黑方台焦家4号黄土滑坡发育特征及滑动机理

20世纪60年代以来,大量的灌溉系统在黄土地区建设运营,解决了农业的干旱问题,但同时灌溉也诱发了大量的滑坡。其中,2015年1月28日20:00,甘肃省永靖县焦家村发生了一起中等规模的黄土滑坡,滑坡严重影响其下方309国道线和六盘峡水库的安全。采用对裂缝分布、水文地质的调查,结合低空摄影测量、精细工程地质测绘、室内三轴试验等研究方法,对焦家4号滑坡的基本特征进行了分析,对形成滑坡的成灾机理有了初步认识。结果表明:(1)滑坡发生前,后缘裂缝有明显的变形情况;(2)滑坡滑动距离为548.3 m,体积为15.35万m~3,面积为6.6万m~2;(3)饱和黄土应力应变模式表现为强烈的应变软化剪缩型,并具有一定的静态液化特性;(4)滑坡是饱和黄土层静态液化引起的。     

重塑黄土与植物根系界面摩擦离散元分析

油松作为一种植根于黄土地区的常见植物,在提高黄土强度方面起重要作用。为了弄清油松根系在黄土地区的固土效应,本文采用离散单元法(Distinct Element Method)模拟根系拉拔试验,分析了法向压力、根系埋深、含水率对根-黄土界面摩擦力学特性的影响。结果表明:拉拔试验中,根-黄土界面峰值强度、残余强度随着法向力的增大而增大;峰值强度、残余强度随着根系埋深的增加而增大;随着含水率的降低,根-黄土界面峰值强度、残余强度呈增大的趋势。     

高压旋喷锚杆在黄土深基坑支护中的模拟研究

为了研究高压旋喷锚杆支护体系在黄土深基坑工程中的工作性状,选取西安某深基坑支护工程为研究对象,运用MIDAS/GTS软件对该支护体系进行了有限元数值模拟,并与二次注浆锚杆支护体系的模拟结果进行了对比分析。结果表明:两种基坑支护方式均可满足该基坑支护的技术要求,但采用高压旋喷锚杆支护时,需要锚杆的总长度为二次注浆锚杆长度的62%,且高压旋喷锚杆筋体可实现回收,降低了锚杆施工对周围土层的干扰,其在黄土地区高边坡及深基坑支护工程中有着广阔的应用前景。     

湿陷性黄土地基强夯有效加固深度预测

对强夯有效加固深度主要影响因素进行分析,考虑能量的转化,综合运用量纲守恒和最小二乘原理,结合一定量的湿陷性黄土地基强夯加固实例,推导了有效加固深度估算公式,并与其他公式进行比较;再结合另外两组湿陷性黄土地基实例,进一步探讨了本文公式的估算效果。新的公式反映了含水量与有效加固深度呈非线性相关,能使得计算效果更好,参数选用方便,对湿陷性黄土地基有一定参考价值。     

高能级强夯在湿陷性黄土地区的应用

根据8000、12000kN·m高能级强夯大面积处理地基加固的综合检测试验数据,结合室内试验数据及黄土地区的特殊性,得到了高能级强夯在黄土地区的有效加固深度、湿陷性处理效果;分析了高能级强夯处理湿陷性黄土的加固效果、加固深度及能级变化对地基处理效果的影响。结果表明：该研究为进一步分析高能级强夯的加固机理,尤其在湿陷性黄土地区的加固机理提供了依据,也为高能级强夯的大面积设计、施工和检测提供了优化数据。     

静压挤密桩在湿险性黄土地基处理中的应用

为了解决水泥土挤密桩施工过程中噪音过大的问题,提出了地基处理的静压挤密桩施工法,并结合工程实际测试了静压挤密桩在湿险性黄土地基处理中应用的效果.测试结果表明,该方法在施工时噪音较小,施工速度高,满足设计要求,此为该地基处理方法的应用和推广提供了依据.     

基于Monte Carlo法的黄土二维微观结构模型构建

从微观尺度研究土的力学行为是揭示其力学机理的一种有效途径,为此首先建立其微观结构模型。目前常通过光学显微镜或者扫描电镜图像获取黄土的微观结构,但将其直接用于二维建模时,存在颗粒悬浮和叠置的问题。基于黄土的颗粒累积分布曲线和实际颗粒形态,提出了一种随机生成其二维微观结构模型的方法。首先将颗粒累积分布曲线按粒径范围分为若干区间,从各区间上随机抽取粒径值,形成满足其粒径分布的粒径数据库;再根据黄土颗粒的微观图像建立颗粒的形态数据库。从这2个数据库中随机抽取颗粒粒径和形态,生成具有随机大小、形态的颗粒库。采用Monte Carlo法将这些颗粒在模型顶端随机投放,建立黄土的二维微观结构模型。该模型为黄土微观力学行为的分析提供了原型。     

黄土垂直和构造节理的几何差异性及拓扑学研究

黄土节理是地下水的赋存场所和运移通道,它们使土体破碎进而影响稳定性和强度,是各类地质灾害的构造基础,准确分析其发育特点和展布规律,是理解黄土频发灾害的关键步骤。通过现场调查、数理统计和拓扑分析,对陇西地区黄土进行系统研究。结果表明:①陇西地区主要发育优势走向为NNW、NWW和NE向的构造节理,这是受区域内走滑断裂带和逆倾滑断裂带影响的结果;②构造节理优势组的产状服从高斯正态分布,倾角多为60°~80°,垂直节理的产状随机分布、离散型较强;③2种节理的平均间距均较宽,张开度属“开裂”范围,延续性中等,但垂直节理的间距分布范围更集中,构造节理的张开度相比更小;④拓扑分析显示I型节点占主导,节理延伸过程易被中断,分支比处于3以下的低水平,该方法能更简单、直观地描述连通性。研究结果可以为新构造应力场恢复、掌握黄土节理发育基本规律、节理网络数值建模等提供基础数据。     

湿陷性黄土区客运专线车站工后不均匀沉降初探

结合现场监测数据和地质勘察资料,对具有一定坡度和深厚填土区域地基处理失效的原因进行了探讨。得到如下结论:(1)在黄土地区地面沉降可分为4个阶段即增长期、平稳期、加速期、以及最终稳定期,黄土的沉陷是造成沉降再次加速的原因。建议黄土地区沉降监测应该予以加长,以确定最终的稳定期。(2)黄土的沉陷不仅使地表发生不均匀沉降,也会改变黄土区桩基的力学性质,造成桩基下部土体的变形。单纯依赖桩的刚度来控制结构变形是存在风险的,也应该控制桩侧土体变形。(3)在具有坡度的黄土区域,地面标高较低的一侧土体胶结作用较弱,且该区域承担更大的上部填土荷载,这是导致地面标高低的区域发生更大变形的原因。     

延安新区压实Q_2黄土增湿变形特性研究

以延安新区黄土高填方工程建设为依托,开展了16组不同初始压实度和初始含水率条件下的压实Q_2黄土高压力下的增湿变形试验,分析不同压实度和含水率条件下增湿变形系数随压力增大的变化规律及影响增湿变形特性的主要因素。结果表明,不同初始压实度和初始含水率条件下的曲线形态差异较大;压实Q_2黄土的增湿变形特性受压实度和含水率影响很大,提高压实度和含水率可以显著减小其遇水饱和后的增湿变形量,将压实度提高至90%或将含水率增大至16.8%时,压实Q_2黄土不再发生湿陷变形。