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。     

库水升降速率对老蛇窝滑坡稳定性影响分析

通过监测资料分析和滑坡稳定性数值计算,探讨了三峡库水位在不同升降速率下对老蛇窝滑坡稳定性的影响规律。研究结果表明,理论上库水位上升有利于老蛇窝滑坡的稳定,但实际运行中库水位上升是不利于滑坡稳定的,因为库水浸泡会使滑坡前缘塌岸;老蛇窝滑坡为动水压力型滑坡,最主要诱发因素为库水位的下(骤)降;老蛇窝滑坡稳定性的临界库水位调度速率为0.9 m/d,即当库水位下降速率大于0.9 m/d时,滑坡K值小于1。     

动力荷载下软硬互层岩体力学特征

针对动力荷载下软硬互层岩体破坏问题,以汶川水磨沟滑坡层状岩体为研究对象,依据相似理论,制作软硬互层岩质试块,开展单轴压缩及变上下限等幅值循环荷载试验,研究其动力特性及破坏过程。结果表明：随岩层倾角的增大,其破坏模式为贯通层面的张拉破坏(0°～30°)、沿层面的剪切破坏(45°～75°)及沿层面的劈裂破坏(90°),而试样的强度及应变先增后减。对于相同倾角的试样,强度随加载频率及围压增大而增大。应变随加载频率增大而减小,随围压增大而增大。加载频率的增大会导致竖向拉张裂缝贯通、破裂程度降低。     

红层平推式滑坡滑带土自愈合效应试验研究

滑带土力学特性是复活型滑坡是否会再次启滑的关键因素之一,以往研究认为滑带土的残余强度是一个静态参数,但近年来不少研究发现滑带土强度在稳定期会产生自愈合现象,导致剪切强度的提高。对于可能发生复活启滑的平推式滑坡,自愈合效应在滑坡稳定性分析中应予以考虑。通过对红层平推式滑坡滑带土进行“剪切-固结-剪切”试验,研究滑带土的残余强度在不同法向应力与不同固结时间下的愈合情况,并进行相应的分析与讨论。试验结果表明：平推式滑坡滑带土存在自愈合效应,滑坡复活启动强度介于其峰值强度和残余强度之间;滑带土的强度恢复率与固结时间成正比,与法向应力成反比;平推式滑坡滑带土的触变性是其强度愈合机制的主要因素,矿物特征则对该机制起了某种程度的强化作用。以此提出,滑带土的强度愈合机制对平推式滑坡的复活启滑具有重要影响。     

基于Weibull分布的高温结构性黄土统计损伤本构模型

能源桩是利用地热能的一种新型建筑节能技术,工作时会使桩周土温度发生变化,在黄土地区施作时,会直接影响黄土结构性,进而影响黄土的力学特性,因此研究变温条件下结构性黄土的变化规律具有重要意义。通过对不同温度下结构性黄土进行三轴剪切试验和核磁共振试验,研究温度对结构性黄土变形和强度的影响;基于现有黄土统计损伤理论,假定黄土微元强度服从Weibull分布,利用应变等效性假说,构建了结构性黄土在高温作用下的统计损伤本构模型;利用室内试验对该模型进行验证。结果表明：Weibull分布参数m和F₀影响结构性黄土损伤本构模型的曲线形状;建立的黄土统计损伤本构模型能够很好地反映结构性黄土颗粒骨架的损伤,有效预测结构性黄土在剪切作用下的结构损伤变形。研究成果可为后续的工程建设提供理论基础。     

基于高光谱数据和雷达融合的滑坡信息提取

为了改进微地形滑坡遥感影像分类技术,从而提高微地形滑坡遥感信息提取的精度,采用湖北宜昌部分地区的无人机航拍高光谱影像(HSI)和激光雷达(LiDAR)数据作为研究数据源,并对高光谱和LiDAR数据进行融合,最后采用结合注意力模块(CBAM)的卷积神经网络(CNN)方法,对融合后的数据进行滑坡信息提取。研究表明,利用高光谱和雷达数据的优势,可以更准确地提取滑坡信息。     

基于多演化阶段插值方法的滑坡预测研究

使用位移-时间曲线分析及预测滑坡形变趋势时,监测误差和数据录入会影响精度,而恰当的插值方法能提高滑坡位移预测值的准确性。从传统全局分段插值法和滑坡预测经典模型的研究背景出发,充分考虑典型滑坡不同演化阶段对插值效果的影响,将实际位移曲线按实际演化阶段划分为插值算法参数各异的敏感区间,利用多级别阶数的拉格朗日插值法完善滑坡多演化阶段的位移数值填充过程,然后对白家包滑坡的累积位移-时间曲线进行基于实际运动学变化情况的插值,最后通过指数平滑短期预测方法对比验证了该算法对于阶跃型滑坡的预测精度。结果表明,分段插值的方法误差更低,形成的位移预测值更精确,相较于传统方法更具有优势。     

基于 Ｏ-Ｋ算法的边坡位移时空演化规律研究

传统的位移监测方案通常以对单一点位的监测数据为基础。在对测量结果的评估中,也只考虑单一点位的数据变化情况,而忽略各监测点间监测数据的空间效应。以南京地区某边坡的自动化位移监测数据为依托,通过引入普通克里金（Ｏ-Ｋ）空间插值技术,运用 Ｍａｔｌａｂ平台自主研发了边坡位移时空演化规律分析模块,实现了对目标边坡位移时空演化过程的分析。该模块可以将位移插值误差控制在 5％范围之内,在部分监测数据缺失的情况下,解决了基于实测数据的边坡位移时空演化规律分析问题。     

基于颗粒流方法的滑坡灾变过程及冲击致灾预测研究

滑坡冲击致灾研究是滑坡风险评价的关键环节。以勉县老道寺镇楼子沟滑坡为研究对象,通过PFC2D双轴压缩试验获取岩土体细观力学参数,建立滑坡模型及冲击模型,模拟了滑坡灾变动力学全过程,对滑坡的运动位移、运动速度、冲击力等动力学指标进行了定量分析;根据力与变形关系,建立建筑物失效模型,对滑坡冲击致灾进行了定量化评价。研究认为,数值模拟方法可为同类滑坡运动过程分析提供参考,同时也为滑坡防灾减灾定量评估提供新思路。     

不同干密度压实黄土的非饱和渗透性曲线特征及其与孔隙分布的关系

压实黄土在水分入渗条件下容易产生湿陷、不均匀沉降等工程地质问题,因此有必要对其渗透特性进行研究。本文采用基于滤纸法的竖直土柱试验测试了3种不同干密度压实黄土全吸力范围的渗透性曲线。试验结果表明,压实黄土的渗透性曲线随着基质吸力减小分为缓升段、陡升段和饱和段三个阶段,且干密度越小的土三段特征越明显。压实黄土干密度的差异主要影响低吸力段渗透系数,干密度越大,渗透系数越小;基本不影响高吸力段渗透系数。由于渗透系数与孔隙分布密切相关,孔隙越多渗透性越强。因此本文用压汞试验测得了3种土样的孔隙分布曲线。试验表明不同干密度的压实黄土,微孔数量基本相同,对应吸力范围的渗透系数也相同;孔径为1.3μm d 8μm的小孔数量随干密度增大而减小,对应吸力范围的渗透系数也相应地减小;中孔、大孔数量很少,其对土样的渗透性的影响甚微。这反映了渗透性受孔隙分布控制的内在机理。