基于非饱和土强度理论的土质边坡浅层破坏稳定性分析

基于非饱和土强度理论,建立边坡内单元土体达到临界破坏状态的判别方程,提出土质边坡浅层失稳由上缘张拉区、中间主滑动区和下缘挤压区组成的"上、下缘顺坡曲面"组合破坏模式;论证了采用对数螺旋线描述上、下缘滑动体破裂面形态的合理性,并采用极限平衡理论建立了适用于非饱和土质边坡浅层破坏的稳定性分析方法。结果表明:"上、下缘顺坡曲面"组合破坏稳定分析方法能够较好地反映滑坡深度zw与中间主滑动区范围L2之间的变化关系;对于饱和土质边坡,内摩擦角和边坡坡度对边坡稳定性的影响非常小,土体黏聚力的影响则要大得多;对于非饱和土质边坡,土体黏聚力和内摩擦角的减小及边坡坡度的增大均会显著减弱边坡浅层土体的稳定性;土质边坡处于临界状态(安全稳定系数FS=1.0)时,随着土体饱和度的增加潜在滑坡体的破裂面逐渐向浅层迁移,说明降雨入渗导致饱和度上升的土质边坡更容易发生浅层失稳破坏;对于有限长度的土质边坡,无限长斜坡稳定分析方法得到的稳定安全系数偏于保守,考虑了滑坡体上、下缘力学作用的组合破坏稳定分析方法更为合理准确。     

基于断裂力学与最优化理论的危岩稳定可靠性时效计算方法

考虑时间效应,基于断裂力学理论,建立了考虑时效的危岩稳定性计算方法。考虑危岩主控结构面贯通长度和断裂韧度两个变量的概率分布,引入非线性最优化计算方法建立了危岩稳定可靠性的优化计算方法。以万州太白岩59#危岩为例,分析了危岩可靠指标和危岩失稳概率随不同结构面贯通长度标准差、断裂韧度标准差和结构面倾角的变化规律。     

管线钢冲击性能的实验研究

采用系列温度仪器化冲击实验的方法,对在特殊环境下使用的管线钢冲击断裂各阶段的能量变化情况及冲击断口的SEM形貌进行了研究.结果表明,该试验钢的抗塑性变形能力、抗裂扩展能力均随温度降低而降低.通过对各个实验温度下的特征值进行比较分析,掌据了材料微观断裂过程的变化情况,为采取相应措施,提高该钢种的低温冲击性能提供了依据.     

泥石流沟岸耦合三维数值仿真

泥石流具有强烈的破坏作用,泥石流与沟岸耦合作用导致岸坡破坏是山区沿河公路发生泥石流毁损的根本原因.在天山公路泥石流K630模型试验的基础上,基于流固耦合基本理论,采用三维数值仿真的方法,利用k-ε模型对泥石流沟岸耦合机理进行了仿真,得到了流体域与固体域的耦合云图与矢量场.通过对流体压力梯度场和应力场、速度场的分析,得到了泥石流沟岸耦合三维链式冲击作用规律.通过实体模型试验分析显示,三维数值仿真与试验实测规律吻合较好.     

陡崖上群发性危岩崩塌机理研究

运用能量守恒等基本原理量化各危岩块的相互作用,进而得到各危岩块的等效弯矩计算公式,于是可将复杂的群体危岩简化为单体危岩进行研究。运用断裂理学和损伤力学基本原理研究了危岩的崩塌机理,得到了危岩崩塌时间计算方法。根据陡崖上各危岩块的崩塌规律验证了危岩链式规律并为陡崖及其附近的地貌形成提供了理论依据。     

三峡库区危岩综合治理技术及应用

危岩是三峡库区主要的地质灾害类型之一 ,危岩治理应充分认识其发育的环境条件 ,在正确分类的基础上 ,结合排水和监测工程 ,采取“清、撑、锚、灌、拦”等综合治理措施进行有效治理 ,确保危岩整体和局部稳定性。本文以三峡库区万州太白岩危岩综合治理工程为例 ,阐述了综合治理的原则与措施。     

地貌过程对山区城镇规划和建设的基本影响

基于多年的实地工作，就地貌过程对我城镇规划和建设的基本影响进行了探讨。研究认为，地貌过程，尤其是以滑坡，泥石流等为主的灾害地貌过程对山区城镇规划和建设具有非常明显的影响和作用，不合理的人为活动通过加速灾害地貌过程的发育去影响山区城镇的规划和建设，而新构造应力场则可在宏观上控制灾害地貌过程的发育和分布。在山区城镇替代规划和建设过程中加强灾害地貌过程的研究，具有重要的实用价值。     

不同应力状态下砂岩变形与破坏试验研究

以重庆市境内的典型石英砂岩为例,通过室内单轴拉伸和压缩试验,得到了砂岩单轴抗拉强度与抗压强度的比值;划分了单轴拉伸和压缩试验过程的各个阶段及所占的比例。室内三轴压缩试验发现砂岩的极限抗压强度随着围压的升高而升高,在此基础上求出极限抗压强度与围压之间的二次非线性关系式;通过莫尔应力圆的绘制,得到了砂岩的粘结力和内摩擦角,并由3种不同应力状态下的莫尔应力圆,得出砂岩二次抛物线型强度包络线的表达式。     

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩桩间距研究

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是一种水毁滑坡治理的新方法,针对以往计算模型仅将梯形抗滑桩的土拱效应视为两个独立土拱作用的缺陷,考虑土拱之间存在的衔接问题,提出了梯形抗滑桩存在双土拱整体共同作用形式的新方法。通过建立整体土拱形式的计算模型,推导了整体土拱桩间距计算公式,弥补梯形抗滑桩桩间土拱整体共同作用时的桩间距计算,并依托工程应用对计算值进行了分析比对。在其他因数恒定时,定量分析了荷载对桩间距的影响。结果表明: 桩间距计算值较为合理,即桩间距离相对较大,说明了梯形抗滑桩增加的桩侧角度,使土拱效应得到增强,对滑坡治理起到了更好效果; 得到滑坡产生的均布荷载在 40 kN /m ＜ q ＜ 120 kN /m 时对桩间距影响幅度为 47% ,在 120 kN /m ＜ q ＜ 200 kN /m 时对桩间距影响幅度为 18% 。研究成果为梯形抗滑桩设计提供理论参考。     

裸洞隧道病害整治防护技术研究

通过对裸洞隧道病害形成的应力场分析,研究病害产生的原因,根据裸洞隧道病害的不同形式、病害表现和发展状态将整治防护措施分为五个等级,并给出了相应的示例.通过数值模拟分析并结合实际工程实例,提出了裸洞隧道病害处治最为常用的三种方法,结果显示,通过注浆改善围岩条件是最为有效的方法.现场实测结果与计算吻合较好,显示了裸洞隧道病害整治防护措施的有效性和合理性.