岩体结构面蠕变损伤机理研究

通过对伯格斯模型和西原模型的分析比较,选取西原模型研究岩体结构面的蠕变损伤特性。在0s情况下,由西原模型推出剪切模量的表达式,以剪切模量为变量定义损伤变量,得到结构面的损伤变量表达式。并以泥岩剪切试验为例,计算了相同正压力作用下的结构面剪切模量和损伤量。结果表明:当0s时,剪切模量、损伤量均随时间趋于稳定,且结构面蠕变的前两个阶段损伤量较小,而当0s时,一段时间后,其损伤量开始突变;剪应力越大,其初始剪切模量越大,随时间降低越快,达到稳定蠕变阶段时降低量也相应越大;剪应力越大,结构面损伤量随时间增长越快,在达到稳定蠕变阶段时,损伤量也越大。     

散体滑坡室内启动模型试验

为了分析重庆库区散体滑坡吸水、蠕变过程、强度衰减及滑移启动的宏观趋势，本文利用重庆库区典型松散土体以江津艾坪山滑坡为原型，采取几何相似（相似比1：100）、物理近似相似的半定量模型，进行了均匀降雨、均匀间隔及非均匀间隔三种工况试验。试验结果与现场情况基本相符。     

美姑河流域公路泥石流物源成因

位于四川西南部横断山区东部边缘大凉山内部的美姑河流域是我国公路泥石流典型发育的地区之一,泥石流具有规模大、致灾作用强烈、活动频率高等特点。从流域地貌景观、新构造应力场及具有焚风效应的大气环流特性出发对区内公路泥石流成因进行了深入分析,获得了地貌景观造就了流域内地表植被稀少、焚风效应显著、泥石流沟轴向与新构造应力场两个剪切带方向一致(相差5.2°~6.5°)的结论,泥石流发育规律符合地貌发育对抗性原理[1]。作为典型事例,把洛高依打泥石流的物源区分为不稳定物源区、基本稳定物源区和稳定物源区,并首次将物源补给量与不同降雨频率相结合,获取了不同降雨频率(3~5 a一遇、10 a一遇、20 a一遇、50 a一遇和100 a一遇)泥石流最大可供物源量。对公路泥石流研究及治理中一些关键问题进行了探讨。     

泥石流运动能量规律初步研究

面对目前泥石流荷载确定的非针对性和欠合理性，文章作者提出了从泥石流能量的角度出发确定泥石流荷载的新思路。泥石流能量理论是有效防治公路泥石流病害的关键技术，是确定泥石流荷载的创新思路。涉及到能量来源、聚集、输移与衰减等力学及物理过程；运用固液两相流观点分析了泥石流能量输移特征，较全面地从泥石流浆体性质、固相颗粒级配和体积分量、沟床比降和边界条件等方面分析了泥石流运动能量影响因素；运用两相流观点分析了泥石流运动能量消散微观机理，包括泥石流浆体粘滞作用、固相颗粒碰撞作用和沟床边界摩擦作用3方面，初步建立了能量衰减量计算公式。为公路泥石流的深入研究提供了重要思路。     

基于浪蚀龛和土体临界高度的修正的卡丘金法及其工程应用

水库运行期间库岸再造预测是工程地质领域的重要和热门研究课题之一。基于卡丘金法采用半经验性、半定量的模式,简化了水文地质条件的影响,并忽略了波浪对库岸的掏蚀作用等缺陷,针对土质岸坡,提出了基于浪蚀龛和土体临界高度的卡丘金修正法;建立了库岸再造稳定时限估算方法;并采用极限平衡法、卡丘金法和构建的土质岸坡再造预测方法对三峡库区奉节白马港岸坡进行了塌岸预测。计算结果表明,修正的卡丘金法的计算结果与其他两种预测方法相比偏小,但偏差在8.05 m以内,并通过现阶段库岸地质调查表明,预测结果比较符合实情。研究成果对库岸区域土地资源开发利用及防灾减灾具有积极意义。     

速流结构防治泥石流的理论及应用

作为一种公路沿线发育的地质灾害，泥石流是路基、路面及相关建、构筑物最强烈的毁损动力。为了防治泥石流公路灾害，作者开发了速流结构。该结构由汇流槽和速流槽组成。其中汇流槽的侧墙长度、高度’、厚度等参数通过泥石流沟形态及其冲击力综合确定；而速流槽的宽度、侧墙及纵横断面则由泥石流排泄量、流速、锁固桩及流体性质综合确定。根据公路穿越速流结构的方式，将速流结构分为底越式和顶越式2种。速流结构对于解决具有大冲大淤特性的冲淤变动型沟谷泥石流灾害具有重要应用价值。据此可以确保穿越泥石流沟的公路构、建筑物的安全与稳定．确保公路交通有序进行。此外，文章对速流结构的一些子结构，如速流槽侧墙及锁固桩进行了力学分析。位于川西南西昌-木里干线公路的平川泥石流属于典型的冲淤变动型沟谷泥石流。该沟长度8．2km，沟床平均比降0．181，平均流速9．0m／s，沉积区宽度500m左右。为了确保该段公路交通的有序进行，作者干1999年实施了平川泥石流速流结构。通过2000年以来的研究及现场测试，显示了该防治结构的优越性。但是，作为一种特殊的水工结构，泥石流对速流结构的磨蚀作用是比较强烈的。因此，开展速流结构的抗冲、抗撞研究是进一步研究具有重要价值。     

基于K-L变换的多极化SAR图像检索研究

K-L变换是将图像的多维信息进行数学正交矩阵变换,从而将原始图像的多个指标简化成几个少数综合指标的一种方法。多极化遥感图像经过K-L变换后,保留了原始图像辐射信息主要成分,从而降低图像的维数,节省图像存储空间,大大提高图像检索和查询效率。     

底越式速流结构计算原理

速流结构是公路泥石流防治体系中常用且有效的工程措施之一。文章基于底越式速流结构的受荷模式及边界条件,将汇流槽视为三次超静定梁,运用结构力学方法求解侧墙及嵌固桩的内力;将速流槽与嵌固桩引入Winkler模型,用弹性地基梁理论求解速流槽内力、位移及地基反力,由此提出底越式速流结构计算理论。以平川泥石流防治工程为例,进行内力计算。     

危岩主控结构面强度参数计算方法

主控结构面强度参数c、是危岩稳定性分析的关键问题,目前仅根据贯通段和非贯通段的长度进行c、线性加权计算,与实际情况误差在40%左右。本文对主控结构面设计11种贯通率(10％、30％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％和90％),预制20cm10cm5cm的M15砂浆试件并进行直剪试验,获得了c、值与贯通率之间的非线性实验曲线,据此建立了考虑不同贯通率和防治工程安全等级的危岩主控结构面c、值计算方法,即贯通率法;实际应用中,只需量测主控结构面的贯通率并采用常规试验确定危岩完整岩石的单轴抗压强度和内摩擦角,因此,该方法易于操作,计算结果与实际情况基本一致。     

顺层岩体边坡开挖过程模型试验

边坡开挖引起的变形及应力调整规律是边坡安全监控的科学依据,模型试验是揭示公路高切坡变形与应力变化规律的重要途径,针对巫山至巫溪公路k88段岩体高边坡,通过相似模型试验探讨边坡开挖过程中坡内位移和应力变化规律。通过相似材料试验获得了模型试验相似材料,配合比“硼砂:水:砂:水泥:石膏”为0.01:1:7.705:0.384:0.900,构建了几何相似比1:30的物理试验模型,提出了与实际工程一致的边坡3次开挖工况。试验结果表明,开挖过程中高切坡位移峰值突增现象显著,达到稳定状态的时间4 d左右,而应力则成波动衰减状态,10 d以后仍然存在衰减趋势;基于开挖过程中边坡变形和应力的不一致性及应力调整的持续性变化规律,提出了岩质边坡以三维应力监测为主、位移监测为辅的边坡监测优化方案。