山区公路工程建设对地下水渗流的影响

分别就公路路堤、路堑、半挖半填等路基结构和隧道结构对周围岩土体的渗透性、渗流路径、地下水位等方面的影响进行了分析,以对公路工程建设对地下水环境的影响和与水文地质有关的灾害和损害的分析评价有所帮助。     

河谷区路堑高边坡的病害分析及防护措施

依托元江至蔓耗高速公路(红河段)项目,对红河县境内具有代表性的深挖路堑高边坡病害产生的原因进行分析,通过对路堑高边坡工点现场调研及理论分析,得出了路堑高边坡破坏的原因及影响因素,并对路堑高边坡病害进行有效的防护措施,且取得了很好的防护效果。其工程经验可对类似路堑高边坡破坏分析及防护提供参考价值。     

头寨滑坡的工程地质特征及其发生机制

头寨滑坡方量约900×10^4m^3,其中400×10^4m^3滑离源区;后缘到堆积体前缘的斜长、水平投影及高差分别为3423m、3330m和763m,平均坡降13°。堆积体主要由玄武岩碎屑和粘土矿物组成,级配不连续,无分选,空间变化不显著。1.5～5m的巨块石、20cm以下的碎块石—粉砂粒和以粘土矿物为主的层状硅酸盐分别占堆积物的10%、81%和9%。滑床基岩为无斑玄武岩,滑床纵断面从上向下由倾角分别为48°、38°和15°的三段组成,第一段为主滑带。该滑坡是介于典型岩滑和典型土滑之间的风化玄武岩滑坡,是岩体长期演化的结果。以杏仁状玄武岩薄层为基础发育的破劈理化层间错动带是主滑带雏形,而以侧向卸荷为基础的物理—化学耦合风化最终使其转变为松散的易滑介质。褶皱运动产生的构造裂隙与柱状节理的叠加使滑体玄武岩呈现碎裂—镶嵌结构,而沿结构面发生的化学风化形成的腐岩壳使岩体进一步转变为“石夹土”结构,加剧了坡体的时效变形。坡体滑出源区碰撞解体后,来自腐岩壳、具有润滑和密封功效的以粘土矿物为主的细粒组分弥漫于核心石之间,不仅使土石集合体呈现流体特性,而且还使其在进入地效区后能够暂时封闭其下方空气,实现其在气垫上的远程滑移。风化过程及其产物对滑坡的发生及滑体的高速远程滑移均起到了关键性的控制作用。     

岩体化学风化的非连续性及其科学意义

岩体化学风化在空间上具有高度的非连续性，这种非连续性广泛存在于从宏观、细观到微观的所有尺度。宏观结构面是化学风化最主要的发生场所；风化岩体内，新鲜岩块被沿结构面内法线方向发育的腐蚀带包围，呈斑点状分散于腐岩中。微缝等细观损伤普遍存在于各类岩石中；化学风化从岩块内不同空间位置的水力有效空隙向三维空间扩展，决定了细观尺度上化学风化的非连续性。矿物溶解是在晶体中具有过剩表面能的缺陷位置优先发生的，因而具有显著的微观非连续性。由于非连续特性，化学风化可增大水岩界面，提升矿物溶解反应的规模及速率。通过对既有损伤的扩展及在损伤空间堆积残余物，化学风化具有分离—裂化岩体、岩块及造岩矿物的重要作用，这种作用可使以新鲜岩石为主的岩体大规模脱离母岩，而堆积于坡脚的岩石块体在化学风化的继续作用下，可裂解为更小的岩屑或矿物碎屑，为向水体搬运创造条件，从而极大地促进斜坡夷平及地貌重塑进程。     

基于格子Boltzmann方法土体CT扫描切片细观渗流场的数值模拟

基于格子Boltzmann方法,采用D2Q9基本模型,上、下边界采用非平衡外推格式,左、右不透水边界及土颗粒采用反弹格式设置边界条件,对土体细观渗流场进行数值模拟。首先将试验测得物理单位的数据转化为格子单位,然后用Matlab编制程序,对CT扫描切片进行处理,生成土体细观的数据结构,最后把格子单位表示的结果再转为物理单位,分析了渗流流速的变化规律,得到了整体和局部渗流场的分布情况。分析结果表明：（1）孔道处的流速U随着入渗时间的延长而逐渐达到一个相对稳定值,进而得到流体从开始入渗至稳定状态经历的准确时间T;（2）平均渗流速度由入口处沿y轴负方向逐渐递减,且小于入口处的平均渗流流速;（3）渗流量主要受控于通道的连通性、孔隙大小,最大渗流速度集中在通道的窄孔道处,封闭的孔道和孔隙渗流速度为0。格子Boltzmann方法能有效地对CT扫描得到的2D切片进行数值模拟,可以定量、准确地研究真实土体渗流场的变化机制。