黄土拉伸试验及其破裂过程仿真分析

Q3黄土的单轴拉伸试验表明,黄土的抗拉强度值很小,在拉张应力作用下会发生突发性的脆性破坏,断裂面粗糙,且基本垂直于拉应力方向。借助数值分析软件RFPA,对黄土的整个拉张破裂过程进行了仿真分析,捕捉到了黄土在拉张应力作用下内部裂纹的扩展与演化过程。结果表明,黄土的拉张破裂过程可以分为两个阶段,即线性变形阶段和裂纹的形成、扩展与贯通阶段。黄土体内部裂纹的萌生、扩展及贯通会在很短时间内完成,即黄土在拉伸应力作用下的破坏是突发性的,属于脆性断裂。单轴拉伸试验结果与数值仿真分析结果具有较好的一致性。     

大型天然黄土洞穴系统现场冲刷试验

摘 要:通过现场冲刷试验,结合勘探、调查及室内含泥率测定等手段对大型天然黄土洞穴系统的三维空间展布特征、水文特性及侵蚀特征进行了研究。结果表明:黄土洞穴系统侵蚀过程具有明显的期次性;洞穴过水流量过程曲线可分为增加阶段、相对稳定阶段和减小阶段三个特征流量段,其中在第一阶段普遍存在滞流效应,第二阶段具有小幅波动的特性,并发现洞穴内的总渗流损失量随设计注水流量的增大而有所增加;根据含泥率随时间变化曲线,分析了不同流量过程段含泥率的变化特点,通过不同工况的累积侵蚀量对比发现洞穴的侵蚀速率与流量显著正相关。从机理上对产生上述过程、现象及结果的原因进行了合理解释,为黄土潜蚀机理及潜蚀速率的研究提供了可靠的现场试验数据。     

神经网络在工程场地稳定性评价中的应用

本文应用ＢＰ网络对厦门海沧开发区工程场地的稳定性进行了综合评价,其评价结果与实际情况吻合一致。为工程场地地质质量评估提供了科学依据,同时也表明人工神经网络是解决此类问题的理想方法之一。     

先存断裂对抽水沉降及地裂缝活动影响的数值模拟

过度抽取地下水对断层构造型地裂缝的加剧作用是很明显的,但具体的作用机制却很复杂,过去的研究多是简单的定性分析,数值模拟和定量计算少有报道。笔者采用比奥(Biot)固结渗流理论和基于A、B面接触判断的库仑滑动和张裂的接触面单元,对抽水作用下地裂缝的活动进行了数值模拟,初步探讨了抽水活动引发和加剧地裂缝活动的机制。结果表明:抽水作用下抽水井周围水平应力场发生近井区挤压、远井区拉张的变化,当拉张区内的拉应力超过土体抗拉强度时将会出现自上而下的张裂缝;先存断裂的存在将影响应力变化的模式,同时由于断裂的软弱性,使得地层容易沿其发生滑动或拉裂,从而加剧地裂缝的活动;先存断裂对地面沉降和地裂缝具有诱导、隔离和放大的作用。     

西安地裂缝场地地震效应分析

地裂缝是由内、外营力以及人类活动等因素的作用引致发生的一种地面破坏现象。在这种不良的地质条件下,必然会对场地的地震响应带来一定程度的影响。针对地裂缝场地地震效应研究和工程评价的不足,采用有限元法研究了地震荷载作用下,地裂缝对场地地震动效应的影响问题。分析得出了地裂缝对场地地表水平峰值加速度及反应谱的影响特征和影响范围,为地裂缝场地工程结构的抗震设防和地裂缝灾害避让提供了新的参考。     

黄河上游特大型滑坡群发特性的年代学研究

本次研究通过对黄河上游10处古滑坡采用OSL和~(14)C两种方法测年,总结归纳了6种间接取样测年的思路,即①滑坡体上覆黄土底部、②滑坡体下伏阶地黄土顶部、③滑体内部高温剪切结构面、④堰塞湖湖相层底部、⑤错落式滑坡流水相物质底部和⑥滑坡下伏物质顶部有机碳。通过分析研究发现区内特大型滑坡具有明显的群发分期特性,分别为5万年左右、3万年左右、1.O~0.8万年左右和0.5万年左右。     

黄土地质灾害研究中的关键问题与创新思路

我国黄土高原不仅是中华民族的发源地,也是世界上惟一的最年轻、且正在堆积的高原,它记录着240万年以来全球自然环境和气候变化以及地表灾害演化的丰富信息,每年全国有近三分之一的地质灾害发生在这一地区。本文概述了黄土地质灾害的危害现状,分析了目前黄土地质灾害研究方面存在的关键科学问题,并提出了当前应重点开展的研究思路和课题:研究黄土地质结构和黄土介质力学行为对灾害孕育的协同控制规律,概化黄土重大灾害的基本成灾模式;破解复杂动力作用下黄土重大灾害发生、突变、演化机制和灾害链演变规律;建立黄土重大灾害超前判识、预警预报与风险控制的理论及技术方法体系,形成黄土地区重大灾害减灾示范。     

海岸带侵蚀灾害研究进展及思考

在当今全球海平面上升的背景下,海岸侵蚀灾害已严重威胁着海岸带生存和生活环境,逐渐成为各相关领域的一个热点研究课题。因此,在总结中国典型海岸段侵蚀灾害的基础上,深刻探讨国内外海岸带侵蚀研究现状,并就此提出存在的两个关键性问题。最后,指出今后应重点加强以下5个方面的研究:(1)海岸侵蚀与地质环境条件的相关关系;(2)海岸侵蚀分区特征与发育分布规律;(3)侵蚀海岸的变形破坏模式;(4)岩土体在各种侵蚀因子作用下力学特性变化;(5)海岸稳定性的评价机制。     

基于GIS评价活动断裂对公路的影响——以宁夏地区为例

为了查清活动断裂对公路的影响,总结了宁夏地区9条全新世活动断裂的基本特征和活动性,确定了评价和预测活动断裂对公路工程影响的指标体系,并建立了分级标准。采用优先排序法对指标进行筛选和优化,运用主成分分析法确定权重,选用多级模糊综合评判法建立了评价模型。以ARCGIS9为平台,建立了宁夏地区活动断裂空间数据库,运用矢量叠加运算实现了宁夏地区活动断裂对公路影响的现状评价,运用栅格叠加运算实现了宁夏地区海原活动断裂带对公路影响的预测评价。预测结果表明,宁夏地区对公路影响大的海原活动断裂面积为12．34km2,占全区总面积的1．0％;影响较大的为271．28km2,占总面积的21．4％;影响中等的为400．05km2,占总面积的31．6％;影响小的为585．04km2,占总面积的46．0％。     

青海省日月山断裂对公路工程的致灾机理研究

通过对青海省内一条北北西向右旋走滑断裂对公路工程危害现象的野外实地调查和室内有限元分析,对其蠕滑运动下的致灾机理进行了讨论。结果表明。断层蠕滑作用下的灾害多分布在上盘,且上盘公路南半侧多发张剪性破裂,北半侧多发压扭性破裂,交汇位置的先期破裂是由南侧路沿开始并向路内扩展的。