渐进坍塌型崩岸的力学机制及模拟

针对渐进坍塌型崩岸,从土力学和河流动力学两方面理论出发,建立了岸坡稳定的力学模式,结合室内概化模拟试验和数值计算,分析了岸坡稳定或破坏的力学机制,揭示了缓坡出现崩岸的原因。结果表明,岸坡坡脚未受水流冲失时,若坡内渗流出逸坡降小于渗透破坏的临界坡降,岸坡处于稳定状态,当坡脚被水流冲失后,渗流渗径缩短,水土结合处坡面出逸坡降增大,大于临界坡降时则出现渗透破坏,引起局部小幅度土体崩塌,其后部土体失去支撑而陆续产生失稳破坏,随着时间的延长,土体崩塌现象逐步向后发展,最终导致岸坡整体崩塌破坏。     

渐进坍塌型崩岸的力学机制及模拟

针对渐进坍塌型崩岸,从土力学和河流动力学两方面理论出发,建立了岸坡稳定的力学模式,结合室内概化模拟试验和数值计算,分析了岸坡稳定或破坏的力学机制,揭示了缓坡出现崩岸的原因。结果表明,岸坡坡脚未受水流冲失时,若坡内渗流出逸坡降小于渗透破坏的临界坡降,岸坡处于稳定状态,当坡脚被水流冲失后,渗流渗径缩短,水土结合处坡面出逸坡降增大,大于临界坡降时则出现渗透破坏,引起局部小幅度土体崩塌,其后部土体失去支撑而陆续产生失稳破坏,随着时间的延长,土体崩塌现象逐步向后发展,最终导致岸坡整体崩塌破坏。     

水流冲刷过程中的边坡临界滑动场及河岸崩塌问题研究

针对河岸崩塌问题分析和研究,在考虑江河水位升降引起坡外水压力变化及坡内非稳定渗流基础上,同时考虑水流冲刷引起的河床冲深及河岸后退,提出了水流冲刷过程中的边坡临界滑动场和适用于天然江河崩岸的数值模拟,并对水流冲刷过程中的崩岸问题进行了分析。通过对两类不同土质岸坡的崩岸数值模拟,分析了水流冲刷引起的河床冲深及河岸后退过程中坡体的稳定性变化,探讨了不同土质岸坡的崩岸类型及崩塌模式。结果表明,坡度较陡的黏性岸坡崩塌时趋近于平面破坏且通过坡脚;坡度较缓的粉土岸坡崩塌时沿曲面破坏,且在水位骤降过程中易发生局部崩塌。     

岸滩侧蚀崩塌速率的试验量测方法

岸滩侧蚀崩塌现象普遍存在于冲积河流演变过程中,是河道治理需重点关注的问题之一,岸滩侧蚀崩塌速率的准确量测则是崩岸机理及其治理措施研究的关键基础。基于图像处理技术,建立了河岸侧蚀崩塌速率试验量测系统,通过图像追踪河岸模型上边缘示踪网格位置变迁,提出了一种河岸侧蚀崩塌速率测量方法。以试验水槽为例,对河岸侧蚀崩塌速率进行了量测,并与经验公式计算值进行了比对,两者基本吻合,可较好地反映流速、土体级配等岸滩侧蚀崩塌速率的影响因素及其变化规律。研究成果可为江河崩岸机理的深入研究提供技术支撑。     

网状河流和分汊河流的河型归属讨论

河流的河道平面形态分类有多种方案 ,其中Rust的分类因为分出了网状河流而得到沉积学家的更多关注。中国地貌学界和水利学界则更关注钱宁的分类 ,其中包括分汊河流。目前 ,许多研究人员把网状河流和分汊河流当作同一类型的河流。文中从河型的定义、河道平面形态、地下沉积物特征、水动力、新河道形成机理和发育的地貌部位等方面对分汊河流和网状河流进行对比 ,根据对比结果认为它们是不同的河型。为了便于沉积学家、水利学家以及地貌学家之间相互交流各自有关河流的研究成果 ,需要提出一个更符合实际的冲积河流分类方案。     

河型转化机理及其数值模拟——Ⅰ.模型建立

为研究河型转化过程机理,建立了考虑弯道二次流影响与边岸崩塌过程的平面二维河流数学模型,包括水流模型、泥沙模型和边岸崩塌模型。通过在水流动量守恒方程中增加弥散应力项以考虑弯道二次流的影响,并采用室内水槽实验结果对水流模型进行了验证;利用上荆江沙市至石首天然长河段的水沙过程和河道演变资料,对泥沙模型进行了验证;结果表明本模型数值计算量合适,有较好的适应范围。模型中提出了边岸崩塌过程的模拟技术,相对于传统平面二维水沙模型而言,可以更好地模拟天然河道的横向摆动以及洲滩消长过程。     

坦桑尼亚绿岩带构造蚀变岩型金矿床找矿方法

构造蚀变岩型金矿床是坦桑尼亚绿岩带重要的金矿床类型。从该绿岩带典型金矿床的地质特征、地球化学特征和地球物理特征出发,总结使用过的具有明显效果的物化探工作方法,初步提出了构造蚀变岩型金矿床的物化探找矿思路:在地质调查基础上,开展地球化学测量工作,在化探异常区开展物探综合测量工作,查明物化探异常吻合情况,圈定找矿靶区;后经异常检查、地质普查评价及钻探验证,发现工业矿体。这一找矿思路对坦桑尼亚环维多利湖绿岩带构造蚀变岩型金矿床的地质找矿工作具有科学的指导意义。     

广东莲花山斑岩型钨-金矿床蚀变矿化特征及分带模式

莲花山斑岩型钨－金矿床蚀变类型可以分作钾化、云英岩化、绢云母化、绿泥石化和青盘岩化。矿化表现为黑钨矿化、白钨矿－硫化物矿化、多金属硫化物矿化及黄铁矿化。蚀变在水平和垂向上具有分带性。由内向外由钾化向云英岩化、叠加蚀变带、绿泥石化＋绢云母化、青盘岩化转化。由浅向深，钾化增强，云英岩化减弱，被叠加蚀变带和绿泥石化及绢云母化所代替。矿化由内向外表现为由黑钨矿化向白钨矿化、多金属硫化物矿化、黄铁矿化转变，由浅向深由钨矿化转变为金矿化及多金属硫化物矿化。与典型斑岩型矿床蚀变分带对比，莲花山斑岩型矿床不同原岩类型蚀变特征变化较大，矿化则表现出富钨、金贫铜及钨金共同产出的特征。     

河南庙岭-小南沟-赵岭构造蚀变岩型金成矿带地质地球化学模式

河南庙岭-小南沟-赵岭金成矿带是受马超营断裂带控制的次级成矿带.通过系统总结该成矿带的地质特征、矿床特征,对元素进行聚类分析、因子分析,系统总结地球化学特征,按照С.В.格里戈良(1975)热液矿床原生晕元素分带序列的计算方法,得出微量元素水平和垂直分带特征,建立了地质地球化学找矿模式,为该地区找矿工作提供找矿思路.     

岩溶塌陷发育机理模式研究

岩溶塌陷是我国岩溶区常见的地质灾害.目前,关于岩溶塌陷发育机理模式主要以力学分析为主.文章以岩溶塌陷过程为基础,探讨分析岩溶塌陷发育机理模式.依据地下水埋藏条件,土体分为包气带非饱和土体、潜水层饱和土体及承压水层承压性土体.根据"水-土"相互作用,在包气带、潜水层和承压水层分别建立崩解作用、潜蚀作用和水力裂隙作用三种岩溶塌陷发育机理模式.     

均质土岸坡崩塌与河床冲淤交互过程试验

在弯道水槽中展开系列试验,研究水力冲刷过程中均质土岸坡冲刷崩塌输移与河床冲淤过程及其影响因素。该过程及变化特征可描述为:水下坡面侵蚀及坡脚淘刷导致岸坡失稳崩塌;暂时堆积在凹岸坡脚处的崩塌体加剧附近水流紊动程度利于其输运与分解;分解后较粗的颗粒随弯道螺旋流以推移质形式被输移至下游凸岸落淤,较细的颗粒大部分都随水流以悬移质形式被携带至下游出口;水流结构随岸坡及河床变形而调整;如此循环往复。试验成果进一步表明:冲刷状态下,试验材料黏性越小、近岸流速越大、作用时间越长,岸坡冲刷崩塌量及河床冲刷量都越大;同条件下岸坡冲刷崩塌总量大于河床冲刷总量,且河床相对冲刷率随岸坡冲刷崩塌量的增大而减小,数值范围为0.40~0.92。     

桩间黄土卸荷湿陷过程中卸荷量计算方法初探

为确定桩间黄土卸荷湿陷过程中卸荷量的合理取值,开展桩−土界面大型剪切试验,研究桩间黄土卸荷湿陷状态下桩−土界面剪切强度、剪切位移及桩−土界面法向力之间的相关关系。结果表明：在桩间土中性点深度范围内,不同竖向应力和含水率状态下的桩−土界面剪切强度可代表桩侧负摩阻力。利用卸荷量与桩侧负摩阻力互为作用力与反作用力的力学原理,并在分析卸荷量随湿陷深度和湿陷进程变化规律的基础上,提出黄土卸荷湿陷过程中卸荷量计算方法,通过对比卸荷量计算值与不同黄土地区桩侧负摩阻力现场实测值,以验证其合理性。该方法不仅为科学评价黄土卸荷湿陷特性提供卸荷作用量化手段,还为相关黄土工程的优化设计提供理论参考依据。     

层次分析法在滇西怒江河谷潞江盆地段崩塌与滑坡地质灾害危险性评价中的应用

以外动力地质灾害相对多发的滇西怒江河谷潞江盆地段为研究对象,基于该区的1∶5万地质灾害调查结果,在全面掌握该区崩塌与滑坡分布状况的基础上,利用层次分析法对该区地质灾害危险性程度进行综合分析和评价,获得了该区的崩塌和滑坡危险性评价图。可将该区崩塌和滑坡的危险性划分为稳定、基本稳定、不稳定3个等级的区域,稳定区主要是高黎贡山自然保护区,部分基本稳定和不稳定区域主要分布于人类活动相对频繁的地区。     

尾矿坝垮塌机制与溃决模式试验研究

基于云南拉拉铜矿小打鹅尾矿库工程设计资料,采用现场排放尾矿砂为试验材料,进行了尾矿堆积坝在洪水情况下发生垮塌破坏的模型试验。通过水流控制系统模拟尾矿坝遭遇洪水情况,采用侧面示踪点、水位测压管、应力传感器以及数码摄像机等设备获得了尾矿坝溃决过程中坝坡的位移矢量演化、浸润线与应力的变化特性以及坝体破坏发展过程,揭示了洪水作用下尾矿坝的垮塌机制和溃决模式。试验结果发现：尾矿堆积坝的浸润线变化存在滞后性;在洪水入库致库区最高设计洪水水位过程中,靠近坝坡中部处水平方向的总应力增量较垂向总应力增量大,增大的水平应力是坝体产生破坏的重要因素之一;洪水导致坝坡尾矿砂所受的渗透力、上浮力、重力以及孔隙水压力增大,削弱了坝体材料的黏聚力,并加大了自身荷载,降低了坝体的稳定性;尾矿坝溃决模式一般为逆流渐进型,破坏先是从坡脚处发生,继而向上游发展,呈现牵引式发展,破坏的滑动面由多个弧形滑移面构成。研究成果加深了对尾矿堆积坝垮塌机制和溃决模式的认识,并在洪水灾害的预防和控制方面作了一些新的探索     

岩溶塌陷光纤传感试验装置的标定试验

根据岩溶土洞(塌陷)变形演化特点,分析土体与传感光纤之间的力学关系,简化塌陷力学模型,加工塌陷模拟试验装置并进行试验。首先通过对光纤加载和卸载来模拟土洞形成过程顶板荷载的变化及分析传感光纤相应的变形和轴向应变特点,然后研究了土洞规模变化对光纤传感监测的影响。研究表明:在土洞形成过程中,因土洞规模和上覆土层荷载不一而导致的应力场的分布变化,以及不同光缆对应力场变化响应灵敏性的差异,是影响分布式光纤传感技术在岩溶土洞中应用的关键因子。文中所标定的光纤传感试验装置能较好地显示岩溶土洞形成演化过程中的应变变化特征,说明分布式光纤传感技术可应用于岩溶土洞的监测预警。      

硬土软岩滑坡近水平滑移的离心机模型试验研究

中国西北地区存在大量的新近纪硬土软岩滑坡灾害,为研究该类滑坡的变形特征,开展两组离心机模型试验模拟滑带劣化引起滑坡变形破坏的全过程,获取模型坡体土压及位移的实时变化曲线。研究表明,当软弱带强度降低时,硬土软岩滑坡的上部滑体呈块体状滑动,在快速运动滑动过程中,滑体呈现块状平移,不会彻底解体、液化;硬土软岩滑坡中前部出现水平应力集中,导致下伏滑带塑性流动变形,诱发其中前部上覆滑体的水平运动,并向滑坡后缘扩展,最终形成多级水平滑动。     

层次分析法在滇西怒江河谷潞江盆地段崩塌与滑坡地质灾害危险性评价中的应用

以外动力地质灾害相对多发的滇西怒江河谷潞江盆地段为研究对象,基于该区的1∶5万地质灾害调查结果,在全面掌握该区崩塌与滑坡分布状况的基础上,利用层次分析法对该区地质灾害危险性程度进行综合分析和评价,获得了该区的崩塌和滑坡危险性评价图。可将该区崩塌和滑坡的危险性划分为稳定、基本稳定、不稳定3个等级的区域,稳定区主要是高黎贡山自然保护区,部分基本稳定和不稳定区域主要分布于人类活动相对频繁的地区。     

层次分析法在滇西怒江河谷潞江盆地段崩塌与滑坡 地质灾害危险性评价中的应用

以外动力地质灾害相对多发的滇西怒江河谷潞江盆地段为研究对象,基于该区的1∶5万地质灾害调查结果,在全面掌握该区崩塌与滑坡分布状况的基础上,利用层次分析法对该区地质灾害危险性程度进行综合分析和评价,获得了该区的崩塌和滑坡危险性评价图。可将该区崩塌和滑坡的危险性划分为稳定、基本稳定、不稳定3个等级的区域,稳定区主要是高黎贡山自然保护区,部分基本稳定和不稳定区域主要分布于人类活动相对频繁的地区。