易县地震台体应变受降雨干扰的异常变化

总结了3次降雨对于易县台站的体积应变观测的干扰。以降雨量为因变量计算出的干扰系数并不恒定,但是井水水位对于体积应变的干扰量却是一个定值。这对于降雨干扰的排除,有效识别应变观测资料中的短临前兆是有利的。     

改进Mein-Larson模型的花岗岩残积土边坡降雨入渗研究

在我国发生的众多滑坡灾害中,最为突出的一个致灾因素是降雨。针对降雨诱发滑坡的研究一般是将边坡失稳的机制作为着手点,研究湿润锋向下发展的运移规律。针对Mein-Larson降雨入渗模型在模拟水分入渗过程中未充分考虑初始含水率分布的非线性这一不足,引入考虑初始含水率分布的非线性即指数分布进行土体含水率分布、土体累计入渗雨量的修正,并进行改进Mein-Larson降雨入渗模型的研究,通过试验验证了改进之后的降雨入渗模型的正确性与合理性。     

含水率对花岗岩边坡风化层界面剪切特性的影响

为了研究含水率变化对成层状风化花岗岩边坡稳定性的影响,进行了一系列单调直剪试验.设置四种含水率(13％、17％、21％和25％)和三种干密度(ρd1、ρd2、ρd3),分析不同干密度下含水率对花岗岩残积土-全风化花岗岩界面剪切特性的影响.试验结果表明:在低含水率、高干密度和低竖向应力下,界面剪应力易发生剪切软化,反之,更易发生剪切硬化;含水率越高,最大剪胀量越小,且干密度越大,最大剪胀量受含水率变化的影响越小;含水率升高会大幅降低界面抗剪强度,且干密度越大、竖向应力越小,界面抗剪强度随含水率的变化率越大.     

逐时降雨概率密度的适用函数与理论密度函数

暴雨强度公式在水文、气象、工程设计等各领域都是非常关注的问题,而常用降雨概率分布函数的适用性欠缺,理论分布函数一直处于争鸣之中。从逐时降雨概率密度函数的适用性分析入手,有利于发现普适且恰当的理论密度函数。本文从我国暴雨洪涝灾害易发区中沿30°N选取4个经纬度长方形区域(雅安附近、鄂西南、江汉平原南部、杭州湾西),并在其南、北各选一对比分区(海南岛、郑州),对6个分区内降雨资料直接采用全样本,统计逐时降雨的三类概率密度经验函数,对照这些函数的特性,从理论上分析了众多分布函数的适用性,筛选适用函数并进行拟合试验,优选出理论密度函数。研究结果表明:三参广义伽玛函数拟合误差最小,而两参广义正态函数更恰当、被首推为理论密度函数;拟合参数寻优时的目标函数综合了乘性与加性误差模型,能使拟合曲线兼顾头尾;本研究有别于极值降雨概率分布中仅采用极少部分样本的方法,采用降雨概率密度方法替代传统的年极值法,使重现期计算更准确有效,能提高暴雨强度公式的科学性,拟合的高精度与函数的普适性有望解决降雨概率分布模型统一的问题。     

盐分及含水率对甘肃黑方台黄土强度的影响研究

文章以甘肃黑方台灌区黄土滑坡区黄土为研究对象,开展了滑坡区盐分调查及水土化学特征分析,进行了不同易溶盐含量及不同含水率条件下的重塑黄土三轴固结不排水剪切试验,探讨盐分及含水率对黄土强度的影响。结果表明：滑坡区土样中易溶盐含量范围为0.15%～4.55%,易溶盐主要是以Na₂SO₄和NaCl为主;水化学分析显示灌溉水入渗及溶滤台塬黄土中的可溶盐,经优势通道在坡脚以泉点渗出等方式排泄并富集;试样抗剪强度随易溶盐含量的增加而提高,随含水率的增加而降低;不同易溶盐及含水率条件下,抗剪强度参数黏聚力变化范围为4.2～57.1 kPa,内摩擦角变化范围为23.1°～33.5°,黏聚力对易溶盐及含水率的变化更敏感。     

降雨诱发山区公路边坡危岩崩塌机理研究

危岩崩塌是危害山区公路安全的主要地质灾害类型之一.以2018年汛期暴雨诱发的北京市房山区军红路塔柱状危岩崩塌为例,基于现场调查、工程地质分析、岩石物理力学实验、数值模拟等方法,从孕灾地质背景、岩体物理力学性质、降雨触发因素等方面分析了崩塌成因,利用UDEC软件模拟了地下水渗流、岩体强度软化对斜坡变形的影响.调查研究结果表明,军红路崩塌为发生在反倾斜坡中的塔柱状危岩崩塌.边坡上部塔柱状危岩由玄武岩被深大裂缝切割形成孤立的塔柱状危岩,下伏含大量黏土矿物的凝灰岩在长期风化作用下形成陡坡,构成灾害易发的靴状地貌.临崩的短时强降雨入渗在斜坡中形成地下水渗流,渗透压力导致岩体结构调整、斜坡变形,基座岩体在充分饱和、岩体强度降低的作用下,最终发生压裂破坏诱发危岩整体下座,冲击铲刮下部岩体并沿路堤下方斜坡运动,堆积在沟底.     

降雨及蒸发条件下地裂缝研究

工程中所遇到的土体大多数以非饱和土形态存在。以海南地区的特殊土红粘土为研究对象,在对其进行土—水特性研究的基础上,认为Van Genuchten模型较好地反映了海南红粘土饱和度与基质吸力的关系。结合Bishop提出的非饱和土的有效应力表达式,分析了降雨及蒸发下地裂缝的发展机制。通过数值算例发现,在非饱和土中,静止土压力系数不再保持不变,而是随着深度和稳定流流量的变化而变化,与饱和土中的静止土压力系数的性质有很大不同,这在工程实际中对支挡结构的设计具有重要的指导意义;在非饱和土中,由于静止土压力系数存在负值,容易产生地裂缝,且在蒸发条件下,最大地裂缝深度理论上比在无渗流和降雨条件下的大。     

地震后降雨作用下堆积体滑坡模型试验研究

为研究震后降雨作用下堆积体滑坡的灾变机理、裂缝发展规律、滑坡启动时间等问题,以甘肃省舟曲县江顶崖滑坡为对象,采用振动台及人工降雨模型试验,开展4组相同地震烈度不同降雨强度的震后降雨试验。研究结果表明：(1)地震作用使坡体发生剪切破坏,震后降雨工况坡体呈现土体流失的浸蚀破坏,在坡脚处产生明显的剪出口,震后降雨作用诱发堆积体滑坡发生局部失稳。(2)地震作用使坡体中部产生剪切裂缝与错台,后缘处产生“圆弧状”张拉裂缝,在后期降雨中,裂缝变形随降雨强度增大而加剧,并在降雨中期发生突变变形。(3)地震烈度相同的情况下,滑坡启动时间与降雨强度呈指数函数关系,土体沉降变形与降雨强度呈对数函数关系。研究成果可为堆积体滑坡在震后降雨作用下的预警及防治提供参考。     

天然含水率状态下原状黄土动强度特性研究

通过对不同天然含水率状态下兰州原状黄土的室内动强度试验,得出了相应破坏振次为10和20次时原状黄土的动强度参数.根据试验所得动强度参数,分析了原状黄土的动强度参数随天然含水率和破坏振次的变化规律.探讨了天然含水率、破坏振次对该地区原状黄土动强度指标的影响,并对原状黄土的动强度参数与天然含水率之间的关系曲线进行了拟合,给出了其数学表达式.结果表明,动凝聚力与动内摩擦角随天然含水率变化规律,较好地符合乘幂函数关系和线性关系.     

不同含水率下滑坡滑带土动力特性试验研究

甘肃舟曲泄流坡滑坡地处活跃断层破裂带内,断层活动控制着该滑坡的发育和运动。为了研究该滑坡滑带土的动力特性,采用重塑滑带土样,在固结不排水条件下,利用分级循环加载法开展动三轴试验,重点探讨含水率的变化对滑带土动力特性的影响规律。试验结果表明:含水率一定时,泄流坡滑坡滑带土的动弹性模量随动应变的增大呈指数形式减小;动应变一定时,动弹性模量随含水率的增大而不断减小,且衰减速率随含水率的增大而增大;含水率并不影响动弹性模量-动应变关系曲线的形态,不同含水率下该关系曲线可以进行归一化。滑带土阻尼比随含水率的增大而增大,阻尼比-动应变关系曲线也具有归一化特征。不同含水率下泄流坡滑带土动应力-应变本构关系可以用双曲线模型进行描述。     

昌平台Sacks体应变仪观测曲线年变现象成因研究

本文系统地研究了北京昌平台Sacks体应变仪观测曲线年动态变化的基本规律，结合井水位、抽水和降雨等实际观测资料，分析后认为，台站附近农田机井季节性抽水和地下水的自然补给是造成体应变年变现象的根本原因，并探讨了体应变与井水位的定量关系和物理机制，同时对地震预测中所关心的“破年变”问题也进行了探讨。     

Impact of the Rainfall Intensity and Seepage on Slope Stability in Loess Plateau

In recent years, with the increase of traffic construction in mountainous areas in China, road slope traffic accidents have become more and more common. In addition, natural disasters such as landslides, collapses and subgrade settlements caused by rainfall, driving load, seasonal variation and groundwater distribution are frequent. In particular, rainfall is one of the most common factors leading to slope instability (landslide). Therefore, this paper proposes the seep module based on the application software Geo-studio, and analyzes the slope soil parameters and slope stability under five types of rainfall conditions:light rain (10 mm/d), moderate rain (25 mm/d), heavy rain (50 mm/d), rainstorm(100 mm/d), and torrential rain (250 mm/d). The critical safety factor under rainfall intensity is fitted with nonlinear curve by sine function. The results show that the fitting curve of rainfall intensity and safety factor on the upper slope is excellent. The residual points are evenly distributed in the belt area of±0.1, and the data basically conform to the nonlinear sine model, indicating that the curve plays an essential role in slope health diagnosis.     

Variation Characteristics of Mercury in Speciation during Road Runoff for Different Rainfall Patterns

Mercury (Hg) concentration was investigated during 2010 based on road runoff from Nanjing Ring Highway, China. The emphasis was placed on impact of rainfall characteristics on Hg speciation concentration, and on variation characteristics of Hg speciation during road runoff for different rainfall patterns. Results indicated that average concentration of total mercury (THg) was in the range from 0.472 to 1.304 µg/L, and steady Hg (SHg) was the dominant form of Hg. Rainfall and average rainfall intensity were two important factors of determining Hg speciation concentrations during road runoff for different rainfall patterns. Rainfall pattern had significantly influence on variation of available Hg and dissolved Hg during road runoff, and on their proportions in THg. However, the proportion of SHg in THg was not obviously affected by rainfall pattern. On the other hand, toxic degree of Hg to soil environment is various for different rainfall patterns, based on Hg speciation variation.     

Analysing the Relationship Between Typhoon‐Triggered Landslides and Critical Rainfall Conditions

Many landslides are triggered by rainfall. Previous studies of the relationship between landslides and rainfall have concentrated on deriving minimum rainfall thresholds that are likely to trigger landslides. Though useful, these minimum thresholds derived from a log–log plot do not offer any measure of confidence in a landslide monitoring or warning system. This study presents a new and innovative method for incorporating rainfall into landslide modelling and prediction. The method involves three steps: compiling radar reflectivity data in a QPESUMS (quantitative precipitation estimation and segregation using multiple sensors) system during a typhoon (tropical hurricane) event, estimating rainfall from radar data and using rainfall intensity and rainfall duration as explanatory variables to develop a landslide logit model. Given the logit model, this paper discusses ways in which the model can be used for computing probabilities of landslide occurrence for a real‐time monitoring system or a warning system, and for delineating and mapping landslides. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

青岛地震台钻孔体应变异常变化因素分析

分时段研究降雨、钻孔水位、工程施工等因素对青岛地震台体应变的影响，研究结果表明:钻孔水位反映区域地下水主要由降雨补给，降雨下渗改变地下水状态，并影响体应变观测；青岛体应变与钻孔水位的相关性及其周期特性均在2015年前后出现变化，可能与2015—2016年降雨偏少及工程施工有关；2018年1月17日台站钻孔施工很可能改变了体应变周围岩石孔隙环境，并扩大孔隙压力作用系数，可解释2018年3月以来水位小幅上升引起的体应变显著压性上升现象，受钻孔施工的影响，体应变与钻孔水位相关性的滞后特征明显减弱。     

采用相关分析法研究降雨对水位的影响

地下水位动态受降雨影响显著,且由于降雨的持续时间、强度和面积的不同,由降雨引起的水位变化形态也复杂多样。为了能直观地判别降雨对水位的影响,排除水位资料中降雨的影响成分,本文采用水位月变化量与降雨月累计值作相关分析后得到的余差值,作为水位微动态研究对象。选用与降雨关系分别为显著、一般、不相关的连江江南井、泉州局一号井、福州浦东井水位进行分析,结果显示水位月变化量均表现了高值异常,异常与地震时间的对应关系有3个震前异常,2个同震异常、1个震后效应、1个无震异常。     

含水量对黄土震陷性定量影响研究

含水量是影响黄土震陷性非常重要的参数。本文以洮河三级阶地上典型的Q3黄土为研究对象,对其震陷性特征进行了全面、系统的研究。通过在20 m深探井中依次取得4 m、8 m、12 m、16 m、20 m处黄土原状试样进行室内试验,得到以下结果:(1)天然黄土存在震陷性随深度增加而逐渐减弱的规律;(2)通过增湿、减湿获得5%,10%,15%和20%四种不同含水量黄土试样,同一深度黄土随着含水量增加其震陷性增长的规律明显;(3)通过实验数据分析得到了含水量对黄土震陷性定量影响规律,并根据其规律给出了不同动应力作用下的黄土震陷临界含水量。     

滇南地区降雨量与水位变化的关系——以澄江井、建水井为例

2015年1月9日,云南地区出现大幅度水位同步转折上升现象,而地下流体群体异常的聚集区可能是未来强震的孕育区,及时排除环境等干扰因素,对确定地震危险区很有帮助。本文选取澄江井和建水井的水位观测数据,分析降雨量与水位变化的关系,认为滇南地区的水位年变化与雨季降雨量之间有较好的线性关系。本文对澄江井和建水井2012-2014年的水位异常信息进行提取,对其映震情况进行了总结,研究表明滇南地区降雨量对水位引起的异常,主要表现在变化幅度和变化时间等方面。此次出现的水位同步转折上升现象多为降雨干扰影响。