沪蓉西高速公路贺家坪段顺层边坡结构稳定性分析

顺层边坡是工程实践中经常遇到也是较容易产生破坏的一类边坡,其失稳问题一直是工程界极为瞩目和急需解决的问题之一。从地质力学角度分析了顺层边坡的形成机制,抽象出了顺层边坡溃屈破坏的力学模型。利用结构力学的基本理论,推导出了相应的计算公式,并利用文中的理论方法,分析了沪蓉西高速公路贺家坪段顺层边坡(桩号k63-k64)的稳定性,结果与实际情况吻合较好。     

岩土工程边坡治理中的预应力锚索技术

岩土工程边坡失稳容易引发较大的安全事故,造成巨大的人员伤亡和财产损失,加强对岩土工程边坡治理成了一个具有理论和实践双重价值的研究课题。本文将详细分析预应力锚索技术在岩土工程边坡治理中应用的优势,探讨岩土工程边坡锚固技术作用机理,并就具体应用提出了几点建议。     

胜利煤田西二号露天煤矿排土场边坡工程地质环境条件及稳定性预测

本文以西二号露天煤矿排土场基底工程地质条件为例,利用FLAC3D数值模型着重分析了基底岩土体性质对排土场边坡变形破坏机制的影响和排弃物本身及排土场基底变形破坏的失稳机制,其结论有助于指导此类排土场边坡应急防治工程方案的选择。     

水与裂隙对边坡稳定性的影响分析及工程应用

地下水与岩土体之间发生的氧化还原作用,既改变着岩土体中的矿物成分,又改变着地下水的化学组分及侵蚀性,从而影响岩土体的力学特性。将剖面上垂直裂缝深度取为边坡稳定性系数为最小值时的对应深度值来确定裂缝的开裂深度。裂缝与水的相互作用加剧边坡变形并使之滑动。运用岩石边坡平衡破坏的分析计算模型,对工程实例进行稳定性计算与分析。结果表明,在边坡稳定性计算中,考虑裂隙、水以及它们的共同作用能比较合理地评价边坡稳定性状况。     

基于Midas的窑洞滑坡诱发机理研究

窑洞滑坡是黄土地区一种特有的滑坡灾害形式。本文针对窑洞保护和滑坡防治的需求,结合具体窑洞滑坡实例,开展窑洞滑坡相互作用机理研究。论文通过野外资料调查、数据资料分析、物理力学试验,采用三维模型演示窑洞滑坡演化过程,利用Midas/GTS软件对窑洞滑坡进行施工阶段数值模拟计算分析,总结了窑洞滑坡四个变形破坏阶段以及此类滑坡特征,提出了窑洞滑坡相互作用力学模式,达到保护窑洞防治滑坡的目的。     

高填方边坡的不稳定性因素及治理措施研究

高填方边坡稳定性问题一直以来是岩土工程领域研究关注的焦点,本文详细阐述了高填方边坡失稳的破坏形式,引入实际工程案例,分析高填方边坡稳定性的影响因素,并提出高填方边坡的防治措施。     

层状结构岩体顺层斜坡滑移-弯曲失稳计算探讨

中-陡倾顺层斜坡在下端被阻挡及嵌固时可能产生滑移-弯曲型结构变形与屈曲失稳,但以前失稳分析采用的力学模型的边界条件及变形形态对地质原型的符合性较为不足。因顺层斜坡上部平直段与下部屈曲段是一个连续的整体,弯曲段边界条件及变形形态的合理对正确建立挠曲线方程和临界屈曲失稳分析均非常重要。在分析了顺层斜坡地质原型变形形态的基础上,由考虑自重的阻滑端固定的斜置等厚弹性板梁模型,提出了以地质原型变形形态抽象出相应边界条件的分析方法,及理论上求解挠曲线的适定三阶微分方程。鉴于弯曲段长度可现场测知,以所分析的边界条件拟定了简便合理的、曲线形态能较好反映地质原型变形形态的多项式近似挠曲线。通过势能泛函的平衡稳定判断方法,滑移-弯曲破坏的临界条件得到确定,失稳临界弯曲长度计算式较符合工程实际。     

基于遗传算法的反倾层状岩质边坡极限分析上限解

倾倒破坏是反倾层状边坡主要的失稳类型之一,而当反倾层状边坡内存在软弱夹层、外倾结构面等因素时,传统的纯剪断或纯折断破坏将不再适用,如何有效地建立一种该类型边坡的稳定性分析方法对边坡工程设计显得尤为重要。在此基础上,本文针对反倾层状岩质边坡平动-转动组合破坏问题,利用塑性极限分析上限定理,结合相关联流动法则和变形协调条件建立容许运动场,构建考虑平动加转动的岩质边坡稳定性极限分析理论计算模型,进一步采用遗传优化算法进行全局极值搜索,得到基于遗传算法的平动加转动岩质边坡极限分析稳定性系数上限解和相应的最优折断面。采用该方法与改进的 Goodman Bray方法进行对比,计算结果表明所提方法具有一定的适用性。同时利用该方法,对反倾岩质边坡的稳定性影响因素进行了敏感性分析。     

顺层岩质边坡顺层滑动岩体范围分析

顺层滑移-拉裂是顺层岩质边坡中常见的一种破坏模式,顺层滑动岩体范围大小是该类边坡稳定性分析及其加固支挡结构设计的基础,是设计人员最关心的问题。考虑边坡开挖卸荷效应对边坡岩体力学参数的影响,建立了顺层岩质边坡顺层滑动岩体范围的计算式,利用重庆至怀化铁路沿线顺层岩质路堑边坡失稳破坏的调查资料进行对比分析,结果吻合较好。     

花岗岩残积土开挖边坡的工程特性

为研究开挖效应对花岗岩残积土工程特性的影响,进行压缩性和抗剪强度试验,研究应力卸荷、饱和软化、失水干缩的影响以及注浆加固效果,然后从几何微结构及其损伤角度,研究其开挖边坡滑动的微观机理,主要结果有:边坡开挖后,随着临空面的形成和暴露,失水干缩、应力卸荷及饱和软化等开挖效应将导致土体弱化,而且当它们共同作用时,弱化效应叠加;对花岗岩残积土注水泥浆,可修复并增强土体的微结构,减弱开挖效应;提出的微结构几何模型,基本反映了花岗岩残积土的微观特征,可较好地解释开挖效应,揭示开挖边坡的滑动破坏机理。研究成果可为花岗岩残积土开挖边坡防护的设计、施工及新技术研究提供概念上指导和参考。     

坡面对全球可照时间影响的解析研究

根据坡面日出日没时角配置关系及其变化规律可得到在全球坡面可照时间的具体计算公式,它们是太阳赤纬、坡度、坡向和纬度的函数。根据各种情况下坡面可照时间对坡度或坡向的偏微分可以证明,全球的坡面可照时间总是随坡度的增加而减少或保持不变,而全球坡面的可照时间随坡向的增加则是或增加、或减少、或不变,并在一定条件下存在使坡面可照时间有极大值和极小值的坡向,这些坡向是纬度、太阳赤纬和坡度的函数。     

疏勒河上游流域地面坡谱特征

坡谱是以某项坡面因子为自变量,其对应的地面面积为因变量所构成的统计图表或模型。坡谱用微观的地形因子反映宏观的地貌特征的空间分异。以ASTER GDEM V002作为基础数据,利用Arc GIS中数字地形分析工具,提取了疏勒河上游流域的地面坡度、坡向、坡度变率、坡向变率,并分别进行了面积统计,绘制了坡谱曲线。结果显示:研究区以陡坡、斜坡为主,二者占总面积的74.16%,陡坡主要分布在疏勒南山、托来南山,斜坡则主要分布在山脉与盆地的过渡地带。在疏勒河盆地和昌马盆地,坡度变率较小,而坡向变率则较大。疏勒河上游流域地面坡谱反映出研究区地面起伏大,地形破碎。坡度变率、坡向变率对山脊线、疏勒河沟沿线具有重要的指示作用。     

双坡面临空岩质边坡滑动破坏模式下的稳定性分析

多数岩质边坡稳定性分析已基本解决了常走向单坡面临空的边坡平面滑动问题。然而,在路堑边坡工程和自然边坡中有很多边坡坡面并不是平面,它包含多个坡面。多坡面边坡包含两个或多个不同走向的坡面。多坡面边坡几何特征不同于单坡面边坡,所以滑动条件也不一样。在赤平投影图上,多坡面的滑动包络线是组成边坡的每个坡面单独投影包络线的组合。为了探讨方便,只讨论了双坡面临空岩质边坡的滑动破坏模式,并将其分为双坡面临空下的平面破坏和楔形体破坏。在赤平投影图上,双坡面滑动区域定义为双坡面边坡滑动包络图中两侧坡面的真倾线之间的面积。如果有一两个节理面真倾向线落在滑动区内,滑动破坏才可能发生。     

Factors influencing the formation of shallow landslides in the Boston Mountains of northwest Arkansas,USA

Slope failures cause billions of dollars of damage annually and put human lives at risk. This study employed field measurements and observations to provide the framework for laboratory simulations to investigate the effects of environmental characteristics on slope stability in the highly fractured bedrock region of the Boston Mountains, northwest Arkansas. Field measurements, to determine characteristics and possible controls of 10 shallow slope failures along an interstate highway, revealed that slope failures occurred within a relatively narrow range of slope angles (17–36°) and in loamy soils. Based on field observations, flume experiments were conducted to investigate the relationships between soil texture, slope angle, bedrock fractures, soil compaction, and slope instability. Time to failure differed (p < 0.05) among treatment combinations. Generally, slopes composed of loam were more stable than slopes composed of sand. Time to failure decreased more on slopes of 15–20° than on slopes of 20–25°. Flume slopes with sod cover never failed. This study provided a methodology for using field analyses of slope failures to guide laboratory experiments and demonstrated that complex interactions among environmental factors work to stabilize or compromise steep (>20°) slopes.     

均质边坡分级开挖宽平台设计初探

对整体稳定性较差的高边坡,在地形条件允许的情况下,建议在边坡中部设置宽平台。平台宽度达到一定值时,可使边坡平台上下级开挖互不影响,这样做的好处是当边坡产生局部失稳时就不会波及其他级边坡,从而避免从上到下连续大滑坡。提出采用极限平衡法搜索滑面的方法来确定宽平台的合理宽度,并用数值分析结果验证这种方法的合理性。进行了宽平台设计因子相关性分析,并建议采用工程类比的方法结合上述宽平台设计因子相关性找出一个较为合理的边坡开挖坡率和宽平台值。     

坡谱提取与应用的基本地域条件

阐述坡谱提取原理,借鉴地理空间数据不确定性处理中的"ε-带"模型概念,构建坡谱稳定的判定模型,最后以陕北黄土高原和秦岭山区的典型地貌类型区为实验区,以1:10000 DEM为信息源,分析研究不同地貌类型区坡谱的变异特征,揭示坡谱提取与应用的基本条件:地貌形态的相似性与渐变性、研究尺度的合理性以及地貌类型的完整性。该研究为坡谱的进一步深入研究与应用奠定良好的理论基础,也为地理学研究中如何确定基本地域单元等重要的理论问题提供了借鉴思路。     

坡地资源利用保护中的农林复合经营

坡地资源在我国等多山国家是土地资源的重要组成部分,其利用保护对环境稳定有着重要影响。坡地农林复合经营是一种以生物措施为主的坡地利用保护方式,与常规方式相比其投资少、系统产出高;在控制坡地土壤侵蚀、保持和培育坡地土壤肥力方面更具优势;但也有一些局限需要在实践中改进完善。     

祁连山森林草原带坡面尺度土壤有机碳分布

以祁连山森林草原带3个山头为研究对象,在坡面尺度上分析了坡向和坡位对不同深度(0~10、10~20、20~40、40~60 cm)土壤有机碳浓度和密度的影响。结果表明:坡肩、背坡及坡脚各层有机碳浓度变化趋势为北坡>西坡>西南坡>南坡,不同沟谷土壤有机碳浓度差异不显著。有机碳浓度的坡位分布因坡向而异,在南坡、西南坡及西坡,沟谷各层有机碳浓度均显著高于其他坡位(P<0.05),坡脚高于坡肩与背坡;在北坡,坡肩、背坡及坡脚有机碳浓度无显著差异,沟谷20~40、40~60 cm土层有机碳浓度显著低于坡肩(P<0.05)。不同层次土壤有机碳密度的变化特征与有机碳浓度相似,0~60 cm有机碳密度最大值出现在北坡(33.64±0.91 kg·m^-2)及沟谷(34.30±2.55 kg·m^-2),约为南坡的3.20倍,西南坡的2.87倍、西坡的1.90倍。     

汶川地震后公路边坡崩塌灾害发育规律

震后崩塌是强烈地震造成的震裂山体在后期余震、降雨及重力作用下变形不断发展并再次发生的崩塌。基于对四川省省道S303线映秀-卧龙段震后公路边坡崩塌灾害的调查,通过空间分布、崩塌与物质组成、岩性、失稳斜坡坡度、坡高、坡形、坡向和崩塌形成机理的关系等方面的分析,得到了震后崩塌灾害的发育规律:1.震后崩塌分布规律与地震时引发的崩塌的规律一致,即地震时易发生崩塌的地段地震后仍然易发生崩塌。2.按照边坡物质组成,以岩质边坡崩塌占绝大多数,岩土组合体边坡次之;较坚硬岩石中发生的崩塌多而较弱岩石中发生崩塌少,沿线发生崩塌最多的是岩性为闪长岩、辉长岩和变质砂岩等坚硬岩石组成的斜坡。3.失稳斜坡坡度在36°～85°之间,主要分布在41°～60°之间,即震后崩塌灾害主要发生在40°以上的斜坡。映秀-耿达段和耿达-卧龙段发生崩塌的边坡坡度有明显的差别,映秀-耿达段集中在坡度为46°～60°的斜坡,而耿达-卧龙段集中在在坡度为41°～55°的斜坡。4.绝大多数崩塌发生在坡高150 m以内的斜坡上,映秀-耿达段和耿达-卧龙段发生崩塌的边坡高度有明显的差别,映秀-耿达段集中在高度为51～350 m的斜坡,而耿达-卧龙段集中在在高度<200 m的斜坡,尤以高度<100 m的最多。5.阳坡和阴坡的崩塌数量有明显的差异,阳坡发生崩塌的数量远远大于阴坡崩塌发生的数量。6.震后边坡崩塌的形成机理以滑移式崩塌和倾倒式为主。映秀-耿达段和耿达-卧龙段地处不同地质构造单元,由于岩性的差异,发生崩塌的斜坡的坡度、高度和主要形成机理具有差异性。     

坡地辐射场研究及其地理学应用*

简要评述坡地辐射场理论研究与模式研究进展.讨论了坡地能量输入的背景规律、典型坡地辐射平衡各分量的计算模式,以及复杂地形辐射场模拟等问题.指出上述研究的地理学意义及可能的发展前景.