山区公路软基病害研究

随着高等级公路建设规模的扩大，山区公路所面临的路基病害特别是软土路基病害问题也逐渐增多。结合对陕南勉(县)一宁(强)高速公路工程实例分析，对山区软土成因及其特性进行了初步分析，认为山区软土属以坡洪积、湖积和冲积为主的软土，也有少量是由坡残积物堆积而形成。山区软土的特殊性表现在成分的复杂性、分布的不均匀性、隐蔽性和物理力学性质的特殊性。根据其特性以及中国山区公路软基普遍存在的病害问题，总结了山区公路软基的主要病害类型为剪切拉裂破坏、浸水沉陷破坏、剥蚀坍塌破坏、推挤滑动破坏。还提出了相应的软基处理方法及建议。     

秦岭甘湫池花岗岩质崩塌振动台试验研究

地震诱发山体崩塌常形成巨大的灾害,特定地形地质条件下山体地震动力响应特性及破坏机制研究是工程地质的重要难题。本文以秦岭地区具代表性的翠华山甘湫池花岗岩崩塌为研究对象,制作有效反映花岗岩工程地质结构的试验模型,开展大型振动台试验,研究山体地震动力响应规律和崩塌变形破坏机制。试验发现,边坡内部加速度放大系数随激振强度的增加呈现出显著的三阶段变化趋势;水平加速度响应呈现出随高程的增加而单调增大的特征,而竖直加速度响应随着高程的增加出现先增加后减小再增加的波动变化特征;边坡的固有频率变化曲线可以分为3个阶段,整体呈现下降的趋势,表明边坡动力特性发生变化;破坏后的边坡可以分为2个区域:后缘启动区和崩塌堆积区。边坡在地震激振作用下的破坏过程为地震波激振输入→坡体后缘形成拉张裂缝→裂缝向下扩展贯通→不稳定坡体滑动→堆积坡脚。反演了山体破坏的4个阶段:振动致裂阶段、高速启动阶段、撞击减速阶段和堆积阶段,结果与现场工程地质调查分析十分一致。研究翠华山甘湫池花岗岩崩塌的发育特征、成因机理和演化过程,研究成果对揭示秦岭北缘乃至秦岭地区崩塌形成机制、发育规律和灾害有效防控、地质遗迹开发和保护具有重要意义。     

遥感技术在贺兰山北段1:5万区域地质调查中的应用

本文以在贺兰山北段工作的经验为基础,总结了1:5万区域地质调查中应用遥感技术的方法和步骤。     

汶川地震引发高速远程滑坡运动机理数值模拟研究——以谢家店子滑坡为例

针对汶川地震引发的谢家店子滑坡,在现场调查分析的基础上,建立了二维离散元数值模拟模型,采用2D-Block软件对其进行了全过程的数值模拟研究,并通过对跟踪块体的深入分析,研究了相应地质体在不同阶段下的运动特征。模拟结果表明,谢家店子滑坡经历了剧动启程抛掷阶段、快速撞击飞行阶段、铲刮减速碎屑流阶段及堆积掩埋阶段。为了揭示地震引发高速滑坡的发生规律,分别研究了地震震级、斜坡地形和斜坡上岩块的尺寸对高速滑坡启动和运动过程的影响规律。地震震级对边坡的启动、变形、破坏和运动有很大的影响,地震震级越大,滑体启动的加速度和速度也就越大,从而易形成高速远程滑坡。斜坡体本身的地形地貌对滑体运动也有较大影响。在震级和岩石力学参数一定的条件下,斜坡上岩块的大小对其启动、变形和运动过程有一定影响,随着岩块的增大,滑体运动的每个阶段历时都在减小,但当岩体十分破碎时,滑体虽然能够运动,但是很难发生抛掷。将地震滑坡的启动机理概括为积累变形效应、振荡启程效应和振荡加速效应。     

西安地区活动断裂活动性的Fuzzy-Grey模式评价

对活动断裂的活动强度进行研究,不仅是预测地震的发生、减轻地质灾害的基础,也是城市工程设计的核心问题。本文基于断裂活动性评价所具有的模糊性和灰色性特点,将模糊数学与灰色系统有机结合,提出了断裂活动性评价的模糊综合评判模型,确定了梯形隶属函数,并采用"活动性标志的相对值大,权重大"的原则确定了各个指标的权重,最终获得了断裂活动性的评判结果。利用该模式对西安地区活动断裂的活动性进行了评价,结果表明:临潼—长安断裂活动性最强,其次是渭河断裂、咸阳断裂,余下—铁炉子断裂活动性最弱。     

叠瓦状逆断层的变形规律和力学机理物理模拟试验——以龙门山断裂带为例

为了揭示叠瓦状逆断层在地质过程中的变形和应力变化规律,为地震预报和地质灾害防治提供参考,以龙门山断裂带为研究背景,采用大型物理模拟试验,再现了叠瓦状逆断层的演化过程。通过对模型内部位移和应变的实时监测,得出了叠瓦状逆断层的变形和应力分布规律:1)除下伏断层的下盘局部斜向下外,整个构造区的变形以沿断层带斜向上为主;断层带同侧,变形量深部大于浅表层;水平向变形随与挤压端距离的增大而逐渐减小,并伴有瞬间的跳跃性增大。2)研究区除在断层上盘的浅层出现局部的拉应力外,其余都处在压应力状态,深部应力及其释放量都大于浅层;应力不是线性的增大或减小,而是随挤压端位移的增大沿某个趋势上下震荡。地应力在下伏断层带附近更容易发生聚积和释放,在变化时间上深部先于浅层。浅层地应力呈现出先增大后减小再增大再减小的规律;深部地应力的释放在上覆断层两侧出现了跳跃性的减小,而下伏断层的两侧先出现瞬时的增大,然后才逐渐减小。3)浅层变形量和应力变化具有相同的规律和同步性,但均滞后于深部应力的变化。     

渭河盆地的水系与现代构造运动

通过卫星象片解释、实地调查测量和查阅历史文献,本文较全面地研究了渭河盆地的水系及其所反映的现代构造运动特征。水系平面组合形态、渭河河型、水系转折及冲沟错位、河流密度、渭河河床的迁移、历史水涝灾害都一致地反映本区现代构造运动继承了第四纪以来的特点。水系历史演变又表明现代构造运动具有周期性。据水系错位和河流流向的统计分析确定本区现代构造应力场主压应力方向为N50°～60°E。本文最后还讨论了根据水系研究现代构造运动的意义以及应注意的问题。