1.3 m。主沟下游位置地下15 m以下的深层填土含水率随着深度递增。黄土沟壑高填方工程中主沟位置的地下水排导措施应进一步加强,防止地下水位持续上升,主沟下游位置进行工程建设时应考虑深层填土含水率增加带来的不利影响。     

利用人工神经网络模型预测加固盐渍土强度

从无机结合料掺入比、龄期、含盐量、含水量等方面分析了影响盐渍土加固效果的因素,基于人工神经网络模型,预测了无机结合料用于加固盐渍土效果的力学性能指标计算的新方法,从而预测了无机结合料加固土的无侧限抗压强度,以达到最佳的加固效果。     

基于贝叶斯方法的降雨诱发滑坡概率型预警模型研究

为提高区域降雨型滑坡的预警精度,以陕南秦巴山区为例,首先通过人工神经网络(ANN)和逻辑回归模型(LR)进行滑坡易发性建模,使用滑坡发生频率比(FR)对易发性模型进行检验和校准,用来表达滑坡发生的空间概率;其次在敏感性分析的基础上选取最优的降雨变量组合和衰减系数,在二维贝叶斯公式的基础上构建概率型降雨阈值模型,用以计算滑坡发生的时间概率,并使用2016～2020年的降雨数据进行验证;之后在贝叶斯公式的基础上对滑坡发生的时空概率进行耦合,构建研究区降雨型滑坡的概率型预警模型(PLEWM),并对2016～2020年的雨季(7～9月份)逐日进行模拟预警;最后分别从预警效果和成本效益角度出发,使用预警成本投入、滑坡造成的损失、预警成功率、漏报率、误报率等指标对预警模型的性能进行评估。结果表明：(1)研究区构建降雨阈值模型最优的变量组合为有效降雨量–持时(EE-D),最优的衰减系数为0.816;(2)概率型阈值模型预测2016～2020年发生致灾降雨213.71起,实际发生201起,累积误差为10.07%,各概率区间内的预测值与实际发生数量沿着斜率为1的对角线分布;(3)模拟预警结果显示,PLE...     

大角度斜交地裂缝带盾构隧道变形破坏机制的模型试验研究

地裂缝是西安市最典型的城市地质灾害,其活动对城市地铁建设具有严重威胁,盾构隧道能否应用于地裂缝场地一直是工程界关注的问题。为揭示地裂缝活动对地铁盾构隧道的影响机制,文章以在建西安地铁8号线大角度(θ=75°)穿越地裂缝带为工程背景,基于1∶12几何比尺的物理模型试验并结合数值模拟,对大角度斜交地裂缝带的盾构隧道结构的变形破坏规律进行研究。结果表明：地裂缝错动作用下,大角度穿越地裂缝带的盾构隧道上盘管片拱顶受压、拱底受拉,下盘管片拱顶受拉、拱底受压;盾构隧道纵向整体表现为弯曲 扭动变形,管片衬砌在地裂缝上盘以拱顶内凹变形为主,在下盘以牵引变形为主,地裂缝位置及其附近的管片表现出竖向错动、轴向拉张与挤压以及水平扭转的三向变形特征;当地裂缝位错量达到s=24cm时,盾构隧道出现破坏,其破坏模式以剪切破坏为主,局部存在偏压破坏,且破坏大部分首先出现在螺栓附近;基于盾构隧道的破坏模式和范围提出隧道大角度穿越地裂缝带时的应对措施建议,对于未来100年内地裂缝累积活动量超过s=24cm的场地,地铁建设不宜采用盾构法通过。