Mindlin位移解推求锚固段侧阻力分布方法中的奇异性问题

基于弹性半无限空间的Mindlin位移解推求锚固段侧阻力分布,是一种力图以数理力学理论模型严格推导的研究思路,但不同解法间结论相异,与工程实际也相差较大。针对其原因,通过建立普适的求解侧阻力的积分方程进行理论分析。发现Mindlin位移解所具有的数学奇异性影响突出,在积分方程的数值求解中不能直接消除,虽以设置带取值任意性的最小微间距或以在锚固体横截圆面上积分的荷载转换方法可加以避免,却难以实现严格数理力学推导的初衷。而解析手段因引入了3个简化假设,虽数学求解上克服了奇异性困难,但使力学模型发生了失真,推导的结果仅属于特定定解条件下的数学表象。针对理论上以剪应力互等定律推断出锚固段始端侧阻力应为0,与工程实际间的矛盾,提出锚固段始端角点的应力可以是非对称的,以传统的剪应力互等定律来推断该局部区域的应力状况不尽合理。     

硐室GIS子系统中属性数据不确定性分析与质量控制

根据硐室GIS子系统开发过程中由采集的属性数据直接生成的硐室空间图形的特点,分析了属性数据不确定性,提出了硐室空间数据质量的提高与属性数据的质量的提高密切相关。针对这一情况,提出了一种硐室GIS子系统中属性数据质量的检验、度量和分析的缺陷率分层抽样模型,并基于该模型,以某硐室属性数据为例,建立了该模型在硐室GIS子系统中进行属性数据质量评价的具体思路。     

饱和土冻结过程中冰透镜体形成与分层

随着国民经济的发展,在寒区投入了大量的工程建设,研究冻土体的力学性质对寒区建设具有重大意义,建立能反映水分迁移及分凝冰形成过程的冻胀模型是冻土水-热-力三场耦合求解的关键。本文在已有的耦合模型基础上,考虑冰水界面吸力对水分驱动力的影响,推导并修改了总水头的表达式;考虑未冻土区导水系数与孔隙比有关,修改了渗透系数的表达式。计算结果表明：修改后的模型较原模型,孔隙结构出现不同程度的改变,进而造成冰透镜体形成和分布的差异。修改总水头后,模型的冻胀曲线呈较明显的“S”型,冰透镜体形成的厚度增加,形成冰透镜体时间提前;在未冻土区,由于渗透系数随孔隙比的减小而降低,从而导致水分迁移量大大减小,修改渗透系数后模型冻胀量较原模型明显减少,出现冰透镜体时间延后。基于模拟结果,本文从理论上分析了冰透镜体的形成与分层,指出只要在隔水层形成之前有足够的水分迁移至冻土区,冰透镜体都是可以形成的,而冰透镜体的分层取决于冰晶分离土颗粒贯穿形成冰透镜体的难易程度。结合达西定律,采用补水速率这一指标综合反映总水头及渗透系数对计算结果的影响,现有的分离判据可以用来解释最后一层分凝冰的形成,对于非最后一层冰透镜体,建议采用补水速率作为其形成的判断准则。     

汶川Ms8.0级地震的水系响应

2008年5月12日龙门山汶川8.0级地震导致了映秀-北川断裂、彭县-灌县断裂、小鱼洞断裂和擂鼓断裂发生了地表破裂,在平面上显示为两条近于平行的北东向逆冲-走滑型断层,在剖面上显示为叠瓦状.汶川地震的地震破裂和同震变形在瞬间就改变了地形坡度,并导敛地貌和河流体系产生相应的变化和调整,记录了整个区域的位移情况,为探索地震与水系之间的关系提供了关键信息.在整合汶川地震所导致的地表破裂、地形和水系变化相关数据的基础上,描述了汶川地震驱动的逆冲作用和右旋走滑作用引发的河道垂向位错和水平位错,标定了汶川地震导敛的河道坡折点和河道转折点,刻画了映秀-北川断裂和彭县-灌县断裂和小鱼洞断裂等活动断裂对河床剖面、河道走向、河道分段性和不规则水系样式等方面的控制作用,探讨了汶川地震驱动了隆升作用对河流剖面的影响与调整,建立了汶川地震的水系响应及其识别标志.研究结果表明:汶川地震驱动的构造作用对该区水系的河道走向、河道坡折点、河道流转折点和河床剖面具有明显的控制作用,为重塑龙门山晚新生代构造-地貌-水系演化提供一个范例和定量约束条件.     

汶川8.O级地震的基本特征及其研究进展

2008年5月12日在龙门山发生的汶川8.0级特大地震属于逆冲一走滑型地震.为了尽快和最好地利用汶川地震的资料,推动地震地质科学的研究.在论述了汶川地震科学研究的基本现状和研究进展的基础上,重点讨论了龙门山地震带的地质背景、活动构造、汶川地震的基本特征、地表破裂及组合样式、历史强地震复发周期、观测数据的积累与整合、构造运动学和动力学机制、地质灾害和灾后重建、龙门山地区未来地震的预测和预报等方面 的内容.并建议从汶川大地震中汲取教训,整合地质学、地球物理和地球化学等多学科的综合研究,探讨汶川地震的形成过程和机制,以有效地减轻和逐步避免今后可能发生的类似的灾难.     

地下水雍高诱发黄土滑坡离心模型试验研究

为了研究地下水位雍高条件下坡体的变形破坏特征和失稳的机理,以黑方台焦家滑坡为地质原型。通过在离心模型后部安置排水挡板和临时水箱,其能较好得模拟灌溉水通过集中通道快速入渗补给坡体地下水,再现地下水位雍高诱发黄土滑坡变形破坏的全过程。此外,在离心模型试验期间,对边坡的孔隙水压力、土压力和变形演化特征进行实时监测和研究。研究表明:地下水雍高造成底部黄土层软化,潜蚀作用和不均匀沉降致使边坡产生塑性流动,从而导致滑坡的顶部形成不同程度的平行错拉裂缝。造成这类滑坡的后壁形态大多呈现直立状。地下水位雍高造成坡体内土体的局部剪缩变形导致孔隙水压力持续以及急剧增高,最终诱发此类滑坡发生突发性破坏,呈现出高速泥流破坏特征。因此地下水位雍高诱发滑坡的形成机理过程为:牵引式蠕滑-半坡以及后缘拉裂-锁固段累进性滑移剪断-滑带贯通高速溃滑破坏。     

溪洛渡水电工程坝区高边坡危岩体分类及稳定性评价

针对溪洛渡水电工程坝区高边坡危岩体分布广泛,对建筑物、大坝以及整个发电系统存在极大的潜在威胁等问题,在现场调查的基础上,将危岩体分为孤立式、悬挂式、贴坡式、软弱基座式和碎裂结构式等5种类型,指出每一种类型分别对应不同的失稳模式。在充分揭示危岩体边界条件、形成机制以及失稳方式的基础上,提出了危岩体稳定性、危险性分级和系统评价方法,为高边坡地质灾害防治提供了依据。     

Laslett算法和广义H-H算法在不同迹长层次下的适用性讨论

结构面平均迹长估算的Laslett算法和广义H-H算法虽然在理论上具有严密的推导过程,但实际应用时,由于迹长层次不同,两种算法估值精度不同.在利用开挖边坡所揭露的全迹长资料对不同迹长层次下两种算法的估值精度进行检验的基础上,讨论了两种算法的适用性,并针对工程中所采用的测量窗口高度通常较小这一实际情况,对广义H-H算法在小窗口长迹长层次下的迹长估计值进行适当修正.综合研究结果,建议:(1)小窗口短小迹长层次情况下采用Laslett算法进行迹长估计;(2)小窗口长大迹长层次情况下采用乘以修正系数x=2的广义H-H算法.     

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中国的煤层大多具有致密、低渗透率特性，煤层气解吸、渗流困难，影响煤层气产量的因素较多且复杂。文章系统地分析和总结了煤层介质的低渗透率特性、煤层气的解吸扩散渗流特性、煤层与围岩的组合方式、含气饱和度对煤层气产量的影响，并用R/S分析方法研究了煤层气不稳定渗流产量的变化趋势，在此基础上，用灰色GM(1，1)模型预测了煤层气产量的变化规律，进行了实例分析。结果表明：煤层渗透率中等、含气饱和度在78%以上、压裂等措施是获得高产量煤层气的关键因素；R/S分析方法和GM(1，1)模型相结合是预测煤层气不稳定渗流产量变化的有效方法；根据上述关键因素和分析及预测的方法，科学预测煤层气不稳定渗流产量变化规律，有利于合理开发煤层气资源，提供洁净的能源，有效地保护大气环境，并从根本上改善煤矿安全生产条件，减少瓦斯爆炸事故。     

汶川地震地质灾害后效应分析

汶川地震过去3a了.3a来,大量的国内外学者对地震灾区地震地质灾害的发育分布规律、形成机理及防治对策给予了高度关注,发表了大量的研究成果.人们在关注同震地质灾害的同时,更对地震灾区今后地质灾害的发生规律及演化趋势、持续时间倾注了极大的关心,因为震后连续3a,尤其是2010年,灾区地质灾害的频率和规模均出现较震前显著增大的现象.本文收集整理了震前和震后灾区地质灾害的数据资料,尤其研究了震后3a灾区重大地质灾害的特点和发生规律,在此基础上,分析了震后灾区地质灾害可能的持续时间、演化趋势以及高风险区的范围.分析和研究结果认为,震后汶川地震灾区的地质灾害将持续20～25a;在这段时间内,地质灾害将以4～5a一个高峰为周期,呈震荡式的衰减下降,并最终恢复到震前的水平.震后地质灾害的高风险区将出现在耿达-映秀、小鱼洞、红白-茶坪、擂鼓-陈家坝和青川东河口-窝前这5个地段上.