频发微震下上覆软弱岩体边坡动力稳定及失稳模式

水库蓄水诱发的高频次微小地震对库岸边坡稳定性存在一定影响。采用振动台物理模型试验,结合UDEC离散元分析方法,以三峡库区杉树槽滑坡为原型,研究了频发微震作用下典型上覆软弱岩体边坡的累计损伤过程、动力响应特征及破坏模式。结果表明：在频发微震作用下,模型边坡自振频率不断降低,阻尼比不断升高,完整性降低;坡体加速度响应在初始阶段和微震阶段体现出“高程效应”和“趋表效应”,而在小震加载后,坡体动力响应与上述特征出现偏离;在反复微震下,坡体的破坏演化过程可概括为“次级节理发育→次级节理扩展→上部岩体破碎→后缘裂隙扩张→滑面贯通→边坡失稳破坏”阶段;离散元数值分析结果表明,上覆软弱岩体边坡在频发微震下的变形主要发生于岩层分界面以上,后缘裂隙以下的上部岩体,随着地震次数的增加,其永久位移不断增大,边坡稳定性系数不断降低,边坡破坏特征与振动台试验结果相吻合。     

彭灌杂岩单轴抗压强度和弹性模量的多元线性回归预测模型

完整岩块的单轴抗压强度(UCS)和弹性模量(E)是岩石力学和地质工程中极其重要的指标,高质量的岩芯试件是获取UCS和E值的关键因素,但由于龙门山地区地形复杂及震后交通不便,并不总能从彭灌杂岩体中获取高质量岩芯试件。因此,为了快速获取彭灌杂岩体的UCS和E值,沿岷江和渔子溪采集了53组彭灌杂岩岩块,并于室内作了一系列物理力学测试。以实测UCS和E值为因变量,以岩块的密度、Schmidt回弹硬度及地质强度指数为自变量,建立了彭灌杂岩体UCS和E值的多元线性回归预测模型。经F-检验、t-检验及其回归系数方差膨胀因子(VIF)、Durbin-Watson统计量的计算结果表明,回归模型的自变量选取得当,对因变量UCS和E具有影响,回归模型具有适用性。同时,UCS和E回归模型调整后判定系数R珔2的计算结果表明,所建立的彭灌杂岩体多元线性回归模型具有较高的预测性能,可用于彭灌杂岩体UCS和E的现场快速确定。     

基于谱元法与Microwulf系统的汶川地震波场模拟

谱元法属广义有限元法,可用于地震波场模拟与震源反演,但几乎不能在单台普通电脑上用于大尺度地震波场模拟。Microwulf是一种低成本、高效率的主从式便携型计算集群系统,能有效地利用个人电脑组建并行计算环境。基于三维弹性波动方程研究了谱元法基本算法,并利用谱元法和自搭建Microwulf系统对2008年汶川5.12地震波场进行模拟。模拟结果表明:(1)搭建的Microwulf系统能成功进行大尺度地震波场的谱元法数值模拟;(2)计算区域地形能引起地震波场畸变;(3)震中附近区域峰值地震动分布模式大体与发震断裂走向平行,并具有典型的上下盘效应,上盘的峰值地震动比下盘强烈;(4)与无地形模型相比,震中附近区域地形对地震动具有典型的放大效应,并且对于地震动的不同分量,其地形放大效应有所区别。     

频发微小地震作用下顺层岩质边坡的振动台模型试验与数值分析EI北大核心CSCD

采用振动台物理模型试验与UDEC离散元方法,针对不同倾角的顺层岩质边坡,研究了其在频发微小地震作用下的动力响应、边坡变形与稳定性系数变化特征及破坏模式。结果表明:在频发微震作用下,边坡自振频率减小,阻尼比增大,坡体结构损伤不断发展并累积,具体表现为层面与次级节理的起裂、扩展、贯通,坡体永久变形逐渐增大,稳定性系数减小;两类边坡的加速度响应均表现出"高程效应"和"趋表效应",且两类边坡的动力响应随地震作用次数的增加而减弱;对缓倾顺层坡,其在振动台试验后期加载强震作用后,边坡破坏表现为岩层从上至下的逐层开裂滑移脱落,但在UDEC模拟的频发微震下的破坏主要集中在边坡表层;而对层面与坡面平行不出露的陡倾坡,边坡在微震下的稳定性基本良好,其强震破坏面主要有后缘陡倾层面段、中部台阶起伏段及前缘平缓剪出段3段构成。研究成果对库区滑坡形成机制的认识和减灾防灾具有重要的参考价值。     

频发微小地震作用下顺层岩质边坡的振动台模型试验与数值分析

采用振动台物理模型试验与UDEC离散元方法,针对不同倾角的顺层岩质边坡,研究了其在频发微小地震作用下的动力响应、边坡变形与稳定性系数变化特征及破坏模式。结果表明:在频发微震作用下,边坡自振频率减小,阻尼比增大,坡体结构损伤不断发展并累积,具体表现为层面与次级节理的起裂、扩展、贯通,坡体永久变形逐渐增大,稳定性系数减小;两类边坡的加速度响应均表现出"高程效应"和"趋表效应",且两类边坡的动力响应随地震作用次数的增加而减弱;对缓倾顺层坡,其在振动台试验后期加载强震作用后,边坡破坏表现为岩层从上至下的逐层开裂滑移脱落,但在UDEC模拟的频发微震下的破坏主要集中在边坡表层;而对层面与坡面平行不出露的陡倾坡,边坡在微震下的稳定性基本良好,其强震破坏面主要有后缘陡倾层面段、中部台阶起伏段及前缘平缓剪出段3段构成。研究成果对库区滑坡形成机制的认识和减灾防灾具有重要的参考价值。     

压实系数对粗粒土剪切特性的影响

压实系数是控制填方体工程质量的重要指标,但目前关于压实系数对填料剪切特性的影响研究还不够深入。采集重庆江北机场扩建工程回填夯实的粗粒土制备不同压实系数的重塑试样,通过室内大型直剪试验,研究了粗粒土在不同压实系数下的剪切特性,结果表明:高法向应力,低压实系数时,粗粒土表现为应变硬化和剪缩现象;低法向应力,高压实系数时,则表现为应变软化和剪胀现象;粗粒土在剪切过程中表现出“结构性”和“摩擦性”,“结构性”发挥在先,“摩擦性”在后;压实系数对剪切强度有增大效应,但法向应力对这种增大效应有削弱作用;压实系数对粘聚力有增大效应,但对内摩擦角的影响不显著;剪切破坏面上遇到粗颗粒时所表现出的“饶石”、“穿石”、“夹石”现象会随粗颗粒的强度、尺寸以及法向应力等因素的变化而互相转换。     

隧道信息化施工监测的项目化管理实践与思考

隧道信息化施工监测是新奥法中的重要环节,伴随着隧道施工的全过程.浙江黄衢南高速公路衢黄段所辖隧道岩组成分复杂,地质条件较差.为创建"黄衢南精品示范工程",浙江黄衢南高速公路有限公司针对各隧道信息化施工监测进行项目化管理,从项目招投标、项目合同管理及工程质量控制等方面进行了探讨和实施,并结合现场监测人员的经验和实际工程状况,对深化隧道信息化施工监测项目化管理提出了建设性意见.实践证明,黄衢南高速公路有限公司的项目化管理方式行之有效,有力地保证了所辖标段各隧道工程施工质量和工程进度,值得推广.     

预应力混凝土抗滑桩在滑坡治理工程中的应用

针对当前滑坡整治工程中,常用的抗滑结构物造价偏高的问题,提出预应力混凝土抗滑桩结构。借助数值模拟手段,对比分析了预应力抗滑桩和普通抗滑桩的力学特征和对边坡的处治效果。研究了预应力抗滑桩的工程经济性,并提出了其设计计算方法。实际工程应用验证了预应力抗滑桩的加固效果及其工程经济性。得出结论：①预应力的施加能够改善桩身的受力状态,使桩身应力分布趋于均匀,阻止桩身裂缝的发展;②预应力抗滑桩存在最佳预应力度,其值可根据工程造价优化分析确定;③与普通抗滑桩相比,预应力抗滑桩在保证滑坡治理效果的前提下,可有效节约工程造价。     

汶川震区交通“生命线路网”建设的地质学思量

汶川5.12地震给龙门山地区及四川盆地西缘地区带来了大量的房屋倒塌和人员伤亡,也使震区公路交通基础设施遭受巨大破坏。中国政府从防灾减灾的角度提出了"生命线路网"的概念并以此指导震区公路交通的恢复重建工作。为了防止悲剧重演,通过分析震区地质构造、主震破裂特征及震区孕震形势等地质背景,辅以震区交通基础设施破坏模式调查与分析,认为地质学理论在"生命线路网"建设中具有重要作用,并据此提出震区交通恢复重建策略以供参考。