山谷型垃圾填埋场失稳模式离心模型试验研究

利用能够在超重力离心环境下旋转的模型箱,进行了山谷型垃圾填埋场离心模型试验。试验结果表明,在40 g离心加速度的条件下,前坡40°,后坡45°的填埋场在坡肩处变形较大,沿底部界面失稳的可能性较小。当模型箱转动11.6°（对应填埋体前坡51.6°,后坡56.6°,底坡11.6°）,填埋体开始出现整体滑移,随着模型箱的转动角度不断增大,整体滑移呈加速趋势,并伴随有填埋体本身的大变形,其中垂直坡底方向的变形大于平行坡底方向。当模型箱旋转2°后（对应填埋体前坡66°,后坡71°,底坡26°）,破坏模式由整体滑移变为沿填埋体内部滑移破坏。试验再现了垃圾堆体沿衬垫界面失稳过程,为山谷型填埋场衬垫界面参数取值方法提供数据支撑。基于测量数据、分析了垃圾土变形、破坏发展规律,探讨了垃圾土抗剪强度参数取值的主要影响因素。     

金沙江白格堰塞湖溃坝洪水演进高性能数值模拟

为高效准确地计算堰塞湖溃坝洪水演进过程,采用基于GPU加速技术的二维水动力模型模拟了2018年金沙江"10·10"与"11·3"白格堰塞湖溃坝洪水演进过程,并将模拟流量过程结果与下游叶巴滩、苏洼龙的实测流量结果进行了对比。模拟结果表明:对于无高精度地形资料的山区,该二维水动力模型可以较好地模拟溃坝洪水演进过程。在计算效率方面,在462万网格的地形数据上模拟40 h洪水演进过程,两次模拟事件分别耗时61 min和74 min。可见该二维水动力模型在模拟洪水演进时非常高效,对洪水应急抢险事件可做到快速预测,为决策者提供有力的数据支撑。     

金沙江梯级水电站在“11.03"白格堰塞湖应急处置中的减灾分析

2018年11月3日,金沙江上游河段发生大规模山体滑坡,形成堰塞湖,溃决洪水对下游造成了巨大破坏。长江委紧急对中游梯级水电站进行调蓄调度。运用MIKE软件对金沙江中游河道进行洪水演进计算,分析了中游梯级水电站在应急处置中的减灾效果,结果表明:若无中游梯级水库调蓄洪水作用,梨园水库下游沿江城镇将增加淹没面积约160 km~2;中游梯级水电站成功将洪水拦截在水库中,截断了破坏性的溃坝洪水向大理、楚雄方向延伸。建议加快金沙江上游梯级电站的建设,形成梯级规模。     

深开挖岩石边坡三维随机楔体的稳定性分析

针对水工建筑物深开挖边坡中常出现的随机楔体，应用概率与统计学理论，分析组成楔体结构面的分布及组合特征，采用三维结构面网络模拟的方法模拟边坡工程中的结构面分布，进一步研究随机楔体稳定性及分布规律，提出了三维随机楔体的稳定性系统分析方法，为边坡加固提供了理论依据。     

特高坝及其梯级水库群设计安全标准研究Ⅱ:高土石坝坝坡稳定安全系数标准

我国现行土石坝规范规定1级土石坝坝坡抗滑稳定安全系数为1.5,相应的目标可靠指标为4.2,但同时明确这一标准仅适用于低于200 m的土石坝。本文提出"相对安全率"的概念,把可靠指标和安全系数置于同一平台进行安全水平的关联比较。通过对已建和规划建设高度大于200 m的实际工程进行分析论证,结果表明,对于正常工况,本系列论文第Ⅰ部分建议的200~250 m高土石坝坝坡目标可靠指标取4.45,250 m以上的高土石坝取4.7,可以和坝坡抗滑稳定最小安全系数为1.6和1.7处于同一风险控制标准。这一研究成果可作为规范修订的参考和依据。     

超重力场下球形炸药水下爆炸实验及数值模拟

常重力条件下,Mach数和Froude数无法同时满足相似。采用离心模型实验,研究水下爆炸冲击波特性及气泡脉动规律,并采用数值模拟方法重现了超重力场下的水下爆炸过程。实验及数值模拟的结果表明,重力的改变基本不影响冲击波的峰值,COLE理论在超重力环境下仍然适用,而超重力场下,小当量炸药可以模拟气泡的脉动迁移过程,其结果可以用于预测大当量炸药深水爆炸的特性。此外,为减少计算时间并提高计算精度,采用将二维冲击波作为初始条件映射到三维模型的建模方法。对于冲击波计算,网格尺寸宜取药包半径的1/20~1/10;对于气泡脉动,宜取药包半径的1/2~1。     

小样本条件下砂砾石坝料级配特征参数的贝叶斯估计方法

筑坝材料干密度具有强烈的级配相关性,受P5含量、最大粒径、曲率系数等级配特征参数的影响尤为显著。然而在实际工程中,坝料级配参数通常是在大坝碾压施工结束后采用筛分法对质量检测试坑挖取的坝料进行筛分得到的。对于某一填筑单元工程而言,碾压区域的挖坑检测数据极少,导致目前大坝碾压智能监控系统中的土石方压实质量评估模型并未能够有效地考虑级配特征参数对压实质量的影响。鉴于此,为构建大坝填筑材料级配特征参数的总体分布,本文以大石门水利枢纽沥青混凝土心墙砂砾石坝的坝壳料碾压质量挖坑检测得到的小样本级配数据为研究对象,通过拟合优度检验确定以威布尔分布为小样本数据的分布模型,并利用参数化Bootstrap方法和非参数核密度估计法确定了小样本数据条件下待估参数的先验分布。进而利用贝叶斯理论结合现场某一碾压单元质量检测挖坑试验数据对先验分布加以修正得出了待估参数的后验分布。最后采用混合Gibbs抽样方法对后验分布进行模拟仿真求解,给出了基于贝叶斯理论的两参数后验威布尔分布估计结果,为大坝填筑施工过程中实时准确评估砂砾石坝料的压实特性提供了重要的数据支撑。     

建立在相对安全率准则基础上的岩土工程可靠度分析与安全判据

各国规范普遍规定采用一次二阶矩法标定结构可靠度分析的安全指标。欧洲规范称其为"Level II"。为验证针对一个特定算例在目标可靠指标基础上标定的安全指标的普遍适用意义,提出"相对安全率"这一判据。简要回顾了使用一次二阶矩法计算相应目标可靠指标的允许安全系数和分项系数的原理和方法,然后改变被考核的算例的几何特征和岩土力学参数,要求"相对安全率"Rη,Fη,Pη互相接近(η为相对安全率,下标R,F,P分别定义可靠指标、安全系数、分项系数3个领域的相应参数)。根据Level II标定的安全指标如能通过此普适性检验,则在工程实践中可以得到较广泛的认可。同时,回顾了这一方法在土石坝、加筋边坡、挡土墙、混凝土重力坝和拱坝的抗滑稳定分析中成功应用的研究成果,并对标定的结果做了总结。     

应用静力触探技术分析土石坝软基抗滑稳定性

在深圳公明地区的16个勘察区域进行了十字板剪切试验和静力触探试验,分析了典型地基土的原位不排水强度与静力触探锥尖阻力间的关系并归纳出公式。利用经验公式将静力触探测试的锥尖阻力成果转化为原位土体的不排水抗剪强度指标,用于分析深圳公明水库土石坝软基抗滑的稳定性,反映了坝基土的非均质性以及地质缺陷对坝坡稳定的影响。