MATLAB在构造应力场研究中的应用

MATLAB是目前应用最广的科学计算软件之一,利用MATLAB的偏微分方程工具箱(PDE Toolbox)可以求解弹性力学的平面问题.文章利用MATLAB来解决构造应力场的一些问题,在PDE TOOL GUI中求出了简单剪切构造应力场的主应力分布及圆孔附近应力重新分布情况.     

降雨诱发坡面型泥石流形成机理

基于野外调查和室内测试分析,依据岩土体破坏准则理论,结合典型坡面型泥石流进行剖析,从坡面型泥石流形成的影响因素、运动学特征、动力条件、形成与演化过程等方面,探讨了降雨诱发坡面型泥石流的形成机理。研究结果表明:坡面流以平移式滑动方式破坏为主,通常发生于残坡积土层厚度小(≤2.0 m)的陡坡地带(坡度≥40°),降雨是坡面型泥石流的主要触发因素,雨水入渗促使斜坡残坡积岩土体饱和软化,当土体含水率超过28%~30%,粘聚力、内摩擦角与含水率关系曲线都出现了明显的拐点,即饱和度超过75%时,其粘聚力和内摩擦角都发生急剧降低,斜坡土体由稳定状态向破坏状态演化。遇持续降雨(或暴雨)作用,此种残坡积土局部发生失稳下滑——流土,进而在动水压力作用下发生下泻造浆形成坡面泥石流。     

三峡水库引水工程秦巴段工程地质条件研究

在系统调查研究三峡引水工程秦—巴段区域地壳稳定性、活动断裂、工程地质条件和重大工程地质问题的基础上,根据三峡引水工程秦巴地区的工程地质条件及其差异性,初步将其分为六个工程地质区段,即:Ⅰ—四川盆地沉积岩区、Ⅱ—大巴山南麓弧形断褶区、Ⅲ—大巴山断裂较密集的岩溶发育区、Ⅳ—南秦岭断裂较少发育的中轻变质岩区、Ⅴ—秦岭造山带断裂密集发育的高变质岩区、Ⅵ—渭河盆地第四系堆积区。总体评价:Ⅰ和Ⅵ段工程地质条件较好,Ⅲ和Ⅴ段条件较差,重大工程地质问题较多。其中,主要的工程地质问题是岩爆、大变形和突水,特别是秦岭主峰附近可能发生强岩爆、大巴山区可能引发大规模岩溶突水值得高度重视。从区域地质环境、地壳稳定性、线路工程地质条件和主要工程地质问题等因素综合分析3条比选线路的差异,初步认为秦巴段三条输水线路以中线相对较好。     

长江三峡黄腊石和黄土坡滑坡分形分维分析

为了探索复杂滑坡轨迹结构演化及其稳定性定量分析计算的新途径, 利用分形分维理论, 分析三峡库首区黄腊石滑坡和黄土坡滑坡边界轨迹的几何分形结构, 并采用盒维数法分别求得黄腊石滑坡西部活动性滑坡群、东部小滑坡群和整个滑坡系统及黄土坡滑坡分形结构的特征性斜率曲线和分维值.计算结果表明: 每个滑坡群的轨迹结构具有其特征性的分维值, 轨迹结构越复杂, 结构层次越清楚, 分维值越高.其中, 黄腊石滑坡西部活动性滑坡群的分维值最高, D =1.483, 黄土坡滑坡的分维值最低, D =1.111.主要结论包括: (1) 滑坡边界轨迹存在统计上的自相似性, 具有分形结构特征; (2) 滑坡轨迹结构的宏观扩展变形过程是一个增维过程, 而不是降维过程; (3) 滑坡轨迹结构越复杂, 有序性越好, 分维值越高, 其稳定性越差; 因此, 分数维可作为衡量滑坡轨迹结构复杂性和稳定性的重要标志.      

秦巴地区地壳稳定性评价

三峡水库引水工程是南水北调的重要补充工程, 具有重要的战略意义和经济意义。本文在分析现今构造应力场、地壳结构、构造格架、活动断裂、地震活动、工程岩组等影响地壳稳定性主要因素的基础上, 利用模糊数学综合评价模型评价秦巴地区的地壳稳定性。评价结果表明, 秦巴地区地壳稳定性程度较高, 适合兴建大型引水工程。      

多级旋转黄土滑坡基本类型及特征分析

多级旋转黄土滑坡因其分布密集、继发性强、滑体结构难以区分而成为我国黄土高原最为复杂的滑坡灾害类型.本文在引入多级旋转滑坡的定义的基础上,通过野外详细调查和工程勘察等手段,研究我国黄土高原地区典型的多级旋转黄土滑坡的基本类型、特征和成因.提出了金台型多级旋转黄土滑坡和黑方台型多级旋转黄土滑坡2种滑坡模式和滑坡结构特征,其...     

宝鸡地区典型黄土剖面钻孔岩芯工程地质特性研究

在野外详细调查的基础上,对宝鸡市陈仓区贾村塬典型黄土剖面进行了原状全程取芯钻探工程,并开展了室内系统物理力学参数和物质组成测试分析,以探讨滑坡形成机制.系统的测试分析表明:密度和孔隙比之间成负相关关系;液限和塑限之间呈正相关关系,两者曲线波动的规律基本一致;压缩模量和压缩系数成负相关关系;内聚力和内摩擦角呈负相关的关系...     

陕西宝鸡市新近系硬粘土工程地质特性 与斜坡失稳效应

陕西宝鸡市新近系硬粘土包括风成三趾马红土和“古三门湖河湖相堆积”的硬粘土,是西北地区典型的硬粘土地层之一,也是控制宝鸡市北坡黄土塬边大型滑坡分布的关键地层。为了深入认识该类特殊岩土,尤其是膨胀性粘土矿物（蒙脱石和其混层矿物）,根据该类地层的空间分布特征采集了30多个岩土样品,在宏观与细观结构特征分析基础上,利用移液管法、精细X-射线衍射（XRD）技术、乙二醇与乙醚极性有机分子吸附法,完成了样品粒度成分的定量分析和粘土矿物的精细测定,分析其膨胀势,并结合区域滑坡分布与工程边坡病害,揭示其边坡灾害效应。     

四川汶川地震-滑坡-泥石流灾害链形成演化过程

2008年“5·12”汶川Ms 8.0级地震之后,地震灾区表现出显著的强震地质灾害后效应。地震造成山体分水岭及山脊部位产生大量的崩塌和滑坡,崩滑体大多散落在山体的中上部,在强降雨作用下大量松散堆积物沿陡峻的沟道汇聚、加速,形成破坏性极大的高位泥石流,从而构成典型的地震-滑坡-泥石流灾害链。在回顾汶川地震灾区同震地质灾害的基础上,调查分析了震后汛期地质灾害的主要类型及其6种表现形式,将地震-滑坡-泥石流灾害链形成、演化过程划分为4个阶段：孕育阶段、地震同震滑坡阶段、震后滑坡-泥石流发育阶段、高位泥石流的动态演化阶段,提出高位泥石流的判识指标,并探讨其分布特征、动态变化趋势及其防治对策。     

陕西宝鸡市渭河北岸蔡家坡工程滑坡活动强度评估

为研究大型工程扰动区滑坡的活动强度,以引渭渠水利工程穿越的蔡家坡斜坡带为例,概括了滑坡活动强度的评价方法,在地质调查与勘察、收集滑坡变形历史资料、大比例尺地形测绘及易滑地层力学试验的基础上,运用地貌过程分析、动态数值模拟2种计算方法,探讨研究蔡家坡段各斜坡单元可能的变形形式与强度,评估了新滑坡单体的滑动速度与距离。结果表明,北坡斜坡带受工程扰动后,古滑坡体受工程扰动最为敏感,老、新滑坡体次之。南社头古滑坡复活是工程竣工后的极端滑坡事件,陕棉九厂、蔡家坡滑坡的蠕变变形加速受到引渭渠渗漏地下水交换增快的影响;蔡家坡段高活动区集中于陕棉九厂老滑坡、蔡家坡新滑坡、农副公司老滑坡前缘,而大型滑坡体周缘的地貌陡坎为中活动区,受降雨诱发的浅层崩塌、泥流的影响;蔡家坡新滑坡坡面变形活动由后缘向坡脚传递,后缘下降,前缘隆起。蠕变过程中,X方向速度达到的最大值约1.0m/s,Y方向速度达到的最大值约1.5 m/s。块体滑动过程中,滑动最大距离约130m。其中,X方向速度最大约4.5m/s,Y方向速度最大约4.0m/s。