新疆某黄土的土水特征及其分形描述

本研究采用新疆某引水渠道边坡的黄土填料进行土水特征曲线试验,研究压实度和应力水平对土料的土水特征的影响规律。针对试验结果,本研究首先采用经典的van Genuchten模型进行曲线拟合。然后采用分形理论进行土水特征曲线的比较分析。结果表明:(1)随着压实度的增加,土水特征曲线向下移动;随着轴向应力的增加,土水特征曲线也会有所下移;(2)相应于孔隙分布,该土料的土水特征曲线具有明显的分形特性;(3)在相同压实度下,不同应力水平的SWCC分形拟合基本平行。采用本文所述的分形方法,在已知不同应力水平下的孔隙率时,可较为合理的从一个应力水平下的土水特征曲线推求其它应力水平下的土水特征曲线。     

库岸边坡变形场与水分场光纤监测技术研究

三峡库区滑坡灾害频发,采用高效的滑坡监测技术对预防和降低滑坡灾害十分重要。本文介绍了ROTDR(Raman Optical Time-Domain Reflectometry)、BOTDR(Brillouin Optical Time-Domain Reflectometry)和FBG(Fiber Bragg Grating)这3种光纤感测技术,以及课题组基于这3种技术研发的滑坡体变形场与水分场监测技术。以三峡马家沟I号库岸滑坡为例,介绍了相关的DFOS(Distributed Fiber Optic Sensing)监测方案、传感器布设工艺、光纤的保护方法和部分水分场及变形场监测结果的分析成果。监测结果表明:DFOS技术应用于库岸滑坡变形场和水分场监测可行,可为研究库岸滑坡演化机理及其预警预报提供一个新的监测手段。     

二郎山滑坡坡脚挡墙破坏及修复技术研究

二郎山1号滑坡位于龙胆溪左岸,滑坡前缘采用了坡脚挡墙防冲刷工程,10 a之后位于龙胆溪凹岸部分坡脚挡墙破坏。针对坡脚挡墙破坏形成的原因,对比分析了目前常用冲刷防护结构的局限性,提出了采用台坎式挡墙新组合结构进行修复,组合结构主要由挡土墙、墙底抗滑键、墙脚台坎以及耐磨肋组成。介绍了组合结构设计计算方法,并通过造价分析说明台坎式挡墙结构与其它防冲刷相比在经济上具有明显优越性,可为其它同类地质灾害防治提供参考。     

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。     

基于经验统计的弃渣场失稳致灾距预测模型研究

弃渣场失稳滑坡是一种严重的山地灾害,而对其致灾距离的预测对于灾害的防治具有重要意义。通过收集多组山地灾害数据,并经过处理后提出了滑坡碎屑流致灾距的经验预测模型,并基于此,进一步提出了弃渣场失稳滑坡致灾距的经验预测模型,模型考虑了弃渣体内部因素可能造成的影响,并通过数据拟合对模型的适用性进行了验证。其研究成果具有一定的推广价值。     

锚索格构梁受力分布的现场模型试验研究

通过开展锚索格构与碎石土滑坡相互作用的现场模型试验,研究了格构梁在滑坡推力作用下的受力分布规律。得到以下结论:在锚索约束力的作用下,格构梁的横梁、竖梁受力特征基本相似,节点处受力最大,靠近梁中部受力逐渐减小;在滑坡推力作用下,格构横梁最上排的变形最剧烈,受力最大,中间的一排次之,最下排受力最小,格构横梁从上往下的荷载分担比为70%~85%;在同一滑坡推力作用下,格构横梁和竖梁弯矩分布特征基本相同,节点处正弯矩最大,格构梁中部负弯矩最大,最大正弯矩是最大负弯矩的1.6~2.0倍。另外,还讨论了试验中土压力测试值误差较大的原因。     

黄土泥石流对桥墩冲击的模拟分析

风积黄土地区泥石流颗粒较细,在一定条件下可将泥石流简化为泥流;采用3组双向流固耦合模型对某风积黄土地区泥石流冲击桥墩进行模拟分析。2组模型综合对比表明建模符合物理实际,用组一产生的变量参数对桥墩的强度进行分析并给出建议,将组一组三模型中点M的位移-时间图像对比,定性说明施做盖梁对桥墩稳定性产生的影响。     

填土反压护坡在黄土陡边坡公路中的应用

为解决黄土挖方段路基外边缘保护距离不足,自然边坡较陡情况下,采用填土反压护坡方法,能增加路基外边缘安全距离,减少路中线调整产生的挖方量,防止在雨水冲刷和车辆震动下陡边坡的破坏,保障道路行车安全。文章结合工程实际,重点讨论利用填土反压护坡来防护挖方段黄土外边坡,解决保护距离不够的问题,使挖方段路基外边坡保持稳定,保障行车安全。     

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。