西藏贡觉县泥石流灾害研究

西藏自治区贡觉县境内对居民存在影响的泥石流沟有3条，即者龙洼Ⅰ沟，者龙洼Ⅱ沟，克西林沟，均位于该县东南部的高山峡谷区。泥石流沟长度均超过2km，沟床平均纵坡降130‰，地表松散物质的厚度都在6．5m以上，其来源有所不同，克西林沟泥石流的固体物质来源于沟谷两侧的也古、拉巴滑坡堆积物；者龙洼Ⅰ、Ⅱ泥石流的固体物质来源主要为岩石风化物质及崩、坡积物。固体物质颗粒粒径分布范围很广，分布曲线均呈三峰型。说明该区泥石流中固体物质含量较高。贡觉县境内泥石流的诱发因素是降雨，为降雨型泥石流。文章根据非饱和土强度理论对贡觉县降雨型泥石流的成因机理进行了研究，提出降雨型泥石流的形成过程可以划分为2个阶段，第1个阶段为基质吸力引起的抗剪强度丧失阶段，与前期实效降雨量有关；第2个阶段为泥石流发生阶段，与短历时强降雨有关。运用上述理论方法，对降雨型泥石流的预测模型进行了探讨。建议用临界雨量线模型框架来建立贡觉县泥石流的预测模型，并依据者龙洼Ⅱ沟泥石流爆发前20d的降雨量数据进行拟合分析，结果表明：文中建议的2个临界雨量线模型框架均适于用建立贡觉县降雨型泥石流暴发的预报模型。     

随机地震荷载作用下饱和粉土的液化特性

为了考虑随机地震荷载作用下饱和粉土的液化特性，研究了如何通过合理的地震响应分析确定饱和粉土层受到的随机地震荷载，进一步探讨了随机地震荷载作用下的动三轴试验技术，以及利用此种试验分析饱和粉土液化特性的方法。研究结果为形成判别饱和粉土层地震液化可能性的新方法提供了依据。     

吉林省通化县二密铜矿磨房沟泥石流地质灾害防治措施

吉林省通化县二密铜矿磨房沟泥石流位于沟谷内,沟谷内的卵石、漂石层被水浸润饱和,在洪水的托动下,由高向低流动,形成泥石流。与此同时,裸露的岩石受到了长期风化剥蚀,地表水易于渗入,由于失去了植被对松散固体物质的固结作用,风化岩土体以坡面侵蚀方式为泥石流形成提供了大量的固体物质。防治工程措施为淤积物清理工程、修建谷坊工程、导流槽工程、简易盖板桥工程、原破损路面修复工程。     

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。     

陕西宁陕县城坡面型泥石流形成条件及其诱发机制

坡面型泥石流是先产生滑坡,而后迅速转变为泥石流的过程。它兼有滑坡和泥石流的一些特征。宁陕县城周围坡面型泥石流发育于中泥盆统地层的陡坡上。发生坡面流的斜坡残坡积土主要为粘性土,含少量块石或碎石,级配较好,且土层厚度小。土中粘土矿物由伊利石/蒙脱石、伊利石和高岭石组成,具低-中等膨胀性,因而其渗透性低-极低。遇持续暴雨作用,此种残坡积土局部发生启动下滑-流土,进而在动水压力作用下下泻造浆形成坡面泥石流。坡面型泥石流沟浅而宽,大多顺斜坡的倾向发生,也有斜交坡向而沿岩层走向发生,是沟谷型泥石流发育的雏形。因而,有必要进一步研究坡面型泥石流的动力学特征,为泥石流灾害预警提供科学依据。      

基于虚土桩模型的三维饱和介质中浮承桩纵向振动特性分析

基于Biot波动理论提出了一种桩底饱和虚土桩模型,同时考虑桩周、桩底土体三维波动效应及饱和特性,建立了三维饱和黏弹性土、虚土桩和实体桩完全耦合振动定解问题。采用势函数求解得出饱和土体位移解,并利用饱和土-桩界面耦合条件,求解得出桩顶纵向振动动力阻抗解析解答。将所得解退化到已有解析解进行对比验证,并在此基础上对浮承桩纵向振动特性进行参数化分析,计算结果表明:桩底饱和土层厚度越大,桩顶动刚度和动阻尼曲线振幅及共振频率越小,且当桩底饱和土层厚度增大到一定程度后,振幅呈现大、小峰值交替现象;桩周饱和土体孔隙率仅对桩顶动力阻抗曲线振幅产生明显影响,而桩底饱和土体孔隙率对桩顶动力阻抗曲线共振幅值和共振频率均影响显著;随桩周、桩底饱和土体剪切模量的增加,桩顶动力阻抗曲线共振幅值水平均明显降低,且受桩周饱和土体剪切模量影响更为突出。     

谷王庙泥石流灾害及防御对策

通过对西昌市谷王庙泥石流形成原因的分析，针对该地区松散固体物质丰富，沟深固土植被缺乏而降雨量集中且大的特点，提出了相应的防御对策，在该地区得到满意的效果。     

岷江上游干旱河谷地区泥石流形成条件与防治——以黑水县芦花镇泽盖村中芦花组垮沟泥石流为例

岷江上游干旱河谷地区存在大量松散固体物质,泥石流给当地人民的生命财产带来了严重威胁。黑水县中芦花组垮沟泥石流为粘性泥石流,爆发泥石流的可能性极大,为该区域的典型泥石流之一。以芦花组垮沟泥石流为例分析了岷江上游干旱河谷地区泥石流发生的三个基本条件和促发(激发、触发和诱发)条件。通过对泥石流的形成条件分析,针对泥石流灾害的基本特征提出了相应的综合治理措施,对其治理效果进行了评述。为岷江上游地区的泥石流调查、勘察和评价提供了技术借鉴,也对相关工程研究具有一定的理论意义。     

粘性土被动土压力系数计算方法探讨

粘性土的被动土压力系数是基坑支护设计中倍受岩土工程师关注的问题。作者先后总结出三种计算被动土压力系数的方法。为讨论不同计算方法对四类土的适用性，选用计算土层厚度为8m来计算每种土的被动土压力强度，其结果是对于软土而言三种方法计算的结果较相近，因而用任意一种方法都可以；对湿陷性黄土用等值内摩角法更有利于发挥土的强度；而对于超固结土趋于用库仑法；对于正常固结土来说用朗肯法更恰当。     

浅谈近期饱和黄土的工程特征

本文以西安市东郊某场地，在Ｑ３湿陷性黄土中．近期形成的饱和黄土为例，从土的一般物性指标和变形特征入手，分析讨论了近期饱和黄土复杂而多重的工程性质，以试验数据说明近期饱和黄土由于饱和度的差异和结构强度对土体变形性的影响；提示了确定近期饱和黄土承载力ｆｏ值之变形参数的选择原则，同时提出了多种处理地基方法组合应用是处理近期饱和黄土地基的发展方向。     

页岩气成藏动力特点及其平衡方程

针对页岩气吸附加游离的成藏方式对其成藏动力特点进行了系统分析。与特定的储集物性条件与相应的气源压力相匹配时,页岩气藏中游离气具有与根缘气或常规储层气相似的作用力类型,包括生烃膨胀力、连续气柱顶界静水柱压力、连续气柱底界静水柱压力、连续气柱重力、毛细管压力和动水头压力等,而造成气体分子在有机质颗粒及岩石矿物表面进行吸附与游离相态转换的作用力类型则为吸附作用力和解吸作用力。天然气动力类型存在运移动力与成藏动力的区别,页岩气作为源储一体的聚集模式,其运移动力和成藏动力具有方向相反特点。根据页岩热演化程度、生气强度、构造条件、物性条件等,将页岩气成藏划分为4个阶段,对每一阶段的成藏动力特点进行了系统分析,据此建立了成藏(运移)动力平衡方程,并采用权重系数赋值方法建立了页岩气成藏(运移)动力平衡方程通式。     

动刚度和动力触探在强夯地基检测中的应用

通过平板静力载荷试验与动力触探、地基动刚度测试的对比,提出了应用动力触探、地基动刚度测试两种手段对碎石土强夯地基进行联合检测的新思路,建立了相关经验公式,工程实践验证了公式的可行性。应用表明,两种方法的结合能够快速而准确的进行承载力的检测。     

双向动荷载下黄土的动剪切模量特性研究

利用SDT-20型动三轴仪探究了黄土在双向动荷载下的动剪切模量特性。试验结果表明:初始循环偏应力和径向动荷载幅值对黄土的动剪切模量-动剪应变曲线没有明显影响,其对黄土的动剪切模量-循环次数曲线却有明显影响,初始循环偏应力和径向动荷载幅值越大,相同循环次数下黄土的动剪切模量越小。动剪切应变相等时,黄土的动剪切模量随固结比的增大而增大。双向动荷载作用下黄土存在临界循环偏应力,其值为0 k Pa。当循环偏应力小于临界值时,动剪切模量随动剪应变的增大而增大;当循环偏应力大于临界值时,动剪切模量随动剪应变的增大而减小。利用拐点动剪切模量折减的方式,并同时结合修正Hardin-Drnevich模型,实现了对黄土在双向动荷载下动剪切模量-动剪应变关系的描述。经验证,模型的适用性较好。     

刚性动力荷载作用下地基动力反应的若干问题

研究了地基表面在刚性动力荷载作用下的动力反应,给出了柱坐标解。在此基础上获得一个实用的地基动力刚度。定性地讨论了地基刚度和阻尼及其相互关系。并提出一个求取地基动力刚度和粘滞系数的实用化方法。     

动荷载作用下碎石渣路基动力响应的有限元分析

针对土资源缺乏地区利用施工造成的碎石弃渣作填料的高速公路碎石渣路基,采用有限元软件PLAXIS动力分析模块,计算碎石渣路基在车辆动荷载作用下的动位移、加速度等动力响应特性,并与传统的填土路基进行对比分析,验证了碎石渣路基具有较高强度和较强变形恢复能力等优点[1-9]。     

加筋土动弹性模量的动三轴试验研究

用DDS-70动三轴仪研究了加筋土的动弹性模量,着重研究了动弹性模量随围压、密实度和加筋层数的影响。研究表明：加筋土试样动应力-应变关系曲线符合双曲线模型;加筋土动弹性模量和应变相关曲线与纯粉土的有关曲线相似;加筋土试样的动弹性模量随应力水平的增长而降低;在相同的动应力水平下,随围压、初始干密度的增大而增大。动弹性模量随动应变的增加而减小,其变化呈指数衰减。加筋土的最大动弹性模量与筋体自身性质、围压和土体的密实程度有关。     

强夯激励下黄土边坡动力响应模型试验研究

设计并完成了1:20比尺的黄土边坡大型动力模型试验,探讨了模型试验中的相似律、边界条件处理等问题;研究了强夯激励下黄土边坡的动力特性变化规律与动力响应规律,以及边坡坡率对动力特性和动力响应的影响。试验结果表明,边坡坡率越大,动力响应幅值越大;强夯激励下黄土边坡的动力响应幅值均随冲击荷载作用而产生并迅速衰减;振动周期在1 s之内,主频率在25～45 Hz之间,不会出现振动叠加现象。强夯激励下黄土边坡对径向加速度的放大效应更显著,下部边坡以竖向振动为主,上部边坡以径向振动为主。黄土边坡的边缘部位对强夯冲击振动的反应幅值较之内部存在放大现象。沿坡高方向,边坡对输入加速度具有明显的放大作用,坡顶处的放大效应最为显著。试验结果有助于揭示黄土边坡在强夯激励下的动力响应规律,为黄土地区的工程设计和施工提供有益的参考     

动载确定方法对岩石动态断裂韧度测试的影响

为了考察不同方法确定的动态载荷对测试岩石动态断裂韧度的影响,在SHPB压杆系统上动态冲击直径80 mm的大理岩圆孔裂缝平台巴西圆盘,获得了弹性压杆上的应力波形,间接计算得到3种不同的作用在圆盘端部的动态载荷。将载荷输入ANSYS动态有限元模型中,求得了相应的动态应力强度因子,并根据试验-数值分析方法确定了岩石的动态断裂韧度测试值。结果表明,在加载速率约为4.0×104 MPa•m1/2/s的条件下,采用三波法确定的大理岩的平均动态断裂韧度为 3.92 MPa•m1/2,采用一波法比三波法计算的结果偏低11.22%,采用二波法比三波法计算的结果偏高20.15%,3种方法得到的结果差异较大。应力波在传播过程中,通过圆盘表面和预制裂缝面发生散射,部分能量不断发生释放是造成圆盘试件两端加载载荷不相等的主要原因。三波法是3种方法中比较理想的动态载荷确定方法,但需要考察试件的动态应力平衡性。     

基于土石坝动力特性的坝料动力参数反演

采用现行的室内外试验方法确定的土石料动力参数与实际坝料的动力参数有何差异是人们关心的问题之一。提出了基于土石坝动力特性的坝料动力参数反演方法,并使用该方法反演了一个假想混凝土面板堆石坝的坝料动力参数,证明该方法是可行的,计算精度基本满足实际工程要求。利用紫坪铺面板堆石坝在汶川地震中的余震加速度响应信息,反演了坝料的最大动剪切模量系数K和指数n。结果表明,由室内动三轴试验得到的坝料最大动剪切模量系数K值偏小,建议进一步研究予以修正。