无纺土工织物过滤黏土的反滤特性试验研究

在土工织物反滤排水工程中,织物滤层在应力、渗流实际工况下的反滤特性是保证工程安全的关键问题。为揭示无纺土工织物过滤黏土的反滤机制,采用自主研制的可施加法向压应力的梯度比渗透仪试验装置测定黏土−无纺土工织物滤层体系的渗透系数kT、各分层土的渗透系数kj、梯度比RG和试验前后土工织物试样的质量变化情况,研究在不同水力梯度、应力水平下无纺土工织物过滤黏土的反滤特性。结果表明：黏土−无纺土工织物滤层体系的渗透系数kT和梯度比RG随着时间的增加而减小,并最终趋于一个稳定值;增大水力梯度可以改善黏土−无纺土工织物滤层的透水性,增加应力水平会降低土工织物滤层的透水性且提高其保土性;渗流作用下,被保护土层表现为靠近无纺土工织物的底层土渗透系数最小,远离无纺土工织物的最上层土的渗透系数最大;堵塞系数与黏土−无纺土工织物滤层体系的渗透系数kT、梯度比RG存在内在的关系,在特定的应力−渗流作用下可能存在一个临界堵塞系数,大于该值时将造成无纺土工织物滤层的反滤失效。     

加筋路堤竖向沉降的非线性有限元分析

采用非线性有限元方法,对土工织物能否减少软弱路基的竖向沉降量进行了探讨。对比计算表明:当路堤宽度较小时,土工织物的加筋作用使路堤体内的竖向位移速度场减小,从而可使竖向沉降量减少12%~16%,并可使路堤的稳定性提高达20%;当构筑物宽度较大时,土工织物对构筑物体内竖向沉降量的影响不大,即土工织物的加筋作用存在尺寸效应。因此,工程实际中应根据具体情况判断是否选用土工织物来改善构筑物的竖向沉降。分析表明:传统的极限平衡法来考察土工织物加固软土工程的稳定性时,由于存在诸多假定而导致该方法不能很好的反映土工织物与土之间的变形协调关系。故应发展非线性有限元方法来模拟土工织物与土之间的相互作用关系。     

土工织物加固软土路基的机理分析

采用非线性有限元方法对土工织物加固软土路基的效果和机理进行了探讨。对比计算表明，土工织物对软土路基的加固有明显的效果，可使路堤的安全性提高20％以上，使侧向位移减小15％～25％；土工织物对竖向沉降影响的大小则取决于路堤的宽度及土性参数；固结阶段的侧向位移会由于竖向沉降的大幅度发展而发生回缩，工程中需要采用较精密的仪器来探测这种回缩现象；仅铺设土工织物对路基体内孔隙水压力的发展影响不大，若要加快孔压的消散，可与塑料排水板联合使用；为了更好地发挥土工织物的加固效果，土工织物应尽量布置在高应力区域。分析后认为，传统的极限平衡分析方法很难合理地反映土工织物与土之间的变形协调关系，也较难正确地反映土工织物的受力状态及作用机理。     

土工织物-砂土界面的叠环式剪切试验

针对土工合成材料界面特性试验易受试验装置影响的特点,采用大型叠环式剪切仪进行土工织物与砂土的界面剪切试验。对比砂土本身、土工织物与砂土的两种剪切试验结果发现,土工织物-砂土剪切引起的叠环位移较小;叠环的水平位移变化规律与土体的剪胀性具有密切联系,土工织物限制了下剪切盒内土颗粒的运动,对达到峰值强度时的土体剪胀也具有抑制作用。由试验结果可知,筋-土界面的剪切带远小于剪切的影响范围,土工织物在界面剪切中的作用不能仅通过剪切带反映,还应考虑土工织物的屏蔽作用和对于土体剪切带形成的影响。     

土工织物加固软土路堤的有限元分析

采用有限元方法对土工织物加固软弱地基路堤的力学机理进行了研究.通过比较路基加筋和未加筋两种情况研究了土工织物的加固机理,结果表明土工织物对于提高路堤填筑高度、减少路堤侧向位移、均化路堤沉降以及加速超孔隙水压力消散有显著的效果.加筋路堤中土工织物的轴力受填筑高度、超孔压消散速度和接触面系数等因素的影响,路堤填筑高度和施工进度的控制有利于土工织物抗拉强度的发挥.对路堤安全系数的研究分析表明传统的极限平衡法验算路堤稳定性偏于保守,采用有限元方法能较好地反映土工织物的加筋作用,可以优化工程设计.     

加筋垫层土工织物中应力现场测试分析

如何测定加筋垫层中土工织物中的应力,对于研究土工织物的加筋效果是非常重要的,也是目前工程中急待解决的问题,也是非常困难的课题。结合实际工程,介绍了某防波堤土工织物加筋垫层现场应力测试中的仪器布置、埋设方法和测试结果。分析防波堤堤基土工织物拉应力分布大小、特点以及与堤底地基的沉降关系。实测结果表明,拉应力发挥水平远低于设计拉力值,这对土工织物加筋垫层稳定分析中如何考虑拉应力大小提出了新的问题。     

应用于压密注浆土钉的土工织物反滤性能试验研究

针对现有乳胶膜压密注浆土钉的潜在缺陷,提出了采用土工织物替代乳胶膜改进该土钉的新思路。基于自研的土工织物反滤性能测定装置,开展了一系列水泥浆液反滤试验,研究了水灰比、浆液体积和注浆压力对土工织物反滤性能的影响。并且,对反滤前后浆液成型的试块进行了强度试验。试验结果表明：随水灰比的增加,浆液最终滤出质量、反滤结束时间和质量流量都相应增加,但反滤结束时间的增量会逐渐减小;浆液体积的变化不会影响质量流量的变化,而反滤结束时间与浆液体积呈线性增加的关系;随注浆压力的增加,浆液质量流量逐渐增加。同时,土工织物撑开面积的增加率与注浆压力呈线性增加的关系;采用土工织物替代乳胶膜后,节泡内浆液水灰比明显减小,强度得到显著提高。研究能为土工织物改进新型压密注浆土钉的应用奠定基础。     

软土地基上土工织物加筋堤的离心模型试验研究

以黄骅港防波堤工程为依托,对有、无土工织物加筋垫层及不同织物加筋条件下堤坝和软土地基的变形与稳定进行了离心模型试验对比研究。得到了地基土体的竖向与水平位移分布规律以及孔隙水压力的消散特性。研究表明：土工织物加筋垫层的加筋机理源于其对土体的侧限效果,铺设土工织物后能有效地减小地基的沉降,并能够限制浅层土体的侧向变形;为使土工织物的加筋效果能够得以充分发挥,要求织物的强度及模量要与垫层的界面强度相匹配。     

土工织物在软土地基中的应用

土工织物是岩土工程领域中一种新型建筑材料,在道路工程中被广泛地应用于软土处理.本文对土工织物的特性、应用、设计计算及工程应用概况进行了较详细的阐述.     

法向应力下土工织物过滤黏土淤堵试验研究

模拟实际工况,采用改进的可以施加竖向荷载的梯度比渗透仪完成了一系列土工织物过滤黏性土的梯度比试验。试验采用上海地区第④层黏性土和短纤针刺无纺土工织物,分别在临界水力梯度（1.0）和水力梯度为2.0下进行,并通过改变竖向荷载来研究土工织物反滤性能随水力梯度和法向应力的变化规律。研究结果表明:水力梯度和法向应力是影响土工织物淤堵特性和滤层透水能力的重要因素。随着竖向荷载的增加,土工织物过滤黏性土的梯度比有所增大,但其稳定时并未发生不容许的淤堵;在特定荷载下,渗透系数随时间减小,而后趋于稳定,稳定后的渗透系数随竖向荷载的增大而减小;水力梯度由1.0增大到2.0,也引起了土工织物-黏性土体系的梯度比增大,透水能力减弱。试验结果较好地反映了实际工况下土工织物滤层的反滤作用,可为类似工程设计提供参考。     

A study of the factors influencing the occurrence of landslides in the Wushan area

Due to the complex natural geological conditions, many slope-related geological hazards occur in the Three Gorges Reservoir area in China. This study focuses on the characteristics of landslide development and their underlying mechanisms in this area. A statistical analysis is conducted to determine the characteristics of landslide development in the Wushan area, including the landslide distribution as a function of the elevation, slope, landslide material composition, scale, lithology, boundary conditions, instability mechanism, stratigraphic age, attitude, and sliding direction. The mechanisms of slope instability and the effect on the occurrence of landslides are analyzed. This study provides important reference material for landslide research in the Three Gorges Reservoir area and similar stratigraphic areas.     

三峡库区云阳-巫山段坡形因素对滑坡发育的贡献率研究

采用G IS技术对三峡库区云阳-巫山段的滑坡坡形进行量化采集,获得5类坡形模型。利用贡献率法,对坡形与滑坡发育、坡形与地层关系的贡献率分析,得出Ⅳ型坡对滑坡发育的贡献率高;Ⅲ型坡、Ⅴ型坡对滑坡发育的贡献率中等;Ⅱ型坡、Ⅰ型坡对滑坡发育的贡献率低。     

巫山加筋土的三轴试验研究

用常规三轴仪，研究了巫山县集仙中路1号加筋土挡墙加筋填土在不固结、不排水条件下的变形破坏机理和抗剪强度性质。试验结果表明，该加筋填土的抗剪强度性质虽较不加筋土有一定提高，但由于筋带表面网格细微，与土体之间的咬合摩擦力较弱，易在筋带与土体之间产生人为的滑动面，从而造成加筋土抵抗小，变形的能力减低；同时试验还表明，加筋层数和围压也是决定加筋土性质的重要因素。     

重庆市巫山县环湖路建设对淀粉厂滑坡影响的研究

重庆市巫山县环湖路地质条件十分复杂,沿线经过十几个地质灾害单元体。环湖路经过淀粉厂滑坡区时,以半挖半填的方式经过。环湖路建设对原滑坡体的稳定性影响进行重新评价计算,认为原设计方案不能满足要求,对原方案进行修改设计,完成淀粉厂滑坡的施工治理的环湖路的建设,实现了淀粉厂滑坡和环湖路工程建设的安全稳定。     

基于GIS的分组数据Logistic模型在斜坡稳定性评价中的应用

分组数据Logistic回归是针对因变量为定性变量、自变量为分类变量的一种解决方案,加权最小二乘法可用来求解该方程.将巫山县新城西区作为试验区,选取岩性、坡度、高程、地下水位埋深、距最近有影响构造线距离5种因素为斜坡稳定性影响因素,以试验区历史滑坡发生为因变量,建立了区域斜坡稳定性评价的分组数据Logistic回归方程,进行了回归方程显著性检验和回归系数显著性检验,最后利用回归方程对全区斜坡稳定性进行预测.模型拟合精度为:以滑坡发生概率0.157 9为判据,滑坡发生样本的判对率为72.55%,滑坡不发生样本的判对率为79.69%.     

Real-time monitoring and early warning of landslides at relocated Wushan Town,the Three Gorges Reservoir,China

A special monitoring and warning system has been established and improved in the Three Gorges Reservoir area since 1999. It is necessary to develop a real-time monitoring system on landslides because there are dense populations centered in the reservoir area and geo-hazards may be triggered by a 30-m water level fluctuation between 145 and 175 m in elevation during reservoir operation; the regular monitoring could not be suitable to the early warning on landslides. Since 2003, the authors have carried out a real-time monitoring and early warning project on landslides at the relocated Wushan town in the Three Gorges Reservoir area. The monitoring station includes Global Positioning System with high-accuracy double frequency to monitor ground displacement, time domain reflection technology, and immobile borehole, inclinometer to monitor deep displacement, piezometer to monitor pore water pressure, and precipitation and reservoir water level monitoring. Compared with traditional methods, the real-time monitoring is continuous and traceable in the acquisition process, and the cycle of data acquisition is very short, usually within hours, minutes, or even shorter. Based on the landslide monitoring experience at the Three Gorges Reservoir area, the early warning criteria on landslide are established in which the critical situation is classified into four levels: blue, yellow, orange, and red, respectively, expressed by no, slight, moderate, and high risk situation. Comprehensive judgment from multimonitoring data of Yuhuangge landslide in this area since 2004 suggested that the new Wushan town will be at the blue early warning level, although some monitoring data of individual displacement at deep borehole showed that the displacement was increased by 5 mm in 5 months with an average velocity of 1.0 mm/month, and the data of BOTDR also showed an obvious dislocation along a stairway on the landslide.     

贝叶斯信息标准在滑坡因子敏感性分析中的应用

滑坡因子敏感性分析是滑坡预测和治理的重要前提。以巫山县新址西区作为试验区,运用滑坡影响因素与历史滑坡之间建立的Logistic回归模型,通过贝叶斯信息标准进行模型优劣程度的比较,以期得出本区滑坡因子的敏感程度。设计了逐个加入影响因子进行非嵌套模型的优劣程度对比的试验方法。试验区滑坡因子敏感程度计算结果排队依次为：岩性、高程、距有影响构造线距离、坡度、坡向、坡形。试验为区域斜坡稳定性评价提供了一种新的、可靠的方法。     

三峡库区巫山县塔坪H1滑坡变形机制

自2008 年三峡库区175 m试验性蓄水以来,受库水波动及强降雨影响,沿江库岸发生多起顺向古滑坡变形灾害。以三峡库区巫山县塔坪H1滑坡为例,结合近十年滑坡调查勘察与变形监测资料,分析了该滑坡蓄水后的变形特征。通过研究分析认为:（1）塔坪H1滑坡为顺层古岩质滑坡,岩体呈碎裂状,岩性主要为三叠系香溪组软硬相间的砂岩、泥页岩,岩层间夹多套软弱夹层,形成了多级滑带控制的滑坡变形。（2）滑坡变形分为3个区域,位移量变形最大的滑坡前缘消落带区域,最大水平位移已达80 cm,其次是处于缓慢变形状态的曲尺场镇前部区域和后部相对稳定的曲尺场镇区域。（3）数值模拟结果显示,库水位周期性波动影响着滑坡前缘涉水区域稳定性变化,短时强降雨沿岩体结构面入渗会加速滑坡中前部区域稳定性快速下降。在水位波动和短时强降雨的共同影响下,塔坪H1滑坡在每年汛期呈现缓慢变形。目前塔坪H1滑坡中前部处于持续变形阶段,亟需开展滑坡防治工程,提高滑坡稳定性,确保场镇安全。     

三峡库区巫山县新城址工业区滑坡的成因机制研究

移民是三峡工程成败的关键。巫山县新城址的地质问题是当前学术界关注和争议的焦点,也是库区具有普遍性的问题。本文根据滑坡的地貌和结构特点,应用岩体结构控制论,提出了滑坡的成因机制,认为滑坡经历了先期滑动和后期改造的过程。这种滑坡成因机制的提出为解决三峡库区众多疑难地质问题奠定了基础。     

Regional assessment of landslide impact in the Three Gorges area, China, using ASTER data: Wushan-Zigui

This paper is focussed on the hazard impact of landslides in the Three Gorges, and represents the progression of our ongoing study on regional land instability assessment in the Three Gorges area using imagery data from the Advanced Spaceborne Thermal Emission Radiometer (ASTER). The key development here is the establishment of a model that integrates land instability with several factors that can relate hazard to human life, such as slope failures occurring in proximity to built-up areas and roads, and areas of high landslide risk along the bank of Yangtze and its major tributaries. The method correctly identifies some of the known destructive landslides in the region, like Qianjiangping and Huangtupo, as belonging to areas of potentially high landslide impact. Our results suggest that several population centres, including the towns of Wushan and Badong, are rated at high landslide hazard levels. This study highlights the importance of differentiating between landslide types within susceptibility assessment, and identifies those locations in the Three Gorges where the probability of landslide occurrence with negative impact to life and property is greatest.