地应力对坝基岩体抗滑稳定的效应

在对地应力系统研究的基础上,本文指出地应力场中的坝基岩体稳定分析应考虑计算块体侧面的阻滑力。本文就此提出了一个坝基岩体稳定分析的三维计算方法,并以长江葛洲坝工程坝基岩体为例进行计算。结果表明此稳定分析方法可进一步挖掘岩体稳定的潜力,提高安全系数。     

离子土固化剂加固滑坡滑带土的试验研究

研究开发快速经济和行之有效的滑坡治理方法与理论, 一直是各国滑坡防治研究工作的重点.本试验研究使用一种经济适用的离子土固化剂(Ionic Soil Stabilizer, 简称ISS) 对提高滑带土的抗剪强度进行了探索.滑带土首先通过ISS不同配比水溶液的处理, 然后进行阿太堡试验、剪切试验、固结试验和自由膨胀率试验.试验结果表明: 滑坡滑带土在加入离子土固化剂后, 土的塑性指数降低, 粘聚力提高, 孔隙比和自由膨胀率减小.其机理为: 在以粘性土为主的滑带土中加入离子土固化剂, 通过物理化学原理, 它能取代吸附在粘土表面的可交换性阳离子, 改变粘土颗粒表面的双电层结构, 减小结合水膜厚度, 将滑带土的亲水性改为憎水性, 从而提高滑带土的抗剪强度.      

建筑GPS变形监测中小波分析的应用

在建筑的变形监测中,GPS观测数据中的噪声会对结果造成影响,可以利用小波变换的方法来去除噪声,提高结果精度。本文结合实例,分析了小波分析在建筑GPS变形监测中的应用,提出了一种评价小波去噪效果的新指标,表明利用小波去除噪声可以有效地提高GPS变形监测的精度。     

南水北调潞王坟段弱膨胀土膨胀性研究

河南新乡潞王坟段膨胀土系第三系泥灰岩风化而成,以高岭石黏土矿物为主,具有弱膨胀性,其膨胀变形特性受孔隙结构影响比较大。为了清楚地研究试验段弱膨胀土的膨胀特性,从有荷膨胀变形、膨胀应力、循环胀缩变形3个方面进行研究,得出不同于以往其他膨胀土的膨胀变形特性：（1）当初始干密度比较小时,上覆压力超过膨胀应力,此时试样遇水不发生膨胀变形,反而出现明显的湿陷现象;当压实度大于96%后,即使上覆压力超过膨胀应力,试样遇水后也不发生湿陷现象,膨胀变形随上覆压力增大而趋于稳定值;（2）试验段弱膨胀土的膨胀应力随初始含水率的增加先增大后减小,出现膨胀应力峰值;（3）随着循环胀缩级数的增加,弱膨胀土的胀缩特性迅速降低,在循环级数达到4时,其胀缩特性就趋于稳定。上述3方面的膨胀特性充分表明,该弱膨胀土的膨胀特性与孔隙结构有着密切的关系     

连续介质理论与块体理论在地下水封油库[KH*4D]围岩稳定性分析中的应用:以烟台某地下水封油库为例

围岩的稳定性对地下水封油库的建造具有至关重要的影响。通过室内岩石实验(单轴试验、声发射试验和直剪试验)并结合野外地质调查与测绘的成果,获取了烟台某地下水封油库储油洞室围岩的岩体物理力学参数和优势结构面的空间分布特征;基于连续介质理论与块体理论,分别运用FLAC3D和Unwedge软件对烟台某地下水封油库围岩稳定性进行了数值仿真试验研究。研究结果表明:在只考虑两组控制性结构面而不考虑优势结构面组合关系的情况下,地下水封洞库围岩一般不会出现大范围的洞室失稳情况,整体处于稳定状态;但当考虑优势结构面组合关系时,不同的结构面组合会切割洞室围岩形成关键块体(引发局部破坏),关键块体主要位于拱顶与掌子面,其中拱顶的关键块体体积较小而掌子面处的关键块体体积较大。因此,拱顶和掌子面附近可能会出现局部块体破坏情况,施工过程中应对此给予足够的关注。      

复杂不连续层间剪切带三维可视化及模型分析

摘 要:层间剪切带由于沉积环境、构造运动和水岩物理化学作用导致其空间分布形态复杂且不连续,在大坝工程建设中对坝基的安全稳定有重要的影响。传统研究剪切带主要通过地质剖面图、平面图附以定性描述展开,对剪切带空间整体特征描述不够清晰准确。分析了剪切带成因及形态特征,以勘察资料为基础,确定模型核心数据及控制点,以人机交互方式建立虚拟钻孔并确定边界,通过ＤＳＩ离散光滑插值拟合法重构剪切带三维空间模型,并依据剪切带成因对模型做出合理性评价;最后通过一个应用实例所建立的剪切带空间模型分析,证实了该方法构建复杂不连续层间剪切带的可行性。      

基于变形数字图像处理的土体拉伸试验装置的研发与应用

研究黏土的抗拉性能对于认识离子固化剂改性黏土的黏聚力等力学性能有着重要的意义。针对现有拉伸测试装置的不足,设计研发了一套基于变形数字图像处理的土体材料拉伸试验装置,该装置包含应变控制模块、加载夹具模块、数据采集模块和数字图像处理模块。改进了现有加载夹具的不足,将土样形状设计为“8”型并运用FLAC3D有限元数值计算软件验证其合理性,巧妙地解决了夹具与土样之间的连接问题,并且将加载夹具功能与制样盒功能合并,避免了试样转移过程中可能受到的扰动。新增了图像采集装置,记录土样变形破坏过程,基于Geo-PIV数字图像处理软件分析土样试验过程中的变形规律。应用该装置开展了素蒙脱土及不同配比离子固化剂减小蒙脱土黏聚力对比试验研究,研究结果表明：拉伸仪能精确控制、采集土体的抗拉强度。粒子图像测速（particle image velocimetry,简称PIV）分析结果客观、真实地表明,试验过程中土样处于受拉状态,并且土样受加载夹具夹持的部位并未出现明显的应力集中现象;离子固化剂改性蒙脱土抗拉强度以及拉伸变形模量较未改性土低,降低程度随离子固结剂溶液浓度增大而增大;数据采集装置对应力、应变信息变化敏感。试验结果和数字图像结果表明,所设计的拉伸试验装置具合理性、可靠性以及敏感性。     

大岩淌滑坡滑带土蠕变性质研究

通过对大岩淌滑坡滑带土在固结压力为300,500,625,800,1 000 kPa下进行蠕变试验,得到了各级压力和剪切力的蠕变曲线。采用Burger模型来模拟流变过程,介绍了该模型参数的求取方法,并得到了模型的所有参数。通过等时曲线簇确定该滑带土的长期强度。在上述结果基础上,对该滑带土的流变特性进行了分析,讨论了Burger参数同剪切力与固结压力关系,并得出长期强度约为慢剪结果的0.76～0.77倍的结论。     

秭归地区陆源碎屑岩导热系数试验研究

岩土体的导热系数是重要的物理参数，在岩土工程中有着广泛应用。秭归地区的黄陵背斜西翼是我国南方著名的标准地层剖面，以秭归地区黄陵背斜西翼岩层陆源碎屑岩为研究对象开展导热系数试验研究，可为我国南方地区开展地热能开发、隧道工程及矿产开采等科研工作提供重要的参考依据。探究了各岩层岩石导热系数与岩石颗粒组分、胶结物之间的变化规律及差异性。试 验 结 果 表 明，黄陵背斜西翼陆源碎屑岩导热系数差异较大，在０．７２～４．４７ Ｗ／（ｍ·Ｋ）之间，且导热系数大小为石英砂岩＞粉 砂 岩＞泥 岩。陆源碎屑岩导热系数受岩石岩性、颗粒组分、粒径、胶结类型及含水状态的影响较大。      

ISS加固红色黏土的孔隙分布试验研究

武汉市汉阳区存在着大量由冲洪积所形成的网纹状红色黏土,它遇水膨胀、软化,失水收缩、开裂。为了减小红色黏土不良性质对土路、公路路基和防渗工程造成的危害,采用离子土壤固化剂（ISS）对红色黏土进行处理。对经ISS处理前后的红色黏土,调成液限状态,进行液氮冷冻真空升华干燥,分析比表面及孔隙分布,观察微结构并统计裂隙。试验结果表明：经ISS处理后,红色黏土的结合水膜减薄,土粒之间的吸引力增强,从而使红色黏土的相对密度增大。减薄结合水膜的土颗粒在ISS连接力作用下,使红色黏土团聚结构和堆叠结构更加紧密,比表面积减小、累积孔隙体积和平均孔直径减小,从而提高了红色黏土的无侧限抗压强度和抗剪强度。