黄土地层地表径流下潜模式与地质灾害

指出在黄土滑坡、地裂缝、黄土洞穴等地质灾害发生发展过程中下渗重力水所起的作用最为关键,对下渗重力水的基本特点进行了全面归纳总结。以黄土洞穴灾害为例,将黄土暗穴形成过程中黄土地层地表径流的下潜模式概化为渗透重力水漫渗型下潜模式、地表径流集中灌入下潜型模式、渗透重力水沿优势渗流通道集中下潜型模式以及混合灌渗集中下潜型模式等4种基本模式。     

平面旋转坡体的变形模式研究

以典型的平面旋转坡体为例,讨论其变形的原因、模式与机理,它对平面旋转坡体的稳定性评价及丰富滑坡学理论具有重要的理论意义和实际价值。     

黄土暗穴对路面结构变形响应的影响分析

基于动力学基本方程,运用有限单元法（FEM）和NEWMARK隐式积分方法,对动荷载（FWD荷载）作用下路基下伏黄土暗穴对路面结构变形响应的影响进行了弹塑性数值分析。考虑到人工截断边界上波反射对计算结果的影响,分别用传递边界和半无限单元来处理侧面和底面边界。主要考虑了动荷载周期、暗穴洞径和埋深3个影响因素,并在计算结果的基础上分析总结了它们对路面结构变形响应的影响规律。     

黄河上游特大型滑坡群发特性的年代学研究

本次研究通过对黄河上游10处古滑坡采用OSL和~(14)C两种方法测年,总结归纳了6种间接取样测年的思路,即①滑坡体上覆黄土底部、②滑坡体下伏阶地黄土顶部、③滑体内部高温剪切结构面、④堰塞湖湖相层底部、⑤错落式滑坡流水相物质底部和⑥滑坡下伏物质顶部有机碳。通过分析研究发现区内特大型滑坡具有明显的群发分期特性,分别为5万年左右、3万年左右、1.O~0.8万年左右和0.5万年左右。     

黄河大柳树坝址岩体松动机制动力数值模拟研究

黄河黑山峡大柳树坝址区存在大面积、大范围的岩体松动现象,主要特征是岩体应力释放,结构面张开,密度显著下降。为进一步研究岩体松动的成因机制,在详细地调查区域地质背景条件及区域地震动力作用基础上,提出了地震动力作用与岩体松动现象的内在联系,通过三维有限元数值模拟计算,进一步证明了大柳树坝址区存在的大范围岩体松动与历史上该地区发生的强烈地震具有密切关系。因此,在目前的工程地质条件下,一旦发生同样规模的地震活动,坝址区所遭受的破坏程度会更大。     

求取现场黄土饱和渗透系数的双环入渗法

土体渗透性参数的测定是解决与水有关的岩土工程问题的关键所在。为使现场原状土体饱和渗透系数的测定更为准确,通过一种易于安装和固定的防蒸发型双环入渗仪,研究黄土的入渗规律与特点,试验结果表明:黄土的入渗分区可分为饱和区、湿润区与干土区,其中饱和区的入渗深度约占总入渗深度的1/2,而湿润区土体的饱和度在70%以上,这一特征与Green-Ampt入渗模型的假设较为接近,但在应用基于Green-Ampt模型的规范法（SL237-042-1999）求取黄土的饱和渗透系数时,发现该法会高估黄土的饱和渗透系数。因此,结合Green-Ampt入渗模型与土水特征曲线主要增湿路径的特点,提出了能合理测定现场黄土饱和渗透系数的双环入渗法,对Green-Ampt入渗模型参数加以修正,即直接采用干土区的初始基质吸力水头值,且该值由张力计实测或由主要增湿曲线求得;需采用入渗试验前期的平均入渗率;所对应的湿润锋发展深度需经由水分传感器实测而得。研究结果表明该法能合理估算现场黄土的饱和渗透系数。     

先存断裂对抽水沉降及地裂缝活动影响的数值模拟

过度抽取地下水对断层构造型地裂缝的加剧作用是很明显的,但具体的作用机制却很复杂,过去的研究多是简单的定性分析,数值模拟和定量计算少有报道。笔者采用比奥(Biot)固结渗流理论和基于A、B面接触判断的库仑滑动和张裂的接触面单元,对抽水作用下地裂缝的活动进行了数值模拟,初步探讨了抽水活动引发和加剧地裂缝活动的机制。结果表明:抽水作用下抽水井周围水平应力场发生近井区挤压、远井区拉张的变化,当拉张区内的拉应力超过土体抗拉强度时将会出现自上而下的张裂缝;先存断裂的存在将影响应力变化的模式,同时由于断裂的软弱性,使得地层容易沿其发生滑动或拉裂,从而加剧地裂缝的活动;先存断裂对地面沉降和地裂缝具有诱导、隔离和放大的作用。     

区域稳定性的神经网络分区评价

以黄河黑山峡河段区域稳定性研究为例 ,本文系统地提出了区域稳定性的神经网络分区评价的程序与方法。结果表明 ,这一评价方法比其他方法更简洁 ,也更准确     

略论生态地质学与生态地质环境系统

生态地质学是一门新兴交叉学科,研究在地球表层多圈层互馈作用和人类活动驱动下,地质环境-生态环境-灾害环境之间的相互作用与协调平衡的交叉学科。在生态文明建设的大背景下,生态环境系统、地质环境系统与灾害环境系统三者相互耦合、共同作用,融合构成生态地质环境系统架构。生态地质学的核心问题是生态地质环境系统平衡与灾害安全防控。因此,本文提出了生态地质学与生态地质环境系统研究的四大方面内容：(1)生态地质环境系统构成及相互作用机制;(2)生态地质环境系统动态平衡机制与模式;(3)生态损害-水土灾害-地质灾害共生互馈机制与递进演化过程;(4)生态地质环境风险动态识别、监测预警与调控保护。这四大方面逐步递进并相互支撑融合,共同解决生态地质学的核心问题。生态地质学的发展应把握生态优先绿色发展内涵,聚焦于生态地质安全和灾害环境系统问题,并贯彻“先要牢固生态屏障,再加速高质量发展,后引领世界发展格局”的战略主线,从而为美丽中国生态保护建设等国家战略决策和执行起到科技支撑作用。