确定岩体斜坡滑动面抗剪强度的动态反分析方法

滑动结构面的抗剪强度在岩体滑坡的稳定性计算中是最重要的参数,也是最难以确定的。基于岩体抗剪强度是多种因素影响下的随机变量这一认识前提下,本文以西柏坡“中共中央解放军总部”旧址滑坡为例提出了确定岩体斜坡滑动面抗剪强度的动态反分析方法,并对该方法获得的抗剪强度的实用性进行了分析。结果表明,反分析方法是获得岩体斜坡滑动面抗剪强度的最经济、合理的途径。     

基于GH-B强度准则的节理岩质边坡稳定性分析

在岩质边坡工程数值模拟计算分析中,其难题之一就是如何较准确地确定岩体强度参数,而边坡岩体抗剪强度是影响计算分析成果的控制因素,也是支护设计成败的关键所在。采用GH-B强度准则对深水河大桥4号桥墩边坡进行了稳定性分析,同时与采用M-C强度准则的模拟结果进行了对比分析。结果表明:GH-B强度准则采用基于应力水平的塑性流动法则,更好地体现了节理岩体的变形和破坏机理,可有效反映岩体的非线性破坏特征,更加接近于工程实际,适于节理岩体的强度计算及稳定性分析。     

直剪试验中结构面试样防沉降夹的研制

直剪试验是获取岩体结构面抗剪强度参数的传统方法,直剪试验制样时结构面在水泥砂浆中不可避免地会产生不均匀沉降,沉降量小会产生误差角,误差角一般在5°左右,沉降量大则会导致上、下两个试样之间的水泥代替结构面受剪面摩擦受剪,更有甚者将导致结构面的受剪面与水泥砂浆齐平或被砂浆埋没,造成废样。为了避免直剪试验数据严重失真,本文研制了一种防沉降夹,在结构面制样时使用其可解决结构面不均匀沉降问题,并能显著提高直剪试验数据的精度和可靠度,同时该防沉降夹具有体积小、易携带、易操作等特点,在直剪试验中具有广泛的应用价值。     

基于网络模拟的岩体边坡稳定性概率分析

介绍了基于网络模拟的岩体边坡潜在滑动面随机搜索及其破坏概率计算的基本原理和实现过程。首先通过统计分析得到岩体边坡结构的统计性质参数及分布的密度函数,应用蒙特卡洛方法,采用随机参数模拟生成边坡岩体的结构面网络模型;然后以结构面网络模型为基础,在研究岩体边坡断裂失稳问题中,结合优势面理论,并考虑岩桥破坏机理,建立了新的使用动态规划方法寻求潜在滑动面及破坏概率计算的随机模拟技术,完成了相应计算程序。     

渣口石滑坡抗剪强度参数的综合取值研究

基于室内试验数据,同时利用极限平衡法中的传递系数法进行反分析,并结合勘察资料,得出了三峡库区该类型滑坡抗剪强度参数与滑带碎石土含量之间的统计规律,以此综合选取渣口石滑坡的抗剪强度参数,从而为该滑坡稳定性评价与治理提供依据。     

量化GSI系统及其在估计岩体力学参数中的应用

岩体力学参数取值是否合理对岩土工程设计与施工以及灾害防治有着重要的影响,如何准确地获取岩体力学参数是当前岩土工程中的重点与难点.本文概述了基于量化的GSI系统和Hoek-Brown经验破坏准则估算岩体力学参数的方法,并将该方法用来估算鸡口山隧道ZK83+ 230～ZK83+ 260段的围岩力学参数,结果表明采用该方法估算得到的围岩力学参数与试验所得的结果基本一致,从而验证了该方法的可靠性.     

含水量对红粘土抗剪强度的影响

红粘土是一种区域性特殊土,含水量对其抗剪强度的影响与一般粘性土的规律不尽相同。通过室内直剪试验研究发现,含水量与红粘土粘聚力存在阶梯状相关关系,并且根据最小二乘法原理可以将其拟舍为多项式函数表达式。另外,随着含水量的增加,红粘土的内摩擦角变化不显著,呈微幅度波动状态。     

黏性重塑土不同制备方式对其抗剪强度的影响研究

重塑黏土样制备方法主要有击实法和固结法两种类型。本文通过对武汉红色黏土原状样、击实重塑样和固结重塑样进行直剪试验,研究了黏性重塑土不同制备方式对其抗剪强度的影响。结果表明:原状样的抗剪强度最高,其次是固结重塑样,击实重塑样的抗强强度最低;根据电镜扫描分析原因认为,原状样由于游离氧化铁的存在而形成凝聚体结构,使其具有很高的抗剪强度,而重塑样能在一定程度上恢复这种结构,但固结法制样比击实法制样恢复能力更强,此外击实法制样过程中形成的大孔隙也是击实重塑样抗剪强度较低的原因之一;在击实重塑样中有相当部分的土颗粒之间存在自由水和空气,而固结法制成的饱和样的土颗粒之间通过结合水膜连接,使土颗粒连接得更为紧密;对于击实法制样,水土混合后还需要静置足够的时间,才能保证水土作用充分,使土中水由自由水转化为结合水,从而恢复部分凝聚体结构。     

基于Monte-Carlo法的瑶寨隧道岩体结构性质评价

本文以瑶寨隧道为研究对象,结合现场地质分析与结构面统计,以Monte-Carlo法为基础,对该隧道各测线不同等级围岩分别进行结构面网络模拟,评价遂道岩体的结构性质,并进行工程岩体分类,估算其力学参数,以为采取合适的围岩支护方式提供依据。     

外掺料对植被混凝土高羊茅根系生长及抗剪强度的作用

为揭示外掺料对植被混凝土根系生长和固土护坡的作用,以高羊茅（Festuca arundinacea）为研究材料,分别添加不同含量的椰纤维与粉煤灰构建植被混凝土,测定高羊茅地下部根系的生长特征及根土复合体的抗剪强度。结果表明,椰纤维掺量和粉煤灰掺量对高羊茅根系生长有显著影响。根系总根长、根系表面积、根平均直径及地下生物量均随椰纤维与粉煤灰掺量的增加呈先增后减的变化趋势,在椰纤维掺量为0.3%、粉煤灰掺量为2%时达到最大值,分别比未添加椰纤维的处理增加了31.39%、30.20%、30.57%、12.80%,分别比未添加粉煤灰的处理增加了42.17%、22.85%、16.48%、29.22%。椰纤维掺量和粉煤灰掺量对植被混凝土基材的抗剪强度也有显著影响,基材的抗剪强度均随着外掺量增加呈先增加后减少的变化,在椰纤维和粉煤灰掺量分别为0.3%和2%时达到最大值。综合评估显示,高羊茅根系在外掺椰纤维0.3%和粉煤灰2%的改良植被混凝土生长最好,植被混凝土的抗剪强度最高。

     

巴东三中滑坡碎石土抗剪强度特征研究

碎石土是介于土体和岩体之间的一种特殊地质体,引起了国内外众多研究者的重视。结合细粒土室内直剪试验,并在大剪试验下研究了不同粗粒含量(20%、50%、80%)、不同含水率(15%、18%、20%)的碎石土抗剪强度参数的特性。试验结果表明:碎石土抗剪强度参数与碎石土中含水率和粗粒含量有关。含水率对细粒土和碎石土内聚力的影响规律是不同的,碎石土内摩擦角随含水率的增加发生了不同程度的降低;随土体密度的增大,碎石土内聚力升高,随粗粒含量的增加,碎石土内聚力会降低;碎石土内摩擦角随粗粒含量增加先降低后逐渐升高;碎石土τ-σ关系曲线中,随粗粒含量的增加,碎石土剪切强度升高;利用线性逼近的方式近似得到碎石土抗剪强度实用计算公式,通过对比计算值和试验值可知,实用公式计算值在一定程度上能够反映该土样的抗剪强度特征。     

双强度折减法在高边坡稳定性分析中的应用

有限元强度折减法主要用于边坡的二维稳定性分析,两个强度指标c、采用了同一折减系数,但传统的单一折减系数不能完全反映两个强度参数各自的安全储备特点。本文在前人研究的基础上,分析了双强度折减法的原理,并通过工程实例运用传统的单一强度折减法、内摩擦角不折减只对内聚力折减、内聚力不折减只对内摩擦角折减以及内聚力和内摩擦角以不同折减系数同时折减4种方法进行了有限元数值模拟,同时对该实例中荷载作用下的高陡边坡稳定性进行了计算与对比分析。结果表明:在高陡均质岩坡中,滑面的摩阻力(即内摩擦角)在边坡的稳定性中起主要作用,且在进行强度折减分析时内摩擦角的折减系数应小于内聚力c的折减系数。     

中南地区冻土抗剪强度影响因素研究

在中南地区采集代表性土样,在室内模拟极端冰雪条件,通过改变试验温度、土体含水量以及冻融循环次数对土样进行直剪试验,研究该地区冰冻土体抗剪强度的影响因素,结果表明:冰冻土体的内聚力c和内摩擦角随着温度的降低逐渐增加,随着土体含水量的增加而减小;随着土体冻融循环次数的增加,内摩擦角增加幅度小于内聚力c的减小幅度,即土体的抗剪强度降低。该研究结果对中南地区在极端冰雪灾害时期,准确确定建筑、构筑物的地基承载力具有一定的实际意义。     

微生物在土壤中迁移物化参数的确定

以甲基叔丁基醚高效降解菌Chryseobacterium sp.A-3为研究对象,对污染场地生物修复中微生物在土壤中迁移的重要相关物化参数做了详细的描述和实验研究,包括土壤物性参数以及微生物在土壤中的吸附等温参数、吸附动力学、有效扩散系数和生长项系数.结果表明,微生物在土壤中的吸附等温线可与Freundlich方程很好地拟合,相关性达到99.5%,指数常数为1.1,该指数常数在统计上与1差别不大,因此可以用线性方程来描述平衡吸附过程.实验测得该菌在砂质壤土中的平衡吸附系数为0.98 mL/g.滞膜理论能够预测土壤中微生物的动力学吸附行为,同时也说明吸附过程是可逆的,得到土壤中微生物吸附的动力学参数,即可逆吸附常数为0.004 s-1,可逆解吸常数为0.002 s-1.膜池理论与分形理论分析得到微生物在土壤中的扩散系数为3.66×10-6 cm2/s,有效扩散系数为5.18×10-7cm2/s.通过对微生物降解甲基叔丁基醚过程进行拟合得到微生物的最大比增长速率为0.01 h-1,基质半饱和常数为134 mg/L以及细胞得率为0.33.本研究所提出的微生物在土壤中物化参数的确定方法可普遍应用于实验室和现场的微生物...     

三峡库区巴东组岩-土接触面抗剪强度特性研究

以三峡库区巴东组岩-土接触面为研究对象,设计了三种碎石含量(20%、50%和80%)、三种不同基岩(T12b、T22b、T32b)在室内进行了大型直剪试验,研究了碎石土-基岩接触面抗剪强度特性。试验结果表明:碎石土-基岩接触面τ-σ关系曲线分为应变硬化型和应变软化型;碎石土-基岩接触面剪切过程中碎石土中含有的孤石会随着剪切面的起伏发生摩擦、翻滚、平移等物理形态变化,剪切后在剪切面上留下深坑;碎石土-基岩接触面抗剪强度指标c、值与碎石土中碎石含量有关,其内聚力c随碎石含量的增加呈现先递增后递减的趋势,内摩擦角随碎石含量的增加总体呈现递增的趋势;碎石土-基岩接触面抗剪强度指标c、值与选材的地质代表性也有关系,T22b层的紫红色砂岩相对于T12b层和T32b层的灰岩来说具有内聚力c高,内摩擦角低的特点。     

基于拱效应的露天顺向岩质边坡开采影响范围的确定

顺向开采岩质边坡极易产生顺层滑动,对坡上及坡下建(构)筑物通讯或输电设施以及风景名胜等构成威胁,因此开采前须对边坡的开采影响范围作出合理的评估.本文首先从土拱的形成条件出发,分析了露天顺向开采岩质边坡岩拱效应的存在,同时结合岩土性质对土拱和岩拱的特性进行了对比分析,在此基础上建立了岩拱效应分析的基本假设条件及计算模型,并利用结构力学两铰拱理论对岩拱的拱轴线、拱圈应力、弯矩值等进行了计算;然后根据岩拱轴线和拱圈厚度求得拱圈内缘线及外缘线,并利用拱国内缘线、外缘线及开采边界将露天顺向开采边坡划分为4个区;最后结合各区对建(构)筑物影响的强烈程度,求得最大滑塌高度及开采边界距离开采影响范围线的水平距离,从而获得露天顺向岩质边坡的开采影响范围.     

高浓度有机废水可酸化性与酸化度的测定

以测定高浓度有机废水的可酸化性和酸化度为目的,研究了蔗糖-蛋白胨人工配水的酸化过程。实验结果表明,蔗糖-蛋白胨人工配水的可酸化性的计算值为0.80;振荡条件下COD为1065～31950mg/L的废水的酸化度为100%,COD为426100～63900mg/L的废水的酸化度介于79%～90%;静态条件下COD为1065～63900mg/L的废水酸化度介于64%～99%;酸化过程中通过振荡培养,改变传质条件,可以提高酸化速度,缩短可酸化性测定时间。     

农田土壤中硝态氮垂直运移参数的确定

利用溶质运移模型预测预报农田土壤中硝态氮垂直运移时,运移参数不易获得的问题,引入CXTFIT分析模型来求农田土壤中硝态氮垂直运移的参数。结果表明:用CXTFIT模型模拟的硝态氮穿透曲线与实测的硝态氮穿透曲线基本吻合,模型的模拟值与实测值相比,误差范围在3％以下,相关系数达到0.9以上;在模拟过程中可同时得到销态氮垂直运移的弥散系数和平均孔隙水流速(average pore-water velocity)等参数。因此该模型可以直接用来确定农田土壤中硝态氮垂直运移的参数。