边坡地震稳定性分析探讨

传统的拟静力法和安全系数时程分析法在评价边坡地震稳定性时存在一定的局限性。在提出准确的评价边坡地震稳定性必需因素的基础上,建议对边坡地震稳定性分析方法重新进行分类。根据动力分析得到的边坡在地震作用下的破坏机制和破裂面的性质和位置,提出基于拉-剪破坏的动力时程分析法和强度折减动力分析法。第一种方法将FLAC计算得到破坏时刻的动应力施加到静力情况下边坡上,采用动力分析得到的拉-剪破裂面,结合极限平衡法求解边坡地震安全系数,是一种改进的动力有限元时程分析法;第二种方法考虑了拉-剪破坏的FLAC强度折减动力分析法,是完全动力的方法。最后通过算例分析验证了新方法的可行性,为边坡地震安全系数计算提供了一种新的思路。     

Seismicity pattern of the Betic Cordillera(southern Spain) derived from the fractal properties of earthquakes and faults

Several studies on earthquake occurrence and associated faulting have demonstrated that both phenomena have a scale-invariant behavior which can be analyzed by means of a set of non-integer dimensions(Dq) describing their fractal properties and the calculation of multi-fractal spectra.It is the case that the behavior of these spectra is asymptotic at the ends of the variation interval of q,which is a real number that enters into the definition of the partition function of the dataset.The difference between the extreme values,called multi-fractal spectrum slope,is used to investigate the heterogeneity of the spatial distribution of earthquakes and fault systems.In this paper we focus on the Betic Cordillera,southeastern Spain,which is commonly considered the contact between the Eurasian and African plates and has an important seismic activity in the context of the Iberian Peninsula.Some of the most conspicuous Iberian earthquakes,such as the 1829 mb6.3 Torrevieja and the 1884 mb6.1 Alhama de Granada earthquakes occurred in this mountain range and both reached intensity X.The present work implies a new analysis based on the slope of multi-fractal spectra and referred to the historical seismicity of the region,specifically b-value(frequency distribution of earthquakes respect to magnitude),epicentral location,seismic energy and faulting.On this basis we propose a seismotectonic zonation that is contrasted with the stress state and the geodynamical evolution of the Betic Cordillera.     

模量对搅拌桩复合地基承载性能影响的数值研究

在现场试验的基础上,利用FLAC3D建立数值模拟模型,分别改变复合地基的褥垫层、持力层和桩体材料的模量,计算采用不同模量时复合地基的沉降以及桩土的应力,分析模量变化对复合地基承载力和沉降的影响规律。结果表明,褥垫层的材料和模量影响到桩间土承载力的发挥,褥垫层宜采用级配砂石,模量取值范围为20～50MPa。持力层模量增大可以提高复合地基承载力减小沉降,因此水泥土搅拌桩的桩端要进入到具有一定硬度的土层中,除软弱土外,其他土层做持力层其强度对复合地基承载力和沉降的影响不大。在一定范围内增大桩模量可以有效提高复合地基承载力减小沉降,采用水泥土搅拌桩加固软土地基时,桩的模量不要过大,建议取值范围为200～400MPa。     

塔里木盆地巴麦地区石炭系低速异常碳酸盐岩的解释

巴麦地区即塔西南巴楚隆起-麦盖提斜坡,具有台地边缘-斜坡的古构造和古地理背景,这种台地边缘和典型的浅滩沉积暗示了该区具有发育生物礁的环境特征。区内先巴扎（XBZ）600 km²三维地震探区石炭系发育了巴楚组（C₁b）生屑灰岩及标准灰岩、小海子组（C₂x）3套灰岩,其中小海子组发现特殊响应碳酸盐岩,主要表现为厚度增大、频率增高、多出一条波峰同相轴的地震响应特征。通过差异厚度法、底面拉平法、地震属性法、正反演模型法,结合野外露头、岩心、镜下观察、录井、沉积相等综合分析,可初步推测该低速异常体为厚度增加、孔隙度增大的近东西向台地边缘障壁礁所致。礁体东西走向延伸超过25 km,礁核区小海子组灰岩最厚62 m,礁外的小海子组50 m。台缘斜坡南倾,坡度陡,水平宽度1~2 km。礁后生屑滩北倾,坡度缓,水平宽度3~6 km。受色力布亚断裂带遮挡,该生物礁储层可以形成有利圈闭,面积约为42 km²,厚约45 m。     

地震作用下黄土边坡动力响应数值分析

利用FLAC3D软件对某三级黄土边坡进行了动力反应分析。首先分析了静力作用下该黄土边坡剪应变增量和坡面、坡内、坡顶不同监测点的位移;在此基础上进行动力分析,得出黄土边坡地震动力响应规律。研究结果表明,静力作用下坡面上水平向位移明显大于垂直向位移,水平向位移从坡底向上逐渐减小;坡面处位移较大,位移在每级坡坡脚稍向上一定范围内达到最大值;地震作用下黄土边坡剪应变增量由坡脚稍向上部位开始向周围扩展,范围明显增大,且随地震持时的增加剪应变增量增幅较大;塑性区变化显示该黄土边坡坡顶以拉破坏为主,坡脚稍向上开始以剪破坏为主并伴有拉破坏。黄土边坡对地震波具有临空面放大效应,地震波在坡体内传播过程中还具有滞后效应     

基于改进的灰关联分析和层次分析法的边坡稳定性研究

边坡的稳定性受到多种因素的共同影响,合理评价和预测其稳定性是边坡研究中亟需解决的课题。提出了基于改进的灰关联分析和3标度的层次分析法（AHP）相结合的边坡稳定性分析的综合方法。由改进的灰关联分析理论,得到边坡稳定性等级的关联度,根据最大关联度准则判断待测边坡的稳定性等级。该方法克服了传统灰关联分析中没有考虑稳定性评价标准中的区间形式的缺点,并利用3标度的层次分析法,对影响边坡稳定的各指标的权重进行了讨论,从而提高了灰关联分析的精度。实例分析表明,该方法能准确反映边坡稳定性状况,证明了方法是合理、有效的     

考虑弱层置换的岩石边坡稳定性分析

锦屏一级水电站左岸边坡地质结构复杂,岩体存在大量深部裂隙、低波速松弛岩体、煌斑岩脉X及f2、f5断层,严重影响边坡的稳定性。采用基于强度折减法的岩石破裂过程分析RFPA方法对边坡典型部位在开挖后以及其对应弱层置换工况下的破坏全过程进行计算和分析,计算结果表明,f5断层在进行置换加固处理后,边坡安全系数较未置换弱层前提高了0.403,说明在岩质边坡开挖和支护前优先进行深部软弱结构置换处理,可以大大提高工程结构的安全储备。同时,RFPA强度折减法不仅能直观再现边坡潜在滑裂面从萌生到扩展直至贯通导致边坡整体失稳的全过程,而且可以得出边坡安全系数。研究结果对于边坡工程实施前稳定性评价和施工工序具有一定的参考价值。     

均质土中PCC桩与实心桩动力响应对比分析

现浇混凝土大直径管桩(简称PCC桩)由于具有较大的内、外壁摩阻力,在竖向荷载作用下表现出与一般实心桩不同的静、动力特性。采用建立的解析公式,对PCC桩、等截面积实心桩和等外直径实心桩3种桩的动力响应进行了对比分析,研究结果表明,当桩端阻力相对较小时,3种模型位移幅值差别不大;当桩端阻力较大时,3种模型幅频曲线和相频曲线存在较大差别;等面积实心桩位移幅值比PCC桩稍大,而等外直径实心桩的位移幅值比PCC桩稍小;位移相频曲线呈现等间距的震荡,实心桩的震荡峰值比PCC桩要高,且震荡峰值对应的频率各不相同,PCC桩出现震荡峰值的频率比实心桩小;3种计算模型动刚度震荡幅值差别较大,等直径实心桩的动刚度最大,等面积实心桩次之,PCC桩最小;等直径实心桩的虚部最大,PCC桩次之,等面积实心桩最小,振动过程中等直径实心桩桩顶阻尼最大;等面积实心桩的速度导纳最大,PCC桩次之,等直径实心桩最小。PCC桩充分发挥了单方混凝土的性能,比等截面实心桩具有更小的动力响应,比等外径实心桩更节省混凝土。     

基于主成分分析的优化神经网络模型及静压管桩单桩极限承载力预测

引入主成分分析法和基于共轭梯度优化算法的人工神经网络模型原理,建立了静压管桩单桩竖向承载力预测估算的新方法。通过对影响单桩极限承载力的各因素进行主成分分析确定了综合变量,构建了以综合变量为输入,以单桩极限承载力为输出的神经网络模型。应用神经网络结构分析的共轭梯度算法,优化计算获得给定样本的网络权值和阈值,获得静压管桩极限承载力的估算网络,应用实例分析计算了静压管桩单桩极限承载力问题。结果表明,利用所建立的神经网络预测静压管桩极限承载力是可行的,且具有较好的预测精度和良好的适用性。该方法为静压管桩竖向承载性状的理论分析开辟了一个新的研究途径,为今后相关问题研究提供借鉴和指导     

双层地基水平受荷桩受力变形分析

基于双层地基中的水平受荷桩的特性,对其受力变形进行了分析。将水平受荷桩视为竖直放置的弹性地基梁,基于Winkler弹性地基梁理论,考虑桩土共同工作得到水平受荷桩位移控制微分方程及其幂级数解答,进而根据内力与位移的连续条件得到了由桩顶受力及变形条件表示任一深度处桩身的水平位移、转角、弯矩及剪力的计算矩阵表达式。通过一具体算例将幂级数解计算结果与《公路桥涵地基与基础设计规范》推荐的简化计算公式计算结果进行了比较。结果表明：当第1层地基土的厚度在某一定值时,《规范》简化计算方法所得结果与幂级数解接近;但当层厚不在该值附近时,两个方法计算结果存在差异。