重庆中梁山岩溶地面塌陷特征及形成机理

通过详细调查重庆中梁山地区的岩溶地面塌陷灾害情况,分析出该区地面塌陷特征及形成机理。结果表明:岩溶地面塌陷主要分布在嘉陵江组中的地势低洼处、断层和溶槽处,多发生在降雨量大和地下水水位陡降时期,是自然因素和人类活动共同作用下的结果,数量较多,以土洞型为主;其致塌的力学机制以真空吸蚀作用和潜蚀作用为主,多种作用为辅;在具备岩溶塌陷发生的地质条件下,隧道建设过程中的强排水、降雨和村级公路修建与运营过程中会诱发岩溶地面塌陷的发生。根据岩溶地面塌陷的致塌力学机制和诱发因素,提出预防降雨形成的地表水过度聚集,隧道建设避免地下水陡降,村级公路和隧道选址避开岩溶发育区域等措施,以防止岩溶地面塌陷发生。      

组合式棚洞结构优化及其计算方法

棚洞是山区公路常见的崩塌落石灾害防治结构。本文通过增设夹心层和增设薄壁管二次消能装置对组合式棚洞结构进行了优化。通过对夹层结构等效并采用薄板理论,建立了棚洞优化结构的内力计算式。利用圆柱壳冲击动力学分析二次消能特性,将组合式棚洞优化结构在落石冲击作用下的动力响应分为四个阶段,建立了三个临界冲击速度的计算式。实例分析表明,棚洞优化结构横梁和纵梁的上、下侧最大弯矩比优化前分别降低了19.7%, 23.7%和10.2%。第一、第二、第三界限冲击速度分别为6.24 m/s、13.50 m/s、15.20 m/s。研究成果对组合式棚洞优化结构的构件预制有指导意义。     

三峡工程永久船闸边坡岩体渗透张量

根据三峡工程永久船闸区岩体结构面及地下水调查和观测结果 ,提出了渗透结构面这一基本术语 ;据此开发出求解处于施工期的岩体工程岩体渗透张量的基本方法。利用此方法所得到的永久船闸区岩体渗透张量数量级与多年来的现场测试成果相同 ,而由K1、K2 和K3体现出来的渗流各向异性更为典型 ,与近期开挖显现出的情况是吻合的。     

推移式滑坡形成机制的力学演绎

基于断裂力学、极限平衡理论建立推移式滑坡的破坏模型,利用有限元软件ANSYS对计算模型进行模拟,搜索到最危险滑动面,并认为滑坡是沿其贯通的。数值模拟的结果与推移式滑坡的实际破坏状态是比较吻合的,本方法对其他类型的滑坡形成机理的研究也有一定的借鉴作用。     

长江巫峡岸坡座滑式危岩稳定性研究——以望霞座滑式危岩为例

通过对长江巫峡望霞座滑式危岩调查研究表明,在川东平行岭谷一系列平行展布的背斜山、向斜谷的窄岭宽谷地貌格局控制作用下,长江巫峡横石溪背斜岸坡近水平的灰岩与页岩、泥岩软硬互层结构为座滑式危岩的孕育提供了有利条件;对危岩软弱基座矿物成分 X-Ray 衍射的结果表明,绿泥石、云母、蒙脱石等层状结构硅酸盐矿物含量较高,其抗剪强度低,容易产生滑动,易沿主控结构面方向形成潜在破坏面,导致岩体整体剪出,发生座滑破坏。根据危岩发育机理,将三峡地区座滑式危岩破坏过程归纳为四个阶段,即：拉裂阶段、扩展阶段、失稳阶段和后期破坏阶段;并基于极限平衡理论和岩体结构理论,推导了座滑式危岩破坏的两组结构面的应力表达式,建立了座滑式危岩稳定性分析的力学模型。将该方法运用到望霞座滑式危岩案例计算表明,天然状况下危岩稳定系数为1.19,属于基本稳定岩体;在饱和状态下,随后缘裂隙充水高度的增加其稳定系数递减,当裂隙充水高度为10 m 时,稳定系数为1.15,当裂隙充水高度为20 m 时,稳定系数为1.07。     

库水位升降条件下不同渗透性的滑坡体稳定性变化规律

库水位升降作用下不同材料滑坡体稳定性变化规律不同。选择代表三峡库区不同土体材料滑坡4个数量级的饱和渗透系数,采用Geostudio软件Seep/W和Slope/W模块,分析了三峡水库库水位升降作用下不同渗透系数滑坡体浸润线的分布规律及由此引起的滑坡稳定性变化规律,结果表明:库区涉水滑坡体稳定性的变化与滑坡体的渗透系数密切相关,在库水位上升阶段,随着滑坡体渗透系数逐渐变小,浮托力增大的速率变缓,指向坡内的渗压逐渐增强,滑坡稳定性系数有相对增大趋势。在库水位下降阶段,随着滑坡体渗透系数逐渐变小,浮托力减小的速率变缓,指向坡外的渗压逐渐增强,滑坡稳定性系数有相对减小趋势。     

甘肃舟曲特大泥石流灾害形成机制及减灾对策

2010年8月7日晚23：00左右,甘肃省甘南藏族自治州舟曲县罗家峪、三眼峪流域突然降强暴雨,在三眼峪支流和罗家峪上游形成洪流,降雨持续40min后,在两泥石流沟谷中形成特大泥石流灾害。由于其特有的峰尖谷深地形、坡体表面丰富的松散物质本质条件,在多雨季节降强暴雨诱发了本次泥石流的产生。本文从泥石流形成的潜在性、泥石流降雨诱发因素、城建开发不合理三方面分析了此次泥石流灾难的形成原因。作为泥石流频发区,可采取监测预报,加强管理以遏制人类活动,实施工程治理的综合方法减少和避免灾情的发生。     

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。     

排导结构中泥石流的流动形态

根据能量守恒原理，推导出泥石流在排导槽中的能量方程。根据此方程，可求出泥石流在排导槽中任意横断面的平均流速。对方程涉及的各参数进行了深入的讨论，首次引入泥石流对一般水体的修正系数K。并把该成果应用于平川泥石流的治理。     

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。