黄土中灌溉水入渗过程的现场试验研究

黄土台塬地带频发的滑坡灾害与农业灌溉活动密切相关.为研究水分在原位黄土中的入渗规律,在陕西泾阳南塬开展了场地直径为20 m的灌溉入渗试验,分析了浸水过程中入渗水量,土体体积含水率、基质吸力和孔隙气压的变化规律,揭示了灌溉水在原位黄土中的入渗过程.监测结果表明:①持续灌溉条件下,湿润锋下移深度大于11.0 m,初始入渗率...     

南水北调中线段原状膨胀土抗剪强度试验研究

膨胀土的抗剪强度除了受含水率、干密度、正压力、干湿循环、裂隙等因素影响外,同时受到黏粒含量和塑性指数的影响。现有研究对于黏粒含量和塑性指数的考虑不足,不能系统、客观地反映某一个地区内膨胀土抗剪强度的规律性变化。以南水北调中线段某一个县的21种原状膨胀土为基础,作者研究了膨胀土中黏粒含量对其自由膨胀率、塑性指数的影响,并利用电动应变控制式剪切仪和Shear TracⅡ反复直剪仪分别以0.8和0.02 mm/min的剪切速率开展了原状膨胀土的快剪(包括快剪、饱和快剪、饱和固结快剪)试验和残余剪试验,分析了黏粒含量、塑性指数对快剪强度摩擦角、残余强度摩擦角的影响。研究结果表明:自由膨胀率随黏粒含量的增加逐渐增大并趋于平缓;塑性指数随黏粒含量的增加逐渐增大,当黏粒含量增大到33%时,塑性指数开始趋于平缓;试样抽气饱和后,强度明显降低,表现为饱和快剪强度摩擦角小于快剪摩擦角,固结对试样起到了“治愈”作用,强度明显提高,表现为饱和固结快剪摩擦角高于饱和快剪摩擦角;随着黏粒含量、塑性指数的增加,快剪摩擦角、饱和快剪摩擦角、饱和固结快剪摩擦角均随之减小,当黏粒含量、塑性指数达到临界值(临界值分别为32%和24%)后,摩擦角变化趋于平缓;残余强度摩擦角随黏粒含量的增加逐渐减小并趋于平缓,但是随着塑性指数的增加,残余强度摩擦角逐渐减小后是否趋于平缓尚有待进一步的研究。     

双梯度驱动的非饱和冻土水热耦合模型

青藏高原冻土地区的地质灾害与冻土因冻融作用引起的水分重分布密切相关,其实质是复杂水热耦合作用的结果。已有的冻土水热耦合模型较多关注未冻水含量梯度驱动引起的水分迁移过程,而缺乏对温度梯度驱动效应的探讨。基于经典热传导方程和非饱和土体渗流理论,考虑未冻水含量梯度和温度梯度的共同作用,建立了双梯度联合驱动作用下的非饱和冻土水热耦合模型。在采用已有试验数据对模型有效性进行验证的基础上,分别对-5、-10和-15 ℃ 3种环境气温条件下土体的水热响应开展了数值模拟。结果表明：温度梯度在冻结过程中对于水分迁移的驱动作用不可忽略;冻结过程中由于冰水相变释放潜热造成冻结速率逐渐减慢;土中水分聚集的位置处于冻结初期形成的冻结锋面处,且外界气温越低,内外温差越大,则土体水分发生聚集的位置越深,水分迁移量相对也越大,冻结过程中土体水分随深度呈S型分布;-5、-10和-15 ℃环境温度下含水率极值分别位于0.30、0.55和0.70 m深度处,含水率增量分别为3.5%、4.6%和5.5%。     

高速公路滑坡稳定性评价及其治理模拟

 对一高速公路由于路基开挖引起的滑坡进行现场考察和工程地质勘察的基础上,详细分析了该滑坡的工程地质条件及其变形特征,认为该滑坡系路基切方致使坡体阻滑力降低,并形成滑动变形的临空面,导致坡体沿板溪群强风化硅化砂岩顶部与上伏震旦系江口组全强风化硅化砂质板岩不整合接触部位产生滑动。通过FLAC3D对滑坡稳定性的数值模拟,证明该滑坡是由于滑带强度低和开挖坡脚造成的,提出先压脚支护再继续开挖的施工方案。采用基于强度折减法和FLAC3D中的桩结构单元,对不同开挖深度及抗滑桩支护后开挖到设计路基时的安全系数进行了计算。计算结果表明,支护后开挖到设计路基的安全系数是1.33,可满足工程安全的需要。     

土体一维传热方程解析解及热扩散系数测定

传热方程是一类常见的基本数学物理方程,热导率是土体重要的热物理参数。从基本传热方程出发,详细地推导了利用傅立叶级数求解一维传热方程的方法,以地面温度随时间变化的波动方程得到地下不同深度处土体温度分布的解析解。在此基础上,讨论了利用热导率进行土体含水率测量的基本原理,详细地推导了根据地下不同深度的温度计算土体热扩散系数的振幅法、相位法及其应用,介绍了利用传热方程进行数值模拟的计算原理。最后结合实例介绍了该方法的应用效果。     

从土的应力应变特性探讨滑坡发生机理

1　前　　言滑坡发生机理及其力学过程是滑坡灾害研究的主要课题之一,国内外学者从不同角度提出了自己的观点。如文献[1,2]提出了滑坡发生的液化机理;Ａｎｄｅｒｓｏｎ和Ｓｉｔａｒ[3]基于土的应力路径试验结果提出其形成机制包括排水条件下的剪胀启动和其后的不排水加载?..     

金沙江上游超大古堰塞湖及其相关问题

历史大型堵江滑坡研究不仅是认识区域构造背景和河流演变规律的重要工作,而且对山区河流工程安全亦有十分重要的意义。以金沙江上游河段的王大龙古滑坡为研究对象,基于野外调查与资料分析,对其成因与演变过程进行了分析。主要结论如下：（1）王大龙滑坡位于金沙江缝合带,源区基岩主要为三叠系中心绒群下段板岩 (T1-2zh1),其次为二叠系嘎金雪山群下段石英砂岩 (Pgj1),滑坡总体上为王大龙断裂与中心绒群板理面切割形成的楔形体,前缘受雄松-苏洼龙活动断裂切割,方量约4.0×108m3;（2）诱发滑坡的内动力为地震,外动力为河流凹岸侵蚀,滑坡时间应为晚更新世大理冰期;（3）堰塞坝长约1700m,宽约3000m,高度超过450m,形态右高左低,右岸高程约2770m,左岸垭口高程约2735m;（4）堰塞湖规模约266×108m3,干流库尾到达叶巴滩水电站坝址的降曲河口,长度约176 km;（5）堰塞坝发生过3次溃决,溃口底面高程分别为2460m、2400m和2358m（现河面高程）;（6）第一次溃决极有可能雄松-苏洼龙断裂错动导致的,时间早于1900 a BP,估算溃口流量21.0~39.8×104m3/s,远远大于长江历史洪水记录。     

基于强度折减的岩质开挖边坡加固效果三维分析

结合盐津变电所岩质开挖边坡实例,将稳定性分析的强度折减法与边坡的开挖、加固过程模拟相结合,对三维条件下边坡开挖和加固后的稳定性进行了计算评价.计算中应用了FLAC30软件.研究表明,基于强度折减法的数值计算可以像数值模拟方法那样既考虑三维效应明显的地形地貌、地质结构和加固方式等,又考虑岩土体的本构关系和支挡结构与坡体的相互作用,还可以像极限平衡法那样计算安全系数,却不用指定滑面.同时采用强度折减法计算安全系数时,还能够考虑开挖、回填及加固等施工效应.计算结果还表明,在计算中应根据岩土体的应力应变关系、边坡的变形情况及工程的使用期限等恰当的选择岩土体抗剪强度参数,其结果将直接影响到强度折减法计算安全系数的精度.     

青藏高原典型液化型高速远程滑坡形成机制分析

高速远程滑坡作为一种特殊的地质灾害,具有运动速度快、滑动距离远,致灾范围广等特征,一旦发生往往给人类的生命财产带来巨大的损失,因此,针对其超强运动机制的研究一直受到国内外滑坡领域的高度关注。液化减阻作为高速远程滑坡发生超强运动的一个重要机制,强调滑坡运动过程中出现超孔隙水压力累积、有效应力降低等液化行为,导致滑坡基底摩擦系数减小,发生高速远程运动。本文根据前人研究结果对液化的影响因素和高速远程滑坡的液化机制进行总结,将不排水加载作用下滑坡的液化机制归纳为结构液化和滑动带液化两种;并基于详细的现场调查对青藏高原地区两类典型的液化型高速远程滑坡（玉树滑坡和乱石包滑坡）的形成机制进行了初步分析。结果表明：玉树滑坡和乱石包滑坡在启动条件、运动和堆积地貌单元及液化机制等方面均有差异。玉树滑坡为发生于山间沟谷中、由强降雨诱发的崩坡积层滑坡,滑坡体积小但运动距离远,滑带土为堆积于沟谷中的饱和松散砂质黏土（细粒土）,可忽略颗粒的剪切破碎性;不排水加载作用破坏了松散的土体结构,从而诱发滑坡液化;乱石包滑坡发生于山前盆地由古地震触发并斜抛启动,滑带土为风化的花岗岩粗砂,具有剪切易破碎性,土颗粒破碎引起滑动带液化是滑坡发生高速远程运动的主要原因。