软弱岩土突发地质灾害的动态流变力学机理分析

结合我国近几年软弱岩土突发地质灾害的实际情况,分析探讨了动态流变力学理论方法在地质灾害突发机理、灾害监测预报等方面的研究技术线路与应用前景.测试了软弱岩土在动态载荷作用下的动态流变参数,建立了动态流变力学模型,推导出新的流变方程.为进一步研究突发地质灾害的临界力学条件、流变动力学方程、动力学关键指标等奠定了基础;对揭示动载作用下软弱岩土加速流变导致地质灾害的流变动力学机制、改进和完善灾害监测预报理论、提高预报的科学性和准确性具有十分重要的理论和现实意义.     

地震作用下含软弱夹层顺层岩质边坡表面放大效应研究

为了研究地震作用下含软弱夹层顺层岩质边坡表面的放大效应,借用FLAC3D软件,建立了含软弱夹层顺层岩质边坡动力分析数值模型;在合理考虑地震动输入、边界条件、网格划分与模型参数的基础上,分析了地震动峰值、频率、持时以及初动方向等因素影响下的边坡表面放大效应。研究结果表明:①地震动峰值、频率和初动方向对边坡表面放大效应的影响较显著,而地震动持时对边坡表面放大效应的影响微小;②随着地震动峰值的增加,放大效应由软弱夹层之上的坡面及坡顶面向坡肩点逐渐增大,坡肩点的放大效应最大;③当输入地震动频率小于边坡的自振频率时,边坡表面加速度放大倍数较小,且频率越小,放大倍数越小,当输入地震动频率大于边坡的自振频率时,边坡表面加速度放大倍数较大,且频率越大,放大倍数亦越大。     

盐蚀环境下微生物矿化岩土材料的冻融特性研究

基于MICP技术将松散砂粒改良成微生物矿化岩土材料,通过室内冻融循环实验,研究矿化材料在4种不同的冻融环境中的表观形貌、质量损失率、饱和含水率、无侧限抗压强度随冻融循环周期的变化规律,以及利用NMR测试手段分析材料的孔隙变化。结果表明:随着冻融周期增加,在4种冻融液中矿化材料均伴随剥落现象,无侧限抗压强度均呈逐渐减小趋势,质量的损失和饱和含水率的增加严重影响了材料的抗冻性能,且在5%Na₂SO₄溶液中矿化材料的粉化速度较快,质量损失最大,劣化速度最快,NMR图谱中弛豫时间大于200 ms的未冻水含量在冻融过程变化最大,是造成样本质量的损失和强度的破坏的主要原因;在去离子水溶液中样本的抗冻能力也较弱,次于Na₂SO₄溶液;在3%NaCl溶液和混合溶液中由于NaCl的存在降低材料的凝固点,使得材料的抗冻能力延长,此研究为微生物矿化岩土材料在寒冷地区的工程应用提供基础实验依据。     

降雨作用下浅层碎石土滑坡解体破坏机理研究

为了揭示浅层碎石土滑坡的变形解体破坏机理,通过资料搜集整理与分析、现场工程地质调查与勘探和室内外的物理力学试验,采用数理统计分析方法、不平衡推力法和不分离接触弹塑性有限元强度折减法,获得了滑坡的整体稳定性系数;运用碎石土边坡地下水管网状排泄系统的理论,分析了该类型滑坡的变形解体破坏过程,揭示了强降雨作用下浅层碎石土滑坡变形解体破坏的主要机理和一般的力学机理。结果表明,浅层碎石土滑坡的解体破坏过程中,滑体位移、滑体沿滑面滑动状态和塑性应变的发展以及滑面上摩擦应力的发挥程度是不一致的;强降雨是浅层碎石土滑坡体发生失稳的主要触发因素;采用弹塑性接触有限元算法可以更好地反映该类型滑坡在降雨作用下所处的实际状态及滑坡的滑动过程,为该类型滑坡稳定性的准确评价和预测预报提供可资借鉴的方法。     

自然灾害软风险区划图模式研究

如何表达风险值估计不准,是深层次风险区划研究的问题.将模糊风险研究引向自然灾害风险区划领域,探讨了风险值估计不准条件下自然灾害风险区划的图型模式.给出了一种带有“层次“结构的“多值的“的自然灾害风险区划图图型模式.这是应用软计算的思想和方法得到的一种自然灾害风险区划图,我们称之为自然灾害软风险区划图.自然灾害软风险区划图不仅提供了表达风险值估计不准这一信息,而且提供了风险信息的可靠性,为改进自然灾害风险区划提供一种新的思路.     

交通荷载作用下饱和软粘土孔压-应变分析模型

针对交通荷载的作用特点设计了循环三轴试验,进而对交通荷载作用下饱和软粘土的动力特件进行厂研究.结果表明:循环荷载作用下,饱和软粘土存在临界循环应力比,采用孔压曲线所得到的临界循环应力比要小于采用应变曲线所得到的临界循环应力比.当土样不存在初始剪应力时,随着循环次数的增加,土样的应力-应变关系曲线近似原点对称,但随着初始剪应力的增大,应力-应变关系曲线逐渐表现为一系列平行曲线,峰值孔压与循环孔压幅值均逐渐减少;同时,轴应变的发展加快,但循环应变幅值逐渐减小.当循环应力比小于临界循环应力比时,对于同一初始剪应力,不同循环应力比下的孔压比-动应变曲线近似集中在同一条曲线上.通过对试验数据进行回归分析,得到了交通荷载作用下饱和软粘土残余孔压-累积塑性应变关系模型.     

滨海软土动孔压发展模型核心函数研究

动孔压发展模型在滨海相软土动力学性质的研究中非常重要.结合软土动孔压发展的机理,分析了其数学模型的核心甬数应具有的基本性质.提出了动孔压半值指数的概念,揭示了指数曲线模型、双曲线模型等传统动孔压模型核心函数的缺陷.根据能量耗散原理,建立了基于微分控制方程的动孔压发展新模型.数学分析表明,两个传统模型的核心函数及其动孔压半值指数均是新模型对应的特例,新模型克服了传统模型的不足,具有更广泛的实用性.     

基于层次分析法的城市灾害应急管理指标分析

突发事件原生、次生、衍生和耦合灾害,造成城市灾害复杂化和扩大化,给城市应急管理带来重大挑战.基于应急管理体系的层次性、多样性和模糊性特点,分析了我国当前城市应急管理基本要素,运用层次分析法进行综合评价,得出了当前城市灾害应急管理工作重点是制定应急预案、应急管理与协调以及生命线系统恢复三个要素,并提出了相应建议.     

初始剪应力对饱和软粘土静、动力学性能影响——试验研究

通过静、动三轴试验,研究了初始剪应力对软粘土应力-应变关系、应力路径、孔压和强度的影响.研究结果表明,随着初始剪应力的增大,动应变和孔压增大,土体将在较小的循环次数下发生破坏.以转折应变为破坏标准,得到了不同初始剪应力下软粘土的动强度曲线;随着初始剪应力的增大,土体动强度减小.当不存在初始剪应力时,动强度随破坏循环次数的增多而衰减得较快,当初始剪应力较大时,其衰减缓慢.     

振动频率对饱和软粘土相关性能的影响

通过循环三轴试验研究，振动频率对软粘土应力-应变关系、孔压、动强度以及动模量的影响。以转折应变为破坏标准，得到了不同振动频率下软粘土的动强度曲线。随着振动频率的增大，土体动强度增大，但当振动频率大于2Hz后，动强度的增幅减小。随着动应变的增大，动弹模量逐渐减小；频率越低，相同动应变下的动模量越小，频率越高，动模量越大。     

地质灾害控灾因素的遥感地质分析--以藏南拉轨岗日地区为例

以实地调研数据为基础,在综合分析TM影像所提供的空间及光谱信息之后认为:(1)拉轨岗日变质核杂岩带通过其接触带中的断裂体系直接控制相应的地质灾害,通过所形成的构造地貌和特征水系对地质灾害的孕育、规模和强度产生间接影响;(2)拉轨岗日变质核杂岩带各个组成变质核杂岩的接触带及其外延的盖层区域因受构造变动的影响而成为崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害的易发区域;(3)研究拉轨岗日变质核杂岩带的结构形式及成因模式可对地质灾害易发区域的圈绘起到指导作用.     

昆明-楚雄-大理-丽江地区地震软风险区划实例

应用云南省昆明市、楚雄州、大理州、丽江市1900—2000年这100年内M≥5．0的地震记录资料，对该地区的地震灾害软风险区划进行了实例分析。结果表明，软风险区划图是以带有“层”结构的地图形式表述风险评估结果的，而“层”是根据可能性水平来划分的。因此，软风险区划图对分析结果的表述，不仅能对风险分析提供更多的信息，而且能提供风险值可信度的信息，从而使风险图“服务信息”丰富化。     

我国重大气候灾害特征、形成机理和预测研究

简要地介绍了我国气候灾害的种类、时空分布特征及其造成的经济损失；并从东亚气候系统海一陆- 气相互作用的观点，结合１９９８年夏季长江、松花江和嫩江流域特大洪涝发生的具体实例分析了我国气候灾害发生的主要原因；此外，还回顾了目前我国气候预测的实际情况。提出了关于气候灾害预测研究中急待解决的几个问题．