库水位升降作用下大型土石混合体边坡流-固耦合特性及其稳定性分析

以金沙江中游梨园电站坝前大型土石混合体边坡为例,基于精细地质结构模型,研究其在蓄水及库水位骤降过程中的流-固耦合及相应的稳定性变化特征.结果表明:蓄水初期边坡地表变形较为缓慢,当库水位达到某一高程时,其地表变形呈现陡增趋势;在蓄水初期边坡的稳定性有所下降,当上升至某一临界水位后边坡稳定系数达到最低值,而后随着库水位的上升有所回弹;库水位骤降对边坡稳定性影响较大,且其稳定系数下降随着骤降幅度的增大而增大.这些对于指导实际工程及深化库区土石混合体边坡的研究具有一定的理论意义.     

基于大型直剪试验的土石混合体剪切带变形特征试验研究

土石混合体介质具有高度非均质性、显著的结构效应与尺寸效应等特点,这使其物理力学特性及其复杂。本文针对土石混合体在剪切过程中剪切带的变形性状与影响因素,采用自主研发的RSM–1000型电机伺服控制大型土工抗剪强度试验系统,考虑不同含石量(0,30%,50%,70%)、上覆压力(50,200,300,400 k Pa)、块石尺寸(L1,L2,L3)3个主要结构控制因素,进行土石混合体剪切变形试验,通过在试样内部钻孔设置铝丝与干灰的方法,监测剪切带特征变化规律。研究结果表明:当含石量小于30%时,块石对试样的变形影响较小,强度主要依赖于砂土强度;当含石量达到50%时,试样内已形成骨架结构,变形受块石的影响突显,强度由块石和砂土共同作用;当含石量达到70%时,试样内已形成块石架空结构。在高含石量与大粒径块石条件下,含贯穿剪切面的块石试样随剪切变形发展,块石发生挤压、翻转现象;剪切面附近分布块石的试样,随剪切变形发展,块石以剪胀作用为主,块石发生挤压、棱角剪断与错动重分布。试样的剪切变形现象可类比由后向前变形的推移式滑坡或由前后向中间变形的复合式滑坡的破坏特征,即后缘坡顶在主动土压力作用下产生裂隙,随之下沉挤密、失稳起滑;前缘坡脚蠕滑变形推移;坡中岩土体发生剪切错动至滑动面渐进扩展破坏,最终剪切面贯通,形成整体破坏。该研究成果对揭示土石混合体滑坡剪切带形成演化规律、破坏模式及土石混合体滑坡的防灾减灾具有重要意义。     

地震作用下边坡岩体动力稳定性数值模拟

 以金沙江龙蟠边坡变形岩体为例,采用人工合成地震动为输入条件,并考虑超静孔隙水压力的作用,运用离散单元法进行边坡岩体的全时程动力分析,探讨地震作用下边坡岩体的动力响应规律及稳定性。数值模拟结果表明：地震惯性力的作用引起剪应力的积聚效应;岩体结构面对岩质边坡的地震动力响应起控制性作用;边坡最危险状态是地震刚刚开始时由静态到动态所发生的巨大系统改变之时;地震作用导致岩体变形破坏的主要机制是剪应力积聚和超静孔隙水压力累积效应的耦合作用。同时,计算结果还表明,龙蟠边坡变形岩体在遭受地震时不会发生整体性的远程滑动,这一结论对金沙江宽谷坝址的抉择具有重要的工程应用价值。     

降雨型滑坡研究的发展现状与展望

本文从统计学研究和机理研究两个方面阐述了降雨型滑坡的研究历史和研究现状,其中又把降雨型滑坡机理研究按三个方面分别进行了论述,即降雨入渗引起的斜坡体内水-岩（土）力学作用（包括饱和与非饱和土力学）对斜坡稳定性的影响;降雨入渗引起的斜坡体内水-岩（土）物理化学反应对斜坡稳定性的影响和降雨型滑坡机理研究的数值模拟技术。通过上述论述可知,当前降雨型滑坡的研究虽然取得了丰富的成果,但是由于实际情况的复杂性,研究的成果还难以在实际的工程应用中对降雨型滑坡进行准确的预测预报,降雨型滑坡依然是有待深入探讨的前沿课题。文末对降雨型滑坡未来的研究方向进行了展望。     

大型堆积体岩土力学特性研究

堆积体是一种非均质的岩土材料,与岩(土)体相比,构成堆积体的物质成分变异性很大,且空间结构较为复杂,目前对其力学参数试验研究尚缺乏成熟的理论与技术。以梨园水电站工程区大型堆积体为例,在现场大型试验的基础上,对该堆积体的强度特征及岩土力学特性进行研究和探讨,并经工程地质分析确定堆积体岩土物理力学参数。研究表明,堆积体在天然状态下表现出完整的剪应力-剪切位移曲线,具有较高的抗剪强度。研究成果为堆积体稳定分析打下基础,也为类似工程建设提供相关经验。     

提升管中烟丝运动速度的定量检测及其运动特性分析

为定量检测提升管中烟丝运动速度,研究提升管中烟丝运动特性,针对烟丝的弹性丝状特征,提出了一种基于图像配准算法检测烟丝在提升管中速度的方法,即利用高速摄像机连续采集提升管中烟丝群图片,利用不变中心矩算法对图片中的烟丝运动状态进行配准,并计算相同颗粒的像素位移,通过相机标定技术将其转化为实际的位移,最后根据位移和图像时间间...     

铜街子电站11号机组异常振动试验及处理

11号机从92年安装投产以来，机组励磁后，机组摆度、振动异常超标。造成上机架弹性支座、上导弹承楔子板、受油器严重损坏，影响机组安全运行，几年来制造厂、安装单位、电厂、试验院投入大量精力进行研究处理，示果。在今年机组扩修中，电厂按电装规范检查发电机各个部位；终于找出了引起磁力不平衡的主要原因，对转子磁极圆度、水发联轴螺栓紧度进行处理，保证了机组的安全运行。     

不同边长及分辨率下陆相页岩微孔隙非均质特性分析——以鄂尔多斯盆地瑶科1井长72页岩为例

陆相页岩的非均质性与海相页岩不同,其主要表现为孔隙结构的非均质性。以鄂尔多斯盆地瑶科1井采出的上三叠统长72黑色页岩为例,利用微米CT在1 μm分辨率下对7个不同边长（100~700 μm）、纳米CT在65 nm分辨率下对4个不同边长（10~39 μm）的孔隙和裂缝进行了观测和分析。建立了3D图像重构基础上的不同边长及分辨率的孔隙指标非均质特性表征:孔隙数量和体积随边长增加而呈指数增大,面密度随边长增大而减小,长宽平均值及其比值基本不变。作为表征连通性指标的配位数与孔隙长度均值关系较为密切。      

含超径颗粒土石混合体的大型三轴剪切试验研究

 为研究土石混合体在含超径颗粒情况下的力学响应,利用大型三轴剪切试验仪,分别对体积含石量为25%,35%的非常规土石混合体试样在3种不同围压条件下进行固结不排水剪切试验。试验结果显示：含超径颗粒土石混合体在不排水剪切条件下仍然存在体积变化;含石量35%的土石混合体在围压较高情况下,体应变表现为加载初期剪缩,随后剪胀,二次剪缩,再次剪胀的特征;含石量25%的土石混合体的应力–应变曲线较为平滑,但含石量在35%的情况下,应力–应变曲线则呈现锯齿状特征,且伴随着间接性的应力跳跃现象,相应的体应变、孔隙水压力也出现跳跃现象,且与试样的应力变化具有很好的对应关系。     

基于InSAR-GIS的矿区地面沉降动态分析平台的实现与应用

针对合成孔径雷达干涉测量（InSAR）与地理信息系统（GIS）集成在理论和实践上的不足,提出了基于InSAR监测数据和GIS技术开展矿区地面沉降动态分析的技术流程,包括数据收集与处理、时空数据库建立、时空分析与表达和结果输出4个阶段。通过功能设计和程序开发建立了矿区地面沉降时空分析软件平台,提供了数据管理、沉降信息提取、动态变化分析和三维动态模拟等模块,可从不同角度分析矿区地面沉降的发育特征和变化趋势。最后应用该平台获取了2008年12月至2009年7月间山东省济北煤矿西北部地面沉降的时空变化规律,并发现该区部分公路和建筑受沉降影响产生形变,应进行及时治理。