三峡库区某滑坡滑带土剪切变形特性及控滑机理

滑带土的力学特性对滑坡的稳定性具有控制作用,为了研究其控制机理,对三峡库区秭归县某滑坡滑带土取样,通过进行多组固结快剪和固结排水反复剪等直接剪切试验,研究了其应变硬化的特性,揭示了应变硬化型滑带土在滑坡变形过程中的作用机理。研究结果表明,该滑带土从塑性变形到剪切破坏过程中,所需的剪应力不断增大。经过反复剪切之后,其抗剪强度有所增加,内摩擦角对其抗剪强度的影响占主导作用,且正应力越大增加得越明显。通过滑坡实地勘测及数值模拟计算,研究了应变硬化型滑带土对滑坡稳定性的影响。分析认为,在滑坡滑动过程中,由于应变硬化型滑带土经剪切之后摩擦强度增大,消耗了滑坡的动能,对滑坡的作用在宏观上表现为,滑坡经短距离滑动之后出现暂时稳定状态。     

浅层基岩顺层滑坡的形成机制和变形破坏特征

通过对重庆市彭水县沙子口滑坡地质背景、基本特征的分析,归结出碳酸盐岩地区基岩顺层滑坡的现成机制和变形破坏特征.分析表明:此类滑坡大多为浅层滑坡,强降雨引起的滑带土强度降低和静水压力是滑坡的关键诱发因素,同时地震也可以在瞬间诱发滑坡的滑动、破坏.由于滑面没有完全贯通形成了锁固段,滑坡在滑动破坏以前可以没有任何变形迹象,具有很强的突发性,且滑动速度快、动能高、破坏力强.此类滑坡在广大的碳酸盐岩分布区,特别是西南地区的工程建设中具有较强的代表性,对此类滑坡的形成机制和变形破坏特征的研究可以为预防、治理此类滑坡灾害提供地质依据.     

山西某滑坡稳定性分析

根据山西某滑坡的边界条件、形态特征、结构特征和变形趋势,指出该滑坡处于蠕滑变形拉裂阶段,变形破坏形式为滑坡体沿底部基岩产生蠕滑,并通过对滑坡变形的宏观分析、变形监测,以及稳定性的计算与分析,得出了一些有益的结论。     

土—岩界面滑坡变形及成因分析—以陕西南部某滑坡为例

以陕西南部山区土—岩界面滑坡为研究对象,采用野外调查和地质分析的方法,总结出该滑坡变形特点及其成因,得出结论如下:(1)该滑坡为土—岩界面滑坡,滑面上部为土岩界面,下部为含碎石粉质粘土层内错动带;(2)滑坡的形成是受地形地貌、地层岩性、地下水及人类工程活动多种因素的影响;(3)土—岩界面为此类堆积层滑坡主控滑动面。     

某顺层岩石滑坡变形机理与治理方案比选研究

山区公路修建过程中常见顺层岩石边坡,尤其是软岩顺层边坡或分布软弱夹层的顺层边坡,处理不当易引发坡体失稳变形。本文就平华公路一处典型的顺层岩石滑坡进行分析论证,根据坡体的地质结构特征与滑坡的变形机理提出三种治理方案,并从技术与经济两方面进行分析比选,最终推荐顺层刷坡与锚固工程结合的综合治理方案,快速有效根治了该处滑坡病害。     

某高位滑坡强变形监测及成因机制分析

高位滑坡的发育具有一定隐蔽性。由于滑坡所处位置的高程较大,一旦发生失稳下滑,将造成巨大的灾难,对此类滑坡开展强变形监测及成因机制分析具有重要意义。以某研究区高位滑坡为研究对象,通过对滑坡进行现场调研、勘查,分析了滑坡变形演化规律,推断出了滑坡体的成因机制和变形破坏模式。研究发现,该滑坡主要由紧邻的H₁滑坡和H₂滑坡组成,H₁滑坡总体积约1.152×10⁶m³,为一大型土质滑坡,平面形态呈舌形;H₂滑坡总体积约9.6×10⁴m³,为一小型土质滑坡,平面形态呈圈椅形。其滑坡成因的地质力学模式为"蠕滑拉裂",变形破坏不断向后发展,破坏模式可以概括为蠕滑—牵引破坏—后退的循环过程。所得结论对于今后类似滑坡的预警监测和工程措施施加提供了借鉴和参考。     

接触面滑坡滑带土吸力的滤纸法测试

吸力是控制非饱和土状态的一个决定性因素,滤纸法就是一种间接测量吸力的方法,具有成本低、测量范围大、测量精度高等优点。滤纸法测试土样取自甘肃省天水市一黄土–泥岩接触面滑坡的滑带土,该土样的强度对含水率变化非常敏感,因此对该滑带土的非饱和特性的研究至关重要。试验中首先测定了该滤纸干湿两种状态下的平衡时间,然后对试样分别采用干湿两种状态下的双圈牌203和WhatmanNo.42型滤纸进行了对比试验,运用接触式和非接触式方法分别测定试样的基质吸力和全吸力。通过分析对比低吸力段滤纸含水率,确定了滤纸法测试该类土的下限吸力值。采用Oringin软件对试样全阶段基质吸力曲线拟合,确定了相应的拟合参数和合适的拟合方程。为进一步研究和治理该滑坡提供了参考价值。     

黄土滑坡滑带土的物理特性研究

以陕西泾阳县泾河沿岸4个典型黄土滑坡为研究对象,通过现场勘察和采样试验,探寻滑带土的物理特性和结构特征差异,以期在实践中为确定滑动面位置提供可靠依据。研究结果显示:黄土滑坡滑带土的主要物理性质指标、电阻率特性、细观结构特征、微观结构特征与滑坡体及滑床有显著差异,在实践中可作为鉴别滑动面的标志;而滑带土的矿物、化学成分没有明显的差异变化。     

Behavior of materials for earth and rockfill dams: Perspective from unsaturated soil mechanics

The basis of the design of earth and rockfill dams is focused on ensuring the stability of the structure under a set of conditions expected to occur during its life. Combined mechanical and hydraulic conditions must be considered since pore pressures develop during construction, after impoundment and in drawdown. Other instability phenomena caused by transient flow and internal erosion must be considered. The prediction of the hydro-mechanical behavior of traditional and non-traditional materials used in the construction of dams is therefore fundamental. The materials used for dam’s construction cover a wide range from clayey materials to rockfill. In a broad sense they are compacted materials and therefore unsaturated materials. A summary of the current level of knowledge on the behavior of traditional materials used in the construction of dams is presented in the paper. Regular compacted materials (with a significant clay fraction), rockfill and compacted soft rocks are studied with more detail. The latter are non-traditional materials. They are analysed because their use, as well as the use of mixtures of soil and rock, is becoming more necessary for sustainability reasons.     

天然裂隙土坡渐进变形解析

首先介绍了一个结构性土的各向异性粘弹塑性模型,通过分析速度场与粘塑性应变率场的对应关系,建议了一个考虑天然土体结构破损及吸力影响的渐进变形解析模型。该模型能够考虑结构性、各向异性、粘滞性以及结构破损程度、裂隙发育程度(用吸力大小反映)等对边坡变形的影响。基于结构渐进破损变形原理,应用该模型分析天然裂隙土体的渐进变形破坏过程,并结合某土坡实测数据进行了对比分析。     

非饱和土受压变形的简化计算研究

非饱和土的固结问题是岩土工程研究中非常复杂的热门课题。本文拟将非饱和土受压后的固结过程简单地分为压密和固结两个阶段。在压密过程中,与饱和土固结不同是,由于非饱和土的孔隙水、气来不及排出,与骨架共同承担荷载,产生了超孔隙气压和超孔隙水压,这个阶段土体变形主要是压缩孔隙气产生的压缩变形;固结阶段,土体在恒定荷载作用下,超孔隙气压和超孔隙水压逐渐消散而固结。对于饱和度较高的地基土,将水、气可看作混合流体,并考虑残留混合流体的压缩性,建立平衡微分方程和混合流体的连续方程,求出有效应力和混合流体压力;土体中水压力可通过水连续方程求出,继而求出气压力、吸力等。最后算例表明:加载过程中,有效应力、混合流体压力、水压力不断增大,吸力不断减小;竣工后,混合流体压力、水压力还在增长;由加载产生变形以荷载压密变形为主,之后变形增量逐渐减小。这与路堤填筑过程中的监测结果相一致,说明本文的简化方法是合理的。因此本文的非饱和土固结研究对于促进了非饱和土固结变形计算走向实用化,具有重要的工程意义。     

重塑膨胀土三轴增湿变形及力学特性的试验研究

通过三轴增湿变形试验和直接剪切试验,对膨胀土的变形和抗剪强度规律进行了研究.结果表明,膨胀土的极限剪应力、凝聚力和内摩擦角都随着含水率的增大而减小,试样含水率越接近饱和含水率,试样的抗剪强度减小的越快;膨胀土的应力随应变增加呈衰减趋势,并且在增湿变形中以体积变形为主,轴向变形较小;在同一应力状态下,随着含水率的增大,体应变逐渐减小,土样表现为膨胀,在含水率相同的条件下,应力越小,膨胀土在浸水过程中的体积变化就越大.     

三轴循环加卸载条件下砂性土变形特性研究

利用基于局部变形数字图像测量的三轴试验系统和可提供循环加卸载的试验机,设计了砂性材料的三轴循环加卸载试验,研究了砂性散体材料在不同状态下的轴向、径向和体积变形特性以及泊松比的变化。加载体胀和卸载体缩是砂性材料颗粒结构性的具体表现,在多次加卸载循环后,颗粒的滑移、滚动和破碎等结构性变形最终完全消除,结构变形达到稳定状态。泊松比的变化与试样的体积变形密切相关,从体积变化趋势中可以分析出泊松比的变化范围。     

大型土与结构相互作用恒刚度直剪试验装置研究

已有的土与结构接触面室内剪切试验多集中在恒荷载和恒位移加载条件下接触面力学特性的研究,而预制桩基础沉桩过程中桩土界面受力条件与恒刚度加载类似,即桩土界面法向应力随桩周土体法向位移是动态变化的。针对目前黏性土中桩土界面大型恒刚度的试验手段比较缺乏,自主设计研制了一种大型恒刚度直剪仪用于桩土界面力学特性的测试。该直剪仪考虑了桩周土体变形特点,剪切过程中桩土界面接触面面积始终保持不变,能够准确模拟桩土界面剪切试验;采用弹簧组加载系统和数控电机控制系统,法向可提供恒刚度边界条件,水平切向可按位移控制,能够实现桩土界面上直线和循环剪切的加载路径。试验结果表明:该直剪仪能够很好地再现黏性土中桩土界面在恒刚度加载条件下直线剪切的力学响应,为静压桩沉桩过程的桩土界面力学特性的研究提供了基础。     

Development of a biodegradation model for the prediction of metabolites in soil

The awareness of air, soil and water pollution has driven the search for better methods for the assessment of the environmental fate of industrial chemicals. This paper is focused on the simulation of formation and transformation of metabolites in soil. The key challenges in the development of a simulator for predicting metabolic fate of chemicals in soil are the complexity of the soil compartment and incompleteness of metabolic information. Based on the collected data for metabolic fate of 183 chemicals a set of soil specific transformations were defined and used to develop a simulator for metabolism in soil. The analysis of outliers showed that the low predictability for some chemicals is due to: 1) incomplete documented metabolic pathways with missing intermediates and/or 2) reactions of condensation that are not simulated in the current version of the model. Hence, further improvement of the model requires expanding the metabolism database and further refinement of the logic of metabolic transformations used in the simulator.     

麦秸秆防腐评价及加筋滨海盐渍土的补强机制

为开发加筋新材料,提出了以防腐处理后的麦秸秆作加筋固化滨海盐渍土的构想。利用扫描电镜观察被SH胶浸泡后的麦秸秆,发现麦秸秆孔隙中渗入了胶体物质且在麦秸秆内外表皮附着了胶膜,浸泡SH胶能增强麦秸秆的防腐能力。拉伸试验结果证实,浸胶后再浸水的麦秸秆较天然麦秸秆的极限拉力和极限延伸率均有较大提高,浸泡SH胶增强了麦秸秆的抗拉能力和延展性能。若利用浸胶后的麦秸秆加筋固化滨海盐渍土,可将麦秸秆与滨海盐渍土均匀拌和在一起,以增强土体的强度和整体性。麦秸秆加筋滨海盐渍土的补强机制可用“弯曲机理”和“交织机理”予以解释。     

围岩变形内表比及一种新的巷道围岩分类法

根据现场实测资料和数值模拟计算结果,研究了几种不同类型巷道围岩变形规律,提出更能反映围岩变形规律和变形状态的"内表比"概念,进而考虑依据巷道围岩表面变形量和内表比值两个参数,提出一种新的巷道围岩分类法,并根据各种支护所容许的极限变形量,给出相应的合理支护形式。