以破坏概率为目标的岩质边坡平面滑动破坏反分析

把可靠性理论和反分析方法相结合,对岩质边坡平面滑动破坏进行了反分析,讨论了分别以稳定系数和破坏概率为目标的反算方法,阐述了平面滑动破坏反分析的计算过程,根据无后缘张裂缝的岩质边坡平面滑动极限状态函数,运用Monte Carlo方法对某核电工程基坑边坡平面滑动破坏进行了反分析。指出了基于稳定系数的常规定值反分析中的不足,讨论了变异系数、截尾位置、相关系数对计算结果的影响。认为抗剪强度指标的变异系数和相关系数对反算结果影响不大,截尾位置按照“3σ”原则兼顾变异系数经验范围的设置方法可以满足要求。     

浅切割的高山峡谷复杂地形的地震动放大效应研究

高山峡谷复杂地形是我国西部地区常见的地形和场地条件,大量的工程(桥梁、大坝等)修建在这类场地上.实际震害调查结果表明不规则地形对地震动具有明显的放大作用,对边坡的稳定性和建筑物的安全性构成不利的影响.因此研究高山峡谷复杂地形的地震动放大效应具有重要的工程价值.本文针对浅切割的高山峡谷复杂地形(山体顶和峡谷底的高差在10...     

BFRP锚杆加固斜坡对地震动的响应特征——以功东高速响水河边坡为例

功东高速公路地震活动主要受小江断裂带控制,该活动断裂带曾经发生了多次破坏性强震,地震作用造成的边坡失稳以及对原有支护结构的损坏,对公路交通运营带来了极大的安全隐患,严重威胁着人民的生命和财产安全。鉴于此,本文通过振动台试验,对无支护边坡与BFRP锚固边坡在EL地震波作用下的加速度及动应力响应情况进行了研究,旨在为高速公路边坡的抗震设计提供一定的理论支撑,得到以下结论:(1)当输入地震波加速度峰值相同时,对应的高程处,无支护侧坡面的加速度放大系数比支护侧的加速度放大系数要大,表明BFRP锚固结构对边坡的加速度放大系数起到了有效地抑制作用,从而提高了边坡的整体稳定性。(2)由于地震波在坡体内传播介质不均匀的原因,使得坡面各测点加速度放大系数随输入地震波加速度峰值的增大并非呈现线性增加的关系,而是一种"锯齿状"的变化趋势。(3)BFRP锚固结构加固边坡二级坡坡面附近单元体压应力最大,坡体内部在三级坡后单元体压应力最大,而无支护边坡坡面主要承受边坡上部的拉应力,边坡体内单元受力并不均匀,表明BFRP锚固结构可以改变边坡单元体的受力状态。     

考虑时滞效应的库区滑坡位移预测——以新铺滑坡为例

库区滑坡失稳每年不同程度影响区内人民生活和生产安全,滑坡位移精准预测对于灾害风险预警及防灾减灾十分重要。常规的位移预测方法未充分考虑降雨、库水位波动等诱发因素对滑坡变形的时滞效应,无法精确识别滞后天数及各因素的影响程度,制约了预测精度的提高。本文以三峡库区新铺滑坡为例,根据2021年度的位移监测与水文气象数据集,利用皮尔逊相关系数法定量描述了山坡尺度上降雨、库水位波动对滑坡变形的时滞效应,结合BP神经网络建立了一种考虑时滞效应的滑坡位移预测模型。分析结果表明：在山坡尺度上,库水位波动对地表变形的时滞效应明显,滞后时间呈现出从近岸向远岸逐渐增加的规律;降雨量对地表变形的时滞效应较弱,在山坡尺度上呈现相关度不高、滞后天数较短的规律;与未考虑时滞因素的模型相比,本研究中的滑坡位移预测模型拟合优度提升了55.77%,均方根误差降低了31.60%,模型预测精度显著提高。研究成果一定程度上揭示了特大型库区滑坡的变形机理,并为同类滑坡的位移精准预测提供了参考依据。     

试论山地高梯度效应——以横断山地的自然-人文景观效应为例

山地是地球表面具有显著起伏度和坡度的三维地貌体,由于自然要素及受其影响的人类活动随海拔高度和相对高度的变化而产生了梯变现象,形成了山地高梯度效应.山地高梯度效应是表征山地随海拔高度和相对高差变化而导致的自然-人文景观的梯次变化现象,是山地地域系统演变的综合集成效应.横断山区是我国典型的高山峡谷区,山地高梯度效表现显著.山地高梯度效应的内涵包括了能量(山地重力势能、热能、生物质能等)高梯度效应、气候高梯度效应、气候地貌高梯度效应、自然带谱高梯度效应、人文社会经济活动(如土地利用等)高梯度效应、人居环境高梯度效应等.山地高梯度效应研究是响应IGBP、IHDP、GTOS等提出的“全球变化与山区-山地研究倡议”的重要行动,也是山地综合研究的重要途径和方法,对山区自然资源利益、社会经济发展、生态环境建设、山区可持续发展等有着重要的意义和价值.     

强降雨条件下岩质边坡倾倒崩塌破坏机理——以鄂西赵家岩崩塌为例

我国鄂西地区山多且陡、岩溶发育、雨量充沛,强降雨作用下崩塌地质灾害频发,研究该区域岩质边坡崩塌倾倒破坏机理对该区域的灾害防治具有重要意义。以该区具有典型代表意义的赵家岩崩塌为研究对象,通过实地勘测,工程地质分析,ABAQUS数值模拟分析等手段,对其变形破坏机理进行研究,结果表明:三面临空近直角陡峭的地形地貌、上硬下软的岩性组合是影响崩塌破坏的内在因素;下伏煤层开挖使得岩体下部架空,改变了岩体内部的应力分布并加速了岩体蠕变破坏的发展;节理裂隙发育改造了岩体内部结构,降低了岩体强度,促进了降雨条件下水压力对岩体的作用;强降水作用使得岩体后缘裂隙快速充水,对岩体产生向外的推力,是岩体崩塌倾倒破坏的直接诱因。     

以蒙古高原小地形为例对青藏高原动力气候效应的探讨

青藏高原隆升对亚洲乃至全球气候演化的影响是古气候学热点问题之一。青藏高原的热力和动力效应一直以来受到人们的广泛重视,其中高原对大气环流的阻碍作用被认为在亚洲冬季气候形成中扮演着极其重要的作用。过去的理论及重建研究大都强调青藏高原主体的贡献,忽略了高原边缘中小尺度地形的可能贡献。以青藏高原北边缘蒙古地形为例,现代大气流场显示蒙古地形对冬季对流层低层西风具有明显的阻碍作用。本研究利用一个海气耦合模式评估了蒙古地形对亚洲冬季气候的影响及其同青藏高原主体的相对贡献。结果显示,蒙古高原地形对亚洲西风急流和东亚冬季风具有非常显著的影响。蒙古高原存在时,东亚大槽加深,日本上空的西风急流增强,东亚冬季风环流也增强。该效应主要源自于亚洲大气热力结构的变化,对流层低层西风在蒙古地形的动力强迫下向北绕流,在下游产生强烈的北风异常,有利于极地冷空气南下。该温度冷平流最终导致西风急流和冬季风环流的响应。值得注意的是,青藏高原主体对西风急流和冬季风的贡献要明显弱于蒙古高原。该结果启示我们,传统认识的青藏高原动力效应可能被一定程度高估,亚洲各地形的动力效应不仅同其规模和高度有关,也与其所处位置有关,处于敏感区域的较小尺度地形同样会对亚洲气候形成有不可忽略的影响。     

马氏距离判别法对边坡潜在破坏类型分析——以某石灰石矿山为例

距离判别法在社会科学领域得到了广泛的应用,近年来在岩土工程领域进行了一些尝试。岩小明、周成豪等应用马氏距离判别法基于岩体抗压强度、边坡结构面倾角、结构面和边坡位置关系、岩体结构类型、岩体或结构面抗剪强度、边坡高度和边坡角对23露天矿边坡破坏类型研究,发现有其良好的相关性,得到三种破坏类型的判别函数。本次利用周成豪(2020)建立的判别函数对丽江古城某石灰石矿山边坡破坏类型进行检验,并采用Monte Carlo进行二维结构面网络模拟及迪杰斯特拉(Dijkstra)算法搜索边坡破坏类型进行对比。发现两者判断结果对边坡整体破坏类型具有较好的一致性,但J3节理结构面判别可能发生平面滑动破坏与沿层面、J1、J2节理发生折线滑动破坏不一致,表明边坡破坏的复杂性及马氏距离判别法的适用性还需要加强。     

基于ArcGIS模型的滑坡地质灾害敏感性评价——以金沙江上游为例

针对一些灾害评价模型过于复杂,影响因子选择过多的情况,在前人研究的基础上,选取坡度、工程地层岩性、断裂构造、地形起伏度4个因素作为滑坡地质灾害的影响因子。以金沙江上游白玉至巴塘段为研究区域,利用GIS技术,基于信息量模型,分析不同因子对滑坡地质灾害的敏感性,并利用信息量值绘制出滑坡灾害敏感图。结果表明,滑坡灾害点分布与敏感性分级具有显著相关性。评价方法可对类似金沙江上游这样的山地区域性滑坡灾害敏感性评价提供思路和参考。     

河床沉积物渗透系数空间变异性研究——以滦河下游为例

河床沉积物的渗透系数是水文地质关键参数之一,其大小直接影响河水与地下水之间的转换关系。采用水头下降竖管试验法对滦河下游3个不同断面,共32个测试点河床垂向渗透系数Kv进行研究。结果表明:滦河床沉积物Kv值总体在0.17~2.93m/d之间变化,近似服从正态分布;沿不同地貌单元(冲积平原-海积平原-入海口)、不同河床断面以及在较小的1m×1m范围内沉积物Kv值均存在明显差异,变异程度由冲积平原向入海口处递增,表明河床沉积物的渗透性在空间上具有较强的变异性;河床两岸沉积物的Kv值明显小于河流中心,而在较短的流程内Kv值沿河流流线方向基本不变。颗粒分析结果显示沉积物颗粒的大小与分布是造成渗透系数差异性的主要原因。此外,河床中的淤泥质层会极大地降低沉积物的渗透能力,减弱河水与地下水之间的水量交换能力。研究结果对滦河流域河水和地下水转换关系研究提供了理论和数据支持。     

硅质岩路堑边坡稳定性分析——以广西资-兴高速公路边坡为例

本文针对硅质岩路堑边坡,先通过野外调查测量,得到结构面的概率模型,然后进行室内吸水性试验、单轴压缩变形试验、抗拉强度试验及直接剪切试验得到硅质岩的物理力学参数,为数值模拟提供依据;最后通过有限元强度折减法,对基于Monte Carlo随机模拟的方法生成的模型进行计算。试验结果表明,硅质岩十分致密,强度大,单轴压缩时,在应力为峰值应力的50%~65%时,岩体进入裂缝急剧扩展阶段,此时的应力—应变曲线出现"平台"。但"平台"过后应力还能继续增长,直至劈裂破坏。以硅质岩为代表的有软弱结构面的硬质岩边坡在天然条件下一般处于稳定状态,此时软弱夹层因受压紧密不易发生滑动,而在开挖揭露软弱夹层后,坡体才产生顺结构面的下滑现象。模拟结果表明,在原始坡形及开挖二级边坡时,坡体的稳定性较好,发生破坏的概率较小,而在开挖到一级边坡时,发生失稳的概率为76%。坡体的破坏模式为开挖导致的应力重分布使坡脚处先产生应力集中,岩体内的微破裂逐渐累积,变形主要沿着结构面及结构面上的岩体向坡体后缘扩展直至贯通,形成滑移—拉裂式破坏。50次计算结果的叠加表明,潜在滑面发生在与开挖面垂直距离7~9 m的概率为46%,最深的位置在11.3 m,这一结果可为坡体的支护设计提供依据。     

山区房后边坡安全评价的探讨——以安溪县为例

由于地质灾害的突发性和引发因素的复杂性,在及时和有效地掌握潜在隐患部位上还亟待进一步探索与细化,力求防灾抗灾工作有的放矢,以确保人民群众的生命财产损失降到最低限度。本文就基于山区的基本特征和房后边坡潜在地质安全隐患基本信息调查,简要分析房后边坡孕灾致灾环境,并针对它们的影响程度,采取层次分析（AHP）等方法来确定安全评价因子权重和安全系数,对构造安全评价结构作进一步研究。     

矿山生态环境破坏及修复方法分析——以峨眉山市为例

矿山开采活动在获得经济利益的同时,势必给原有的生态环境带来严重破坏和影响。以峨眉山市矿山情况为例,分析了矿山开采引起的矿山地质灾害、含水层破坏、水土环境污染、地形地貌景观破坏等生态环境破坏类型,同时,以峨眉山市8个矿山为例,探讨分析了矿山生态环境修复方法。     

黄土高边坡变形破坏研究——以凤凰山边坡为例

在详细调查和勘察凤凰山边坡的环境地质背景的基础上,阐述了黄土高边坡的地质结构模型,初步分析了黄土高边坡的变形破坏形式及影响因素.     

合理地下水生态水位的估算方法研究——以塔里木河下游为例

从合理地下水生态水位的定义出发,探讨了各类估算合理地下水生态水位的方法。以塔里木河下游为例,分析应急生态输水后,地下水埋深与胡杨样枝生长情况的关系,结果表明,塔里木河下游合理地下水生态水位埋深为4～6m。     

边坡稳定性反分析方法研究——以华北某土坡为例

分析边坡破坏的主要目的是确定边坡滑动时的抗剪强度,然而现场观测和实验室观测的抗剪强度之间通常具有一定差异,给分析引入了许多不确定性。本文以华北地区某边坡为例,先探讨了传统极限平衡法(LEM)和有限元法(FEM)在反分析中的应用,之后计算了边坡在两种方法下的失效概率,并反演分析出了边坡破坏时的抗剪强度和摩擦角,研究结果可为相关工程提供参考。     

基于GIS的景观空间格局地形分布及生态效应的研究——以黑龙江省尚志市帽儿山地区为例

采用地形位指数描述区域地形差异,并利用无量纲的分布指数对景观组分空间分布特征进行定量分析;通过地形差异揭示景观空间格局分布规律,并对各景观要素定量赋值,通过生态效应模型研究土地利用综合生态效应。结果表明：自然景观主导区域景观格局,人为景观次之,半自然景观则明显处于支配地位;各景观组分在地形位梯度上的分布格局表现出显著分化,低段区域上各景观组分竞争激烈,分布相对集中,高段区域,限制了部分景观的生存发展,景观组分相对单一;生态环境质量好的区域,自然景观为主体;生态环境质量中等的区域,处于自然景观和人为景观的过渡地带;生态环境差的区域,以人为景观为主体。     

新构造运动及气候变化与溶洞及滑坡演化——以金沙江雷波地区为例

新构造运动的间歇性上升和气候的冷暖干湿波动是雷波地区金沙江河谷演化的主要影响因素,且两者间具有明显的耦合性,与河谷区的滑坡、岩溶洞穴发育关系密切相关。暖湿期发育滑坡和岩溶洞穴,干冷期河谷下切,形成陡坎及洞穴内的地下河流相堆积。频繁的间歇性新构造上升运动及气候冷暖波动导致多期滑坡和多层洞穴发育,但制约了洞穴规模的发展。     

斜向走滑构造分形和变形分解——以滇西北金沙江结合带为例

从分形和变形分解的角度讨论了滇西北金沙江结合带斜向走滑构造分形和变形分解的某些特征。