聚丙烯纤维加筋黄土边坡防护原位测试及改进策略

为了给加筋黄土边坡防护技术的大面积推广提供理论依据和参考,对聚丙烯纤维加筋黄土防护边坡的土壤含水率及边坡形态进行了持续6个月的原位测试,结果表明：聚丙烯纤维加筋黄土具有良好的边坡防护效果,加筋黄土防护边坡土壤含水率总体趋于稳定,不同土层土壤含水率平均变异系数比原状边坡降低10.89%,这得益于加筋黄土防护层形态总体维持完整,能够长期抵抗降雨、干湿循环、冻融循环等不利外部环境的持续影响;然而,聚丙烯纤维加筋黄土防护边坡上植被生长缓慢,且防护层与原状土体易分异脱离。提出了对加筋黄土进行保水改良、采用快速植生的多功能层设计和可操作性强的材料物理防脱技术等加筋黄土防护边坡的改进策略。     

干湿循环作用下原状黄土渗透性及其对土-水特征曲线的影响

为评估干湿循环作用对原状黄土水力特性的劣化效应,对甘肃Q₃黄土进行了4组不同干湿循环路径下的饱和渗透试验与土-水特征测试,分析土体饱和渗透系数和土-水特征曲线随干湿循环次数、循环幅度和下限含水率的变化规律。结果表明：原状黄土饱和渗透系数劣化度与干湿循环次数间关系可采用双曲线函数进行描述,6次循环后劣化度变化趋于稳定;土体饱和渗透系数劣化度随循环幅度增大而线性增大,随下限含水率增大而线性减小。V-G模型对干湿循环下黄土的土-水特征曲线拟合效果良好,模型参数θ_s、α、n变化幅度较小,而参数θ_r随循环次数增加呈指数下降趋势。依据试验结果建立了考虑干湿循环3参数的饱和渗透系数劣化模型与土-水特征曲线模型,并对土体非饱和渗透系数进行了预测分析。     

循环加卸载下纤维增强泡沫轻质土变形特性

为了研究聚丙烯纤维增强泡沫轻质土的损伤变形特性,选用UNSAT非饱和土三轴仪开展50 kPa围压作用下的循环加卸载试验. 以泊松比、弹性模量提高率及弹塑性变形趋势为参数,分析不同纤维质量分数条件下聚丙烯纤维增强泡沫轻质土的力学特性和变形规律. 研究结果表明：当纤维质量分数达到0.50%~1.00%时,初次弹性模量提高率为56.88%~69.43%,纤维对泡沫轻质土内部初始缺陷的改善作用最佳;纤维增强泡沫轻质土试样的弹性模量提高率随着循环次数的增加呈先增大后减小的趋势,泊松比随着循环次数的增加而增大,在经历最初的2、3次循环荷载作用后趋于稳定直至试样破坏;随着循环次数的增加,纤维增强泡沫轻质土的轴向弹性应变与总应变之比逐渐降低,试样内部损伤变形逐渐累积.     

南水北调西线一期工程阿坝段深埋长隧洞CSAMT 地球物理勘探分类分析

南水北调西线一期工程位于青藏高原东部边缘地带,地质条件复杂、断层密集分布、褶皱强烈发育.通过CSAMT物探进行前期工程地质勘察.依据区域地质条件、岩石电性特征和岩层的沉积环境,按电阻率的高低范围及变化特征将40 km长的CSAMT电阻率断面图分为4种类型,分别占测线总长的54.75%,38.75%,3.75%,2.75%,各种类型反映不同的地质情况,依次为(1)大范围的高阻区,CSAMT电阻率断面图结构变化疏缓,ρ为2 000～10 000 Ω·m;(2)电阻率从地表向地层深处呈减小趋势,ρ为1 000～50 Ω·m;(3)电阻率从地表向地层深处呈变大趋势,ρ为50～10000Ω·m;(4)条带状低阻区,ρ＜300Ω·m.结合现场地质考察,地质解译为类型1,3的高阻区为砂板岩互层地层,地下水不富集,岩体结构完整,工程地质条件简单;类型2反映了该区深部岩体富水性和透水性比浅表地层好,大范围的低阻与构造作用无明显联系,由岩性和地下水条件决定的,虽呈低阻,仍为工程施工优良工段.对工程稳定性有危害的为类型4反映的由断层及其影响带所引起的条带状低阻区.     

建筑场地地震力影响单因素分析

通过给定某些特定假设条件,利用反应谱原理计算出不同场地类型、设防烈度、自振周期和阻尼比情况下的地震力,利用这些计算结果来分析判断各因素与地震力之间的作用关系,计算结果表明:利用抗震设计反应谱计算出的地震力,当诸多因素中只有唯一变量时,其与自振周期成反比,与阻尼比成反比,与设防烈度成正比,与场地类型成正比。     

基于LightGBM模型的甘肃省临夏县滑坡易发性评价

甘肃省临夏县地质环境复杂,滑坡灾害发育,对当地居民生产生活造成严重威胁,亦对工程建设的开展造成一定阻碍,因此,选取高效准确的机器学习方法对临夏县进行滑坡易发性评价具有重大意义。首先依据遥感影像和野外勘察资料,选取了1 718处滑坡样本,遴选了滑坡灾变的16种影响因子并建立滑坡影响因子评价体系;再结合预测精度和运行时间等指标对比了轻量级梯度提升机（LightGBM）模型与主流机器学习模型的性能;最后利用混淆矩阵分级方法进行了基于LightGBM模型的临夏县滑坡易发性评价。结果表明：临夏县重要滑坡影响因子为地表植被和地形地貌因子,其中土地覆盖为最主要影响因子;LightGBM模型预测精度高达0.931,且运行速度仅为11.7 s,既能保证高精度又极大提升了运行效率;在抽稀后的数据集上,LightGBM模型的预测表现、校准程度和分级结果均优于随机森林（RF）模型;混淆矩阵分级法的较高和高易发区内滑坡分布更为集中,在14.94％的区域内分布着86.86％的滑坡灾害点。滑坡易发性评价结果较好地反映了研究区内滑坡分布发育情况,可为当地工程建设及防灾减灾工作提供一定指导。     

季节性指数平滑法在地下水位预报中的应用

本文讨论了季节性指数平滑法在地下水位预报中的应用。实例计算表明, 此法用于地下水位的中短期预报时具有较高的精度。     

基于强度参数脆性指数的岩石Ⅰ型断裂韧度评价

在试验数据收集基础上,选取3种典型强度脆性指数作为考察对象,建立Ⅰ型断裂韧度与脆性指数之间的线性关系,得到基于不同脆性指数的岩石Ⅰ型断裂韧度参数化模型。通过引入交叉验证法获得准确的模型参数,并对模拟结果进行检验,评价各模型的适用性和相互之间的差异。结果表明:3种评价模型在评价和预测岩石Ⅰ型断裂韧度上均有很强的可靠性,可以借助脆性指数评价岩石的Ⅰ型断裂韧度;3种模型的评价和预测精度存在一定差异,总体来看,基于莫尔圆脆性指数的评价模型优于压拉强度脆性指数评价模型和抗压强度脆性指数评价模型,从而证明Ⅰ型断裂韧度是岩石综合力学性质的体现,利用多强度指标建立评价模型将会获得更准确、合理的Ⅰ型断裂韧度值;由于抗压强度获取便捷,利用其建立的评价模型也具有较高的评价精度,在要求快速评价时,可优先考虑选择基于抗压强度脆性指数的岩石Ⅰ型断裂韧度评价模型。     

冻融过程中未冻水含量对非饱和粉土抗剪强度的影响

对含水率为18.3%的非饱和粉土进行了冻融过程中不同温度下的直剪试验,用核磁共振测定了冻融过程中孔隙水的相变过程,并分析了未冻水、孔隙冰对其力学性质的影响机制。试验结果表明:(1)非饱和粉土冻结可分为过冷段(-1.15℃)、快速冻结阶段(-1.15℃～-2℃)和稳定冻结阶段(-2℃),快速冻结阶段76%的孔隙水冻结,而稳定冻结阶段未冻水含量只减少7%;(2)冻融过程中黏聚力随温度发生显著变化,内摩擦角变化幅度很小;(3)冻结过程中抗剪强度的变化主要发生在稳定冻结阶段,快速冻结阶段黏聚力仅增大38.5%,内摩擦角基本无变化,而稳定冻结阶段黏聚力增大123.5%,内摩擦角降低12%。得到以下结论:(1)快速冻结阶段黏聚力增大主要是由于孔隙水冻结导致基质吸力增大,毛细黏聚作用增强;稳定冻结阶段黏聚力增大主要是由于冰对土颗粒胶结强度增大;(2)含冰量变化不大时,冻土抗剪强度主要受冰对土颗粒胶结强度的控制,而此胶结强度决定于未冻水膜的厚度;(3)稳定冻结阶段内摩擦角降低主要由孔隙中水冰相变发生体积膨胀时对土颗粒骨架的作用力导致。     

特殊岩土体工程边坡研究进展

工程边坡的理论研究及稳定对确保基础设施的安全建设和正常运营有重要意义。由性质特殊的黄土、膨胀土与冻土等特殊土和岩体组成的工程边坡有别于一般土质边坡,在稳定性分析、工程设计和分析软件等理论研究方面表现出一定差异。为此,在查阅国内外相关资料的基础上,文章总结工程边坡在稳定性分析方法、工程设计和分析软件等理论方面的共性研究成果,又分别阐述黄土、膨胀土、冻土和岩质工程边坡在理论方面的新研究进展。此外,文章还概括工程边坡监测预警技术的发展趋势,提供特殊岩土体工程边坡的典型治理案例,并指出特殊岩土体工程边坡研究的进一步方向。