低强度锚固体养护时间和频率对导波速度的影响

组装了一套超声导波无损检测系统.制作了两个长度为1 m,28 d锚固体单轴抗压强度分别为4.36 MPa和4.69 MPa的全锚锚杆.利用该系统对这两个锚杆在各个养护期,从40～100 kHz的超声导波速度进行了测试,以研究水泥砂浆的养护期和导波频率对波速的影响.研究结果表明,在测试频率范围内,低强度锚固锚杆中导波速度随频率的增加而增加,在试件1和试件2中分别增加了10.1%和8.2%;水泥砂浆的养护期对导波速度影响也很大,尤其在养护初期速度随时间的增加而明显下降,最大降幅达29.4%(养护第7天),但在中后期波速变化不太明显,只有略微上升.试验结果与理论分析相吻合.     

泥石流堆积体边坡失稳机理的试验与稳定性分析

泥石流堆积体边坡失稳现象由于其组成物质、形成年代和堆积部位等方面的特点,与其他岩土边坡失稳有不同的表现。根据泥石流堆积体的形态特点与沉积特征,利用条块侧向推力正弦变化的Spencert条分法进行泥石流边坡稳定性的分析,对山地工程减灾分析有意义。利用Spreadsheet自嵌Visual Basic Application编译器编写了描述沿深度变化土体物理参数的稳定性分析程式。程序从确定性分析开始计算边坡稳定性系数,并利用Spreadsheet的约束优化功能寻找可能的圆弧滑动面,在此基础上计算最可能的非圆弧滑面,最后与实际观测滑面稳定性分析进行对比现场试验人工降雨造成超渗产流,实时测得的数据表明,在距表层土体50 cm以下含水量变化很小,边坡并没有产生明显的后缘张裂隙,在集中降雨导致超渗产流的情况下,泥石流堆积体边坡失稳主要是表层50 cm深度以内土体含水量变幅大的土层中发生,而在50 cm以下深度范围内土体基本保持稳定。程序分析表明,随着给定的滑动土层厚度的增加,安全系数逐步降低,只有平均土层深度为2.4 m才有完全满足约束条件的最优非圆弧滑面。研究结果表明,条分法已经不能适用于强降雨条件下泥石流堆积体边坡失稳机理的研究。     

考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制

多孔介质的迂回曲折效应对浆液在其中的渗透扩散与注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析,研究考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体渗流运动方程,推导考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制;基于计算机编程技术,依托COMSOL Multiphysics平台与达西定律,二次开发得到考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制的三维数值模拟程序,并以此开展不同水灰比幂律型水泥浆液在砾石土体中渗透注浆过程的数值模拟;通过对比分析,研究理论分析、模型试验与数值模拟结果验证该理论机制。研究结果表明:采用考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制得到的扩散半径理论计算值、数值模拟值较不考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆扩散机制公式得到的扩散半径理论计算值、数值模拟值更接近注浆模型试验值,因此可较好地说明考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆机制较不考虑多孔介质迂回曲折效应的幂律流体柱形渗透注浆扩散机制公式更能反映幂律流体在多孔介质中的渗透注浆扩散规律。该研究成果可为多孔介质地层的实践注浆工程设计及施工提供一定的理论指导与技术参考。     

震区山洪泥石流野外监测与侵蚀产沙研究

震区山洪泥石流频发严重已引起国内外的广泛关注,进行山洪泥石流野外监测,研究其发育和演化特征,对保障灾区公共安全和进行防灾减灾管理具有重要意义.本文以汶川地震震中莲花芯沟为研究区,选择不同类型的坡面泥石流和沟道泥石流,在坡面、沟道和典型小流域建立山洪泥石流野外观测站点,采用现代测绘和三维激光扫描技术,利用大地测量、GPS、3D激光扫描系统和高分辨率遥感影像等手段,进行了不同降雨条件下的山洪泥石流坡面、沟道、断面和小流域地表形变监测,构建高精度DEM,研究了坡面泥石流和沟道泥石流的侵蚀、发育和演化特征,分析了泥石流的变形破坏、冲淤变化和演化规律.研究结果表明:(1)震后4年山洪泥石流灾害日趋频繁且仍处于快速发育阶段,采用现代测绘和3S技术可以进行山洪泥石流灾害野外监测与侵蚀产沙定量分析;(2)沟道上游山洪泥石流活动强烈,具有大冲大淤特征,总体上以冲刷侵蚀为主,其断面中部下切侵蚀速率为3.98m/a,两侧坡体呈现左淤右冲特征,一场泥石流最大冲刷下切深度达5m;(3)沟道中游总体上仍呈现冲刷侵蚀,但强度减弱,断面中部侵蚀速率为1.23m/a;(4)沟道下游防治工程修建前呈现较强的冲刷下切侵蚀、平均冲刷深度达1.7m,修建谷坊后拦蓄停淤作用明显,沟道总体呈现淤积,淤积速率为2.05m/a;(5)自然状态下研究区一场山洪泥石流冲出物质量约1.6万m3、平均冲刷深度为0.23m/a,谷坊等防治工程修建后具有较好地稳沟固坡作用,山洪泥石流则表现为较强的淤积特征,一场山洪泥石流产沙淤积量为1.7万m3.研究结果可以为山洪泥石流灾害的综合研究提供数据支持,同时也可为灾区公路泥石流防治工程设计、监测预警和风险管理提供科学依据.     

"5·12"汶川地震崩塌滑坡危险性评价——以都汶公路沿线为例

选择地震极重灾区(都汶公路沿线)作为研究区域,利用遥感影像解译和野外调查数据,采用信息量方法,分析地震崩塌滑坡对影响因子的敏感性,结合GIS技术评价地震崩塌滑坡的危险性.研究表明,都汶公路沿线最利于地震崩塌滑坡的条件为:(1) 坡度:大于35°;(2) 坡向:E,ES和S坡向;(3) 坡面粗糙度:大于1.15;(4) 距断层距离:5～20 km;(5) 土地利用类型:林地、灌木林地和疏林地;(6) 地层岩性:元古代闪长岩、元古代斜长花岗岩、元古界玄武岩、安山岩、石炭系灰岩、泥灰岩和志留系灰绿色千枚岩及石灰岩,尤其是元古界玄武岩和安山岩.利用信息量综合因子叠加技术,对研究区域崩塌滑坡体进行危险性评价,并将其分为极高度危险区、高度危险区、中度危险区、轻度危险区以及基本无危险区.危险性评价结果表明:研究区域大部分处于中度危险区、高度危险区、极高度危险区,三者面积占总面积的70.34%,其中极高度危险区占到总面积的19.15%,范围较大,在公路修复和重新规划建设中应加强预防这些区域发生崩塌滑坡;基本无危险区范围较小,仅占总面积的11.81%;在分布特征上,极高度危险区和高度危险区主要分布在映秀至草坡河段上,草坡河至汶川段大部分处于轻度危险区及以下.研究结果可为震后公路恢复、重建及灾区重建提供科学指导与技术支持.     

岩土数值模拟：方法论的思考

从地球系统科学的角度，通过地学、力学等多学科交叉，评述岩土数值模拟发展的内在历程，做了方法论意义上的思考，认为当前4种研究特点可代表岩土数值模拟的近期发展方向，并提出可靠度理论与力学数值模拟技术相结合是解决当今岩土工程问题的最主要的研究方法和发展方向。     

汶川地震危害道路交通及其遥感监测评估-以都汶公路为例

摘要：汶川地震诱发了大规模、群发性次生山地灾害,严重损毁道路设施,中断交通,阻碍了抗震救灾和灾后恢复重建进程。通过对都汶公路漩口-雁门段地震次生山地灾害的遥感监测和实地调查,阐述了次生山地灾害类型与分布规律,初步分析了都汶公路沿线路基、路面、桥梁、隧道的损毁情况,并结合次生山地灾害的时空活动特性,提出了道路交通系统防灾减灾和恢复重建的对策与建议。研究结果表明：(1)研究区内强震引发大量崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生山地灾害,其中崩塌3863处、总面积达68.9km2,泥石流沟74条,滑坡18处,堰塞湖5座,长度大于1km的地裂缝5条;（2）地震以及次生山地灾害严重损毁道路交通,汶川县漩口至雁门段,都汶公路阻断299处、掩埋和断道23.814km、80%的道路被破坏、87座桥梁和10座隧道受损,省道303线阻断18处、损毁比例75.1%,县乡等道路阻断3015处、断道长度178.213km、损毁比例37.97%;（3）崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等主要次生山地灾害的分布受地震烈度、地质构造、地形地貌、地层岩性的控制,并具有明显的滞后性和延续性;（4）利用GIS和遥感技术,能够快速有效地进行地震次生山地灾害的动态监测与灾情评估,从而为应急救灾和灾后重建工作提供科学依据和借鉴参考。     

远场三轴应力作用下一般椭球洞的应力分布

基于高等弹性力学中的椭球理论,建立远场三轴应力作用下“三个半轴 变化的椭球形空洞”的3维模型,得到椭球形空洞洞壁上应力状态的解析式.借助Matlab编程实现了椭球洞壁上应力状态的精确和快速计算,然后在一般椭球洞、旋转椭球洞与球洞的情况下将本文推导出的结果与现有中外文献上的结果作对比分析,最后把利用有限元软件MIDAS...