动力排水固结模型试验装置的研制

为了实现大尺度室内模拟动力排水固结法来加固吹填粘性土,本文特设计了室内试验装置。该装置由模型槽、动力装置、夯锤以及监测和数据采集系统等4部分组成,其主要特点有:(1)可同时实现半模和全模试验,可模拟单点夯和全夯,弥补了目前只有半模或1/4模和单点夯等小尺度模型试验的缺陷;(2)可实现实时观察立面裂隙、特征点的变化,对孔压、位移、动应力等进行实时监测和采集;(3)可实现自动起吊和自动脱锤,可以很好地模拟现场施工工况;(4)可实现以下加固工况的模拟实验:不同的夯击参数、不同的加固土层厚度、不同的排水方式等,从而达到不同加固方案的对比,优化加固方案;(5)拆装方便,还可用于模拟边坡、路基、挡墙、滑坡等,适用性较广。目前利用该模型装置已进行了两组不同排水系统的模型夯击试验,试验设备运行良好,可满足试验要求。     

模拟强夯下黄土的固结变形特征及其微观分析

以自制的简易动力固结装置,对黄土的动力固结特征进行了初步的试验研究,重点探讨了土样在不同夯击次数下的力学参数变化规律。通过与各夯击次数对应的土样的定量化结构效应分析,初步掌握了动力固结过程的结构状态调整规律,并取得了最佳夯击次数的结构标志和相应的综合评价方案。     

基于数字图像的土、岩和混凝土内部结构定量分析和力学数值计算的研究进展

土、岩及混凝土是一种内部结构极其复杂的材料,内部细观组成和结构决定了它们在外力作用下内部应力和应变等物理场的分布状态,在很大程度上控制了它们的宏观力学响应和破坏机理和过程。自1995年以来,数字图像处理技术作为一种材料细观空间结构及几何形态的精确量测和数字表述手段快速地被应用于沥青混凝土、水泥混凝土、土和岩体材料细观结构定量分析中来。本文在研究相关文献的基础上,分析和研究了数字图像技术在土、岩及混凝土内部结构定量分析和力学数值计算中的发展过程和研究成果,内容包括:单个骨料颗粒形态特征定量分析;土、岩和混凝土内部结构定量分析;岩体结构定量分析中的应用;基于数字图像处理的土、岩和混凝土细观结构力学计算。在此基础上,本文进一步对数字图像技术在岩土领域中的应用进展及未来的发展趋势进行了探讨,认为数字图像作为一种空间分布测量手段和数字表述方法使得它具有巨大的潜力,特别是在岩土领域的纵深发展过程中,它可能实现考虑细微观结构性的岩土力学和工程分析和预测的、新的方法和理论。     

四川省达县青宁乡滑坡的基本特征和形成机理分析

在已有勘察资料的基础上,结合野外实际调查,对四川达县青宁乡滑坡的基本特征和发生机理进行了初步的研究。研究得出以下结论:青宁乡滑坡是第四系松散层在下伏基岩面上滑动形成的;该滑坡是一个滑坡与泥石流共存,且滑坡为泥石流提供物源的复合型滑坡,如果外部条件具备(例如降雨量足够大),该滑坡将有更多的部分转化为泥石流,受灾面积会更大;暴雨是该滑坡发生的诱发因素,也是部分滑坡转化为泥石流的关键因素。     

膨胀土路堤的化学改性试验研究

膨胀土是一种具有特殊工程性质的土,它对土木工程有着巨大的影响和危害。本文针对公路膨胀土路堤填料改良提出的PAS化学改性剂包边处理新方法,对其改性原理及其特殊的施工工艺做了详细介绍,并通过多项试验研究了改良前后膨胀土胀缩性、强度特性等方面的变化。研究表明,PAS生态改性处理膨胀土是一种有效的方法,经处理后的膨胀土胀缩性显著降低,强度和水稳定性得到大幅提高。且PAS不会改变原土壤植被育培能力,改性边坡可以结合植物固坡的方法进行生态防护。PAS改性处理与远距离运土路基填料置换相比,具有很大经济优势,特别是在高塑性膨胀土大量分布的地区,PAS改性剂处理膨胀土路基具有很好的推广价值。     

基于Surfer平台的FLAC3D复杂三维地质建模研究

复杂三维地质体模型的建立一直是FLAC3D软件前处理过程中的一个难题。因此,提出以Surfer软件为过渡平台,通过对地表及岩层分界面三维地质信息的提取、转换,并将Surfer输出的数据经由FLAC3D软件内嵌的Fish语言编制的程序的二次转换,生成FLAC3D软件可以直接读取的模型数据文件,从而实现了该软件前处理过程中复杂三维地质模型的快速、准确建立。同时结合工程实际,检验了该方法的可行性和仿真效果,结果表明,建模过程简捷、实用,可操作性强,是FLAC3D软件前处理的一种新方法。     

地质灾害预测评价模型库系统设计原理

以地面沉降,岩溶塌陷,海岸侵蚀为主要研究灾种,运用模型库技术理论,成功地研制了地质灾害预测评价模型库系统,在研究过程中,除吸收已有先进技术外,还在模型生成,模型等方面开展了大量创造性的工作。     

滑坡风险评价的理论与方法研究

作为防灾减灾的重要措施之一,滑坡风险评价已经成为近年来国际上滑坡研究的热点,并形成了较为完备的滑坡风险管理体系。国内的滑坡风险研究则起步较晚,滑坡风险评价的关键支撑技术体系尚未建立。本文对滑坡风险评价中的关键理论和方法进行梳理,阐述了国际滑坡风险评价的理论框架和技术流程,介绍了国内外滑坡易发性、危险性和风险评价的最新进展,评述了滑坡易发性评价、扩展范围预测、频率分析以及承灾体易损性评价的主要方法,阐明了现阶段滑坡风险评价的重点领域和前沿科学问题,并对滑坡灾害的风险评价提出了三点展望。     

重庆小南海地震崩滑体的基本特征及形成机制研究

通过对重庆小南海地震崩滑堆积体进行野外地质调查和工程地质勘察等相关工作,阐述了该崩滑堆积体的基本特征和形成机制,认为其形成过程经历了风化剥蚀震荡抛射崩滑堆积堵江成湖4个阶段,其岩体破坏形式为高度破裂或严重高度破裂状态,其岩体破坏过程以崩塌为主,滑动为辅。研究发现,小南海地震崩滑堆积体的最终形成是受地震构造运动及应力、岩体构造、地形地貌及地震波作用等因素综合作用的结果:(1)该区NE向黔江逆滑（右行）断裂与NNW向仰头山逆滑（左行）断层形成的X型地震构造组合及轴向呈NWW向的构造压应力使小南海断块内部发生张滑（左行）破裂而导致61/4级地震发生;(2)该区呈X形展布的3组主要构造节理是崩滑体发育的物质基础,大、小垮岩在地震波作用下最终发生了向山体临空面（约145~155方向）的各自崩滑;(3)从崩滑堆积体中发现的灰岩块石证明崩滑体原始地层中曾含二叠系栖霞组和茅口组灰岩,这为恢复崩滑前山体地形提供了直接证据;(4)崩滑体中堆积岩块直径分布区域沿约150方向自WN到ES依次递减,间接证明了地震时崩滑体抛洒方向为约150方向,且大、小垮岩分别形成堆积区,交叉堆积部分较少。     

CAD软件在工程地质三维建模中的应用

如何快速、准确地建立地质体的三维模型一直是众多岩土工程数值模拟工作者所面临的难题。虽然三维地学模拟软件具有很好的三维地质建模能力,但是由于数据结构的差异,采用他们现行三维地学模拟软件建立的地质模型难以导入数值模拟分析软件中,以为相应工程问题的数值模拟服务。目前,随着各种CAD、CAM软件行业的的飞速发展,涌现出了许多优秀的三维建模软件,而且这些软件大都与现行数值分析软件有着良好的数据接口功能。据此,本文提出了采用现行CAD软件来建立工程地质体的三维模型,使得建立的模型达到既可视又可算的目的。将其应用于云南某高速公路边坡的三维建模中,证明了该法具有方便、快捷和合理等优点。