应用一步流动法快速测定土水特征曲线试验研究

实验室常用压力板仪进行常规试验测定粉土土水特征曲线（SWCC）,需耗费数月时间,效率不高。对快速测定粉土SWCC进行了试验研究：采用压力板仪对粉土试样开展一步流动法试验;同时,用Hydrus-1D建立一维水分运移模型;结合模型对干密度为1.78 g/cm3粉土试样中溢出水量随加压时间的关系曲线进行拟合,并得出VG模型中难以实测的参数α和n;根据参数反算出粉土试样SWCC并和压力板仪常规试验的SWCC进行对比。为了消除试验中加载压力过大可能造成的固结对试验结果的影响,还对干密度为1.65 g/cm3的粉土试样进行固结试验使其干密度增大为1.78 g/cm3,再对固结后粉土试样分别进行常规试验和一步流动法试验。对由两种试验得到的固结粉土的SWCC与初始干密度1.78 g/cm3粉土由两种试验实测的SWCC进行了比较。结果表明：① 一步流动法试验拟合的SWCC与常规试验实测的SWCC重合度高;② 一步流动法试验具有快速性和有效性;③ 由Hydrus-1D建立的一维水分运移模型得出的SWCC与常规试验实测的SWCC接近;④ 一步流动法试验结果不会受到固结的影响。     

基于DEM的兰州市城关区黄河以北地区荒山造地方案研究

在平地少、山地多的兰州,开发荒山、利用荒山将是兰州市城市发展的一种新的战略选择,是突破发展瓶颈制约、拓展城市发展空间、缓解大气污染的有效途径.以城关区黄河以北地区为例,在2.5 m×2.5 m高分辨率DEM的基础上,通过修改原有地形使之满足一定的约束条件:①满足城市建设用地的坡度要求;②满足局部挖方和填方的平衡.并在此基础上,以GIS空间叠加分析的方式对开发荒山得到的平地进行城市建设用地适宜性评价,为荒山造地的具体实施提供切实可行的方案和依据.     

孔隙水溶液浓度对膨胀土膨胀特性的影响

通过开展恒体积膨胀压力试验与有荷膨胀率试验,研究了孔隙水溶液浓度对膨胀土膨胀特性的影响.试验结果表明,随着溶液浓度的增大,膨胀压力降低;相同浓度溶液制作的试样,分别浸入不同浓度的溶液,一种浓度小于制样所用浓度,另一种与制样溶液浓度相等,最终所得的膨胀压力与膨胀应变均很接近.通过对孔隙水赋存状态的分析表明,试验结果均符合渗透压理论.     

江新联围睦洲堤段加固工程安全性研究

运用有限元法对江新联围睦洲堤段地基土应力应变进行了分析计算,确定了施工加荷对地基软土的影响程度.同时,利用极限平衡法对堤坝在施工期及运行期的稳定性进行了分析.分析结果认为,加固处理后堤坝的稳定性大为提高.     

蚀变岩体对洞室围岩稳定性影响研究

通过对天池抽水蓄能电站蚀变岩工程特性的试验研究,查明了蚀变岩蚀变类型、成因及力学性质,同时利用FLAC3D软件建立地下厂房分步开挖三维动态计算模型,对不同计算方案下围岩变形、应力和塑性区分布特征进行比较。结果表明:随着蚀变作用的增强,岩体力学性质显著变差,主厂房顶拱、上下游边墙位移和应力,以及塑性区范围均不断增大,洞室安全性降低,洞室趋于不稳定。     

顺层岩质边坡加速度响应规律和滑动堵江机制大型振动台试验研究

根据动力模型试验的相似关系,制作1个尺寸为3.0 m×0.8 m×1.6 m (长×宽×高)坡角为40°的顺层模型边坡,设计传感器的布置和试验输入方案,并完成大型振动台试验。试验发现,在坡面上水平加速度随着坡高增加有明显的放大作用,并且该放大作用呈现出非线性和在不同高程的分段性特征,在坡高的1/3以下,加速度放大效应明显,在坡高2/3到坡顶处放大系数急剧增大,中间段水平加速度放大系数增长较为缓慢;在坡体内部竖直方向上,随着高程增加,加速度放大系也表现出非线性放大效应;在坡体水平方向上,在坡面一定深度内坡面处的加速度放大系数大于坡体内部,表现出趋表效应。根据破坏后的特征及试验过程中的视频回放和分析,得出模型边坡的滑动堵江机制为地震诱发→后缘松动拉裂→前缘剪切→高速下滑→对岸阻挡隆起→堆积坡脚→形成堰塞体。研究成果对地震灾区滑坡以及堰塞湖形成机制的认识和减灾防灾有一定的价值。     

基坑开挖土钉支护的变形分析

根据基坑开挖土钉支护的特点,利用基于显式三维快速拉格朗日算法的FLAC3D程序,结合郑州市某基坑开挖支护工程实例,对基坑开挖引起的围护结构位移、地表沉降、基坑底部隆起等变形性状进行了研究.通过计算得出不同开挖阶段的地表沉降、基底隆起和墙后土体水平位移.     

黄土状土应力-应变特征及本构模型的建立

工程上广泛采用的土体本构模型为双曲线形式,但双曲线模型只适合应力硬化型曲线而不适合应力软化型曲线.通过对应力软化型曲线形态特征及试验数据的分析,提出建立应力软化型应力-应变本构模型的虚加刚性弹簧法,即软化阶段的曲线叠加一定弹性模量的直线,形成的曲线形态基本符合双曲线模型,据此推导了应力软化型应力-应变本构模型及其切线模量的计算公式,以豫西地区重塑黄土状粉土三轴试验为例验证了该法的可行性.     

GeoStudio软件在堤防边坡稳定计算中的应用

GeoStudio软件提供了基于极限平衡法的多种边坡稳定计算方法.本文以Morgenstern-Price法为例,通过在工程实例中的应用,表明该软件能够解决堤防边坡稳定计算问题.     

非线性理论在边坡工程研究中的应用

边坡系统是开放的非线性系统,边坡岩土体的力学性质具有非线性特征,由于各因素间非线性作用、物质和能量交换及其本身的非线性,因此非线性是边坡工程的本质属性.简要介绍了1970年以来发展起来的非线性理论在边坡工程中的应用现状,指出应用中存在的问题:生长点问题、脱离地质基础等,研究有待进一步深入.