作者中心
专家审稿
编委审稿
主编审稿2020年 28卷 第5期
上一期
2020, 28(5): 935-941.
摘要
1594KB
摘要:
高含水率饱和淤泥质软黏土在封闭系统中由冻结引起的土体内部水分迁移是影响其冻胀速率的重要因素。为揭示冷端温度对沿海软黏土水分迁移特性的影响，采用上海第四系滨海-浅海相淤泥质黏土，在-5~-20 ℃冷端温度条件下开展了封闭系统单向冻结试验，测定了试样冻胀量及沿着温度梯度方向的试样温度，得到了冻结锋面高度随冻结时间的发展规律、引起水分迁移的临界温度梯度、水分迁移入流通量及入流速率。结果表明：试样冻结锋面高度是关于冻结时间的函数，其拟合公式形如X(t)=t(at+b)-1；冻结区内温度梯度降低至临界温度梯度是水分迁移起始的判据，随着冷端温度的降低，临界温度梯度线性增大；水分入流速率随冻结时间的延长先增大后减小，水分入流通量-冻结时间曲线随冷端温度的降低由“S型”逐渐趋于线性；结合临界温度梯度-冷端温度关系式和冻结锋面高度-冻结时间拟合公式，可预测某一冷端温度条件下封闭系统单向冻结过程中试样内部水分迁移的起始时刻。以上试验结果有助于推进封闭系统单向冻结过程中高含水率软土水分迁移特性的定量研究，为沿海软土地区冻结法施工中冻胀量预警提供重要参考依据。 高含水率饱和淤泥质软黏土在封闭系统中由冻结引起的土体内部水分迁移是影响其冻胀速率的重要因素。为揭示冷端温度对沿海软黏土水分迁移特性的影响，采用上海第四系滨海-浅海相淤泥质黏土，在-5~-20 ℃冷端温度条件下开展了封闭系统单向冻结试验，测定了试样冻胀量及沿着温度梯度方向的试样温度，得到了冻结锋面高度随冻结时间的发展规律、引起水分迁移的临界温度梯度、水分迁移入流通量及入流速率。结果表明：试样冻结锋面高度是关于冻结时间的函数，其拟合公式形如X(t)=t(at+b)-1；冻结区内温度梯度降低至临界温度梯度是水分迁移起始的判据，随着冷端温度的降低，临界温度梯度线性增大；水分入流速率随冻结时间的延长先增大后减小，水分入流通量-冻结时间曲线随冷端温度的降低由“S型”逐渐趋于线性；结合临界温度梯度-冷端温度关系式和冻结锋面高度-冻结时间拟合公式，可预测某一冷端温度条件下封闭系统单向冻结过程中试样内部水分迁移的起始时刻。以上试验结果有助于推进封闭系统单向冻结过程中高含水率软土水分迁移特性的定量研究，为沿海软土地区冻结法施工中冻胀量预警提供重要参考依据。
高含水率饱和淤泥质软黏土在封闭系统中由冻结引起的土体内部水分迁移是影响其冻胀速率的重要因素。为揭示冷端温度对沿海软黏土水分迁移特性的影响，采用上海第四系滨海-浅海相淤泥质黏土，在-5~-20 ℃冷端温度条件下开展了封闭系统单向冻结试验，测定了试样冻胀量及沿着温度梯度方向的试样温度，得到了冻结锋面高度随冻结时间的发展规律、引起水分迁移的临界温度梯度、水分迁移入流通量及入流速率。结果表明：试样冻结锋面高度是关于冻结时间的函数，其拟合公式形如X(t)=t(at+b)-1；冻结区内温度梯度降低至临界温度梯度是水分迁移起始的判据，随着冷端温度的降低，临界温度梯度线性增大；水分入流速率随冻结时间的延长先增大后减小，水分入流通量-冻结时间曲线随冷端温度的降低由“S型”逐渐趋于线性；结合临界温度梯度-冷端温度关系式和冻结锋面高度-冻结时间拟合公式，可预测某一冷端温度条件下封闭系统单向冻结过程中试样内部水分迁移的起始时刻。以上试验结果有助于推进封闭系统单向冻结过程中高含水率软土水分迁移特性的定量研究，为沿海软土地区冻结法施工中冻胀量预警提供重要参考依据。 高含水率饱和淤泥质软黏土在封闭系统中由冻结引起的土体内部水分迁移是影响其冻胀速率的重要因素。为揭示冷端温度对沿海软黏土水分迁移特性的影响，采用上海第四系滨海-浅海相淤泥质黏土，在-5~-20 ℃冷端温度条件下开展了封闭系统单向冻结试验，测定了试样冻胀量及沿着温度梯度方向的试样温度，得到了冻结锋面高度随冻结时间的发展规律、引起水分迁移的临界温度梯度、水分迁移入流通量及入流速率。结果表明：试样冻结锋面高度是关于冻结时间的函数，其拟合公式形如X(t)=t(at+b)-1；冻结区内温度梯度降低至临界温度梯度是水分迁移起始的判据，随着冷端温度的降低，临界温度梯度线性增大；水分入流速率随冻结时间的延长先增大后减小，水分入流通量-冻结时间曲线随冷端温度的降低由“S型”逐渐趋于线性；结合临界温度梯度-冷端温度关系式和冻结锋面高度-冻结时间拟合公式，可预测某一冷端温度条件下封闭系统单向冻结过程中试样内部水分迁移的起始时刻。以上试验结果有助于推进封闭系统单向冻结过程中高含水率软土水分迁移特性的定量研究，为沿海软土地区冻结法施工中冻胀量预警提供重要参考依据。
2020, 28(5): 942-950.
摘要:
国标BQ分级方法是一种多因素、多变量、定性与定量结合的分级方法，该方法选取岩石饱和单轴抗压强度和岩体完整性指数计算出岩体基本指标，再考虑到工程岩体现场工况对其修正，既保证了分级的客观性，又降低了现场分级的难度。但在一些复杂地质条件下，如层状岩体等，BQ分级存在修正系数定性评价的局限性。由于现场工程人员的主观判断不同，导致两种岩体分级交界处往往会出现分级交错的现象。基于室内力学试验，本文阐述了层理倾角与围压对层状岩体力学参数的影响规律。采用Jaeger-Donath与Mogi-Coulomb强度准则提出针对层状岩体的结构面产状修正系数K2以及初始地应力状态修正系数K3的计算公式，并通过木寨岭铁路隧道围岩分级计算进行了验证。 国标BQ分级方法是一种多因素、多变量、定性与定量结合的分级方法，该方法选取岩石饱和单轴抗压强度和岩体完整性指数计算出岩体基本指标，再考虑到工程岩体现场工况对其修正，既保证了分级的客观性，又降低了现场分级的难度。但在一些复杂地质条件下，如层状岩体等，BQ分级存在修正系数定性评价的局限性。由于现场工程人员的主观判断不同，导致两种岩体分级交界处往往会出现分级交错的现象。基于室内力学试验，本文阐述了层理倾角与围压对层状岩体力学参数的影响规律。采用Jaeger-Donath与Mogi-Coulomb强度准则提出针对层状岩体的结构面产状修正系数K2以及初始地应力状态修正系数K3的计算公式，并通过木寨岭铁路隧道围岩分级计算进行了验证。
国标BQ分级方法是一种多因素、多变量、定性与定量结合的分级方法，该方法选取岩石饱和单轴抗压强度和岩体完整性指数计算出岩体基本指标，再考虑到工程岩体现场工况对其修正，既保证了分级的客观性，又降低了现场分级的难度。但在一些复杂地质条件下，如层状岩体等，BQ分级存在修正系数定性评价的局限性。由于现场工程人员的主观判断不同，导致两种岩体分级交界处往往会出现分级交错的现象。基于室内力学试验，本文阐述了层理倾角与围压对层状岩体力学参数的影响规律。采用Jaeger-Donath与Mogi-Coulomb强度准则提出针对层状岩体的结构面产状修正系数K2以及初始地应力状态修正系数K3的计算公式，并通过木寨岭铁路隧道围岩分级计算进行了验证。 国标BQ分级方法是一种多因素、多变量、定性与定量结合的分级方法，该方法选取岩石饱和单轴抗压强度和岩体完整性指数计算出岩体基本指标，再考虑到工程岩体现场工况对其修正，既保证了分级的客观性，又降低了现场分级的难度。但在一些复杂地质条件下，如层状岩体等，BQ分级存在修正系数定性评价的局限性。由于现场工程人员的主观判断不同，导致两种岩体分级交界处往往会出现分级交错的现象。基于室内力学试验，本文阐述了层理倾角与围压对层状岩体力学参数的影响规律。采用Jaeger-Donath与Mogi-Coulomb强度准则提出针对层状岩体的结构面产状修正系数K2以及初始地应力状态修正系数K3的计算公式，并通过木寨岭铁路隧道围岩分级计算进行了验证。
2020, 28(5): 951-958.
摘要:
三峡库区库岸广泛分布宽级配的土石混合体，土石混合体的力学性状及在外部作用下的变形响应对库岸滑坡的启动或复活有重要的影响。基于此，选择典型土石混合体滑坡进行现场调查和取样，利用室内大型直剪仪，结合打孔-插丝-灌砂的方法监测剪切过程中的试样内部变形演化特征，开展了不同含石量条件下的土石混合体试样的剪切变形特性试验研究。研究结果表明：含石量对土石混合体的强度和变形特性具有明显的控制作用。当含石量小于20%时，块石对试样影响较小，细颗粒土占主导作用，剪切过程中表现为细颗粒间错动式的剪切变形，强度依赖于细颗粒的强度，试样呈应变硬化特性；随含石量增加(20% ~80%)，块石开始接触并逐渐形成骨架结构，加之细颗粒土的嵌合作用，剪胀作用增强，剪切过程中表现为混合体间啃掘式的剪切变形，强度由块石和细颗粒共同作用，试样逐渐表现为应变软化特性；含石量大于80%后，试样内块石占主导作用，但由于细颗粒较少，块石间的骨架结构存在较多空隙，试样结构效应有所降低，强度和变形性能有所弱化。 三峡库区库岸广泛分布宽级配的土石混合体，土石混合体的力学性状及在外部作用下的变形响应对库岸滑坡的启动或复活有重要的影响。基于此，选择典型土石混合体滑坡进行现场调查和取样，利用室内大型直剪仪，结合打孔-插丝-灌砂的方法监测剪切过程中的试样内部变形演化特征，开展了不同含石量条件下的土石混合体试样的剪切变形特性试验研究。研究结果表明：含石量对土石混合体的强度和变形特性具有明显的控制作用。当含石量小于20%时，块石对试样影响较小，细颗粒土占主导作用，剪切过程中表现为细颗粒间错动式的剪切变形，强度依赖于细颗粒的强度，试样呈应变硬化特性；随含石量增加(20% ~80%)，块石开始接触并逐渐形成骨架结构，加之细颗粒土的嵌合作用，剪胀作用增强，剪切过程中表现为混合体间啃掘式的剪切变形，强度由块石和细颗粒共同作用，试样逐渐表现为应变软化特性；含石量大于80%后，试样内块石占主导作用，但由于细颗粒较少，块石间的骨架结构存在较多空隙，试样结构效应有所降低，强度和变形性能有所弱化。
三峡库区库岸广泛分布宽级配的土石混合体，土石混合体的力学性状及在外部作用下的变形响应对库岸滑坡的启动或复活有重要的影响。基于此，选择典型土石混合体滑坡进行现场调查和取样，利用室内大型直剪仪，结合打孔-插丝-灌砂的方法监测剪切过程中的试样内部变形演化特征，开展了不同含石量条件下的土石混合体试样的剪切变形特性试验研究。研究结果表明：含石量对土石混合体的强度和变形特性具有明显的控制作用。当含石量小于20%时，块石对试样影响较小，细颗粒土占主导作用，剪切过程中表现为细颗粒间错动式的剪切变形，强度依赖于细颗粒的强度，试样呈应变硬化特性；随含石量增加(20% ~80%)，块石开始接触并逐渐形成骨架结构，加之细颗粒土的嵌合作用，剪胀作用增强，剪切过程中表现为混合体间啃掘式的剪切变形，强度由块石和细颗粒共同作用，试样逐渐表现为应变软化特性；含石量大于80%后，试样内块石占主导作用，但由于细颗粒较少，块石间的骨架结构存在较多空隙，试样结构效应有所降低，强度和变形性能有所弱化。 三峡库区库岸广泛分布宽级配的土石混合体，土石混合体的力学性状及在外部作用下的变形响应对库岸滑坡的启动或复活有重要的影响。基于此，选择典型土石混合体滑坡进行现场调查和取样，利用室内大型直剪仪，结合打孔-插丝-灌砂的方法监测剪切过程中的试样内部变形演化特征，开展了不同含石量条件下的土石混合体试样的剪切变形特性试验研究。研究结果表明：含石量对土石混合体的强度和变形特性具有明显的控制作用。当含石量小于20%时，块石对试样影响较小，细颗粒土占主导作用，剪切过程中表现为细颗粒间错动式的剪切变形，强度依赖于细颗粒的强度，试样呈应变硬化特性；随含石量增加(20% ~80%)，块石开始接触并逐渐形成骨架结构，加之细颗粒土的嵌合作用，剪胀作用增强，剪切过程中表现为混合体间啃掘式的剪切变形，强度由块石和细颗粒共同作用，试样逐渐表现为应变软化特性；含石量大于80%后，试样内块石占主导作用，但由于细颗粒较少，块石间的骨架结构存在较多空隙，试样结构效应有所降低，强度和变形性能有所弱化。
2020, 28(5): 959-965.
摘要:
盐渍土是江苏沿海地区开发建设需关注的地质环境问题之一。本文系统采集5 m以浅的土样，开展易溶盐试验，研究了江苏沿海盐渍土分布规律、盐渍化程度及影响因素。研究结果表明：全区盐渍土平行于海岸线分布；以中、弱盐渍土为主，强盐渍土零星分布。受沉积环境、气候、水文地质条件、人类活动等共同影响，盐渍化程度空间差异明显。平面上，盐渍化程度呈北强南弱、向海岸线方向延伸有逐渐增强的趋势，强盐渍土分布于连云港黏性土区，岩性、地下水矿化度为主导影响因素。垂向上，表层普遍积盐，连云港地区分带不明显，大丰和南通地区自地表而下可划分为三带，表层土蒸发积盐、中层盐动态变化、下层土饱水盐稳定，地下水位、土体结构为主导影响因素。随着沿海大开发的快速推进，为防止次生盐渍化问题，需关注地面沉降导致的地面高程损失诱发海水入侵加重表层土盐渍化，工程建设中可设置隔离层截断高矿化度地下水的毛细作用。 盐渍土是江苏沿海地区开发建设需关注的地质环境问题之一。本文系统采集5 m以浅的土样，开展易溶盐试验，研究了江苏沿海盐渍土分布规律、盐渍化程度及影响因素。研究结果表明：全区盐渍土平行于海岸线分布；以中、弱盐渍土为主，强盐渍土零星分布。受沉积环境、气候、水文地质条件、人类活动等共同影响，盐渍化程度空间差异明显。平面上，盐渍化程度呈北强南弱、向海岸线方向延伸有逐渐增强的趋势，强盐渍土分布于连云港黏性土区，岩性、地下水矿化度为主导影响因素。垂向上，表层普遍积盐，连云港地区分带不明显，大丰和南通地区自地表而下可划分为三带，表层土蒸发积盐、中层盐动态变化、下层土饱水盐稳定，地下水位、土体结构为主导影响因素。随着沿海大开发的快速推进，为防止次生盐渍化问题，需关注地面沉降导致的地面高程损失诱发海水入侵加重表层土盐渍化，工程建设中可设置隔离层截断高矿化度地下水的毛细作用。
盐渍土是江苏沿海地区开发建设需关注的地质环境问题之一。本文系统采集5 m以浅的土样，开展易溶盐试验，研究了江苏沿海盐渍土分布规律、盐渍化程度及影响因素。研究结果表明：全区盐渍土平行于海岸线分布；以中、弱盐渍土为主，强盐渍土零星分布。受沉积环境、气候、水文地质条件、人类活动等共同影响，盐渍化程度空间差异明显。平面上，盐渍化程度呈北强南弱、向海岸线方向延伸有逐渐增强的趋势，强盐渍土分布于连云港黏性土区，岩性、地下水矿化度为主导影响因素。垂向上，表层普遍积盐，连云港地区分带不明显，大丰和南通地区自地表而下可划分为三带，表层土蒸发积盐、中层盐动态变化、下层土饱水盐稳定，地下水位、土体结构为主导影响因素。随着沿海大开发的快速推进，为防止次生盐渍化问题，需关注地面沉降导致的地面高程损失诱发海水入侵加重表层土盐渍化，工程建设中可设置隔离层截断高矿化度地下水的毛细作用。 盐渍土是江苏沿海地区开发建设需关注的地质环境问题之一。本文系统采集5 m以浅的土样，开展易溶盐试验，研究了江苏沿海盐渍土分布规律、盐渍化程度及影响因素。研究结果表明：全区盐渍土平行于海岸线分布；以中、弱盐渍土为主，强盐渍土零星分布。受沉积环境、气候、水文地质条件、人类活动等共同影响，盐渍化程度空间差异明显。平面上，盐渍化程度呈北强南弱、向海岸线方向延伸有逐渐增强的趋势，强盐渍土分布于连云港黏性土区，岩性、地下水矿化度为主导影响因素。垂向上，表层普遍积盐，连云港地区分带不明显，大丰和南通地区自地表而下可划分为三带，表层土蒸发积盐、中层盐动态变化、下层土饱水盐稳定，地下水位、土体结构为主导影响因素。随着沿海大开发的快速推进，为防止次生盐渍化问题，需关注地面沉降导致的地面高程损失诱发海水入侵加重表层土盐渍化，工程建设中可设置隔离层截断高矿化度地下水的毛细作用。
2020, 28(5): 966-972.
摘要:
静力触探试验(CPT)通常是垂直于地表进行的，用以识别工程场地土层分布情况。实际工程中，常常由于时间和预算的限制，工程场地中的CPT探测点数量有限且分布稀疏。准确推测CPT探测点之间未测区域的数据和分层情况非常困难。本文提出了一种贝叶斯学习算法来解决这一难题。该方法可使用少量CPT探测点来预测二维剖面中土的分类和分层。该方法包括3部分：(1)使用贝叶斯学习对CPT数据进行二维空间插值；(2)利用Robertson土性分类图在二维剖面中确定每个位置(包括已探测和未探测的位置)土性分类(SBT)；(3)使用边缘探测方法描绘二维剖面中的土层边界。本方法仅利用少量CPT探测点可直接得到表征二维地质剖面的高分辨率CPT数据和土体分类信息，并自动划定土层边界。本文用模拟算例探讨了该方法的效果。结果表明，仅使用5个CPT探测点的数据即可得到合理的推测结果。此方法可应用于地质信息化研究和城市地下空间建模。 静力触探试验(CPT)通常是垂直于地表进行的，用以识别工程场地土层分布情况。实际工程中，常常由于时间和预算的限制，工程场地中的CPT探测点数量有限且分布稀疏。准确推测CPT探测点之间未测区域的数据和分层情况非常困难。本文提出了一种贝叶斯学习算法来解决这一难题。该方法可使用少量CPT探测点来预测二维剖面中土的分类和分层。该方法包括3部分：(1)使用贝叶斯学习对CPT数据进行二维空间插值；(2)利用Robertson土性分类图在二维剖面中确定每个位置(包括已探测和未探测的位置)土性分类(SBT)；(3)使用边缘探测方法描绘二维剖面中的土层边界。本方法仅利用少量CPT探测点可直接得到表征二维地质剖面的高分辨率CPT数据和土体分类信息，并自动划定土层边界。本文用模拟算例探讨了该方法的效果。结果表明，仅使用5个CPT探测点的数据即可得到合理的推测结果。此方法可应用于地质信息化研究和城市地下空间建模。
静力触探试验(CPT)通常是垂直于地表进行的，用以识别工程场地土层分布情况。实际工程中，常常由于时间和预算的限制，工程场地中的CPT探测点数量有限且分布稀疏。准确推测CPT探测点之间未测区域的数据和分层情况非常困难。本文提出了一种贝叶斯学习算法来解决这一难题。该方法可使用少量CPT探测点来预测二维剖面中土的分类和分层。该方法包括3部分：(1)使用贝叶斯学习对CPT数据进行二维空间插值；(2)利用Robertson土性分类图在二维剖面中确定每个位置(包括已探测和未探测的位置)土性分类(SBT)；(3)使用边缘探测方法描绘二维剖面中的土层边界。本方法仅利用少量CPT探测点可直接得到表征二维地质剖面的高分辨率CPT数据和土体分类信息，并自动划定土层边界。本文用模拟算例探讨了该方法的效果。结果表明，仅使用5个CPT探测点的数据即可得到合理的推测结果。此方法可应用于地质信息化研究和城市地下空间建模。 静力触探试验(CPT)通常是垂直于地表进行的，用以识别工程场地土层分布情况。实际工程中，常常由于时间和预算的限制，工程场地中的CPT探测点数量有限且分布稀疏。准确推测CPT探测点之间未测区域的数据和分层情况非常困难。本文提出了一种贝叶斯学习算法来解决这一难题。该方法可使用少量CPT探测点来预测二维剖面中土的分类和分层。该方法包括3部分：(1)使用贝叶斯学习对CPT数据进行二维空间插值；(2)利用Robertson土性分类图在二维剖面中确定每个位置(包括已探测和未探测的位置)土性分类(SBT)；(3)使用边缘探测方法描绘二维剖面中的土层边界。本方法仅利用少量CPT探测点可直接得到表征二维地质剖面的高分辨率CPT数据和土体分类信息，并自动划定土层边界。本文用模拟算例探讨了该方法的效果。结果表明，仅使用5个CPT探测点的数据即可得到合理的推测结果。此方法可应用于地质信息化研究和城市地下空间建模。
2020, 28(5): 973-981.
摘要:
利用自制装置，对原状典型黄土试样(柱状)进行不同饱和程度的非饱和增湿，分析增湿过程中土样不同位置处水分的分布规律。对完成增湿过程的试样进行湿陷性测试，并定义非饱和增湿湿陷系数，用以探讨非饱和增湿条件下试样不同位置及总体的湿陷性特征。研究结果表明，低增湿目标含水率时，随着时间增加，原状黄土土柱上层含水率呈速度减缓的下降趋势，下层含水率呈速度减缓的上升趋势，黄土土柱含水率分布不均匀；高增湿目标含水率时，随着时间增加，黄土土柱上层含水率呈速度加快的下降趋势，下层含水率呈速度加快的增长趋势，黄土土柱含水率分布均匀，且趋于均匀的时间缩短。随增湿目标含水率的增加，黄土土柱每层的非饱和增湿湿陷系数增长速度加快，底层与上层系数数值靠拢，黄土土柱整体非饱和增湿湿陷系数增大且随着压力的增加呈速度加快的增长趋势。低增湿目标含水率时，增湿时间越短土柱整体非饱和增湿湿陷系数越大；高增湿目标含水率时，时间越长土柱非饱和增湿湿陷系数越大。成果可为黄土非饱和湿陷性的研究及评价提供一定的参考及依据。 利用自制装置，对原状典型黄土试样(柱状)进行不同饱和程度的非饱和增湿，分析增湿过程中土样不同位置处水分的分布规律。对完成增湿过程的试样进行湿陷性测试，并定义非饱和增湿湿陷系数，用以探讨非饱和增湿条件下试样不同位置及总体的湿陷性特征。研究结果表明，低增湿目标含水率时，随着时间增加，原状黄土土柱上层含水率呈速度减缓的下降趋势，下层含水率呈速度减缓的上升趋势，黄土土柱含水率分布不均匀；高增湿目标含水率时，随着时间增加，黄土土柱上层含水率呈速度加快的下降趋势，下层含水率呈速度加快的增长趋势，黄土土柱含水率分布均匀，且趋于均匀的时间缩短。随增湿目标含水率的增加，黄土土柱每层的非饱和增湿湿陷系数增长速度加快，底层与上层系数数值靠拢，黄土土柱整体非饱和增湿湿陷系数增大且随着压力的增加呈速度加快的增长趋势。低增湿目标含水率时，增湿时间越短土柱整体非饱和增湿湿陷系数越大；高增湿目标含水率时，时间越长土柱非饱和增湿湿陷系数越大。成果可为黄土非饱和湿陷性的研究及评价提供一定的参考及依据。
利用自制装置，对原状典型黄土试样(柱状)进行不同饱和程度的非饱和增湿，分析增湿过程中土样不同位置处水分的分布规律。对完成增湿过程的试样进行湿陷性测试，并定义非饱和增湿湿陷系数，用以探讨非饱和增湿条件下试样不同位置及总体的湿陷性特征。研究结果表明，低增湿目标含水率时，随着时间增加，原状黄土土柱上层含水率呈速度减缓的下降趋势，下层含水率呈速度减缓的上升趋势，黄土土柱含水率分布不均匀；高增湿目标含水率时，随着时间增加，黄土土柱上层含水率呈速度加快的下降趋势，下层含水率呈速度加快的增长趋势，黄土土柱含水率分布均匀，且趋于均匀的时间缩短。随增湿目标含水率的增加，黄土土柱每层的非饱和增湿湿陷系数增长速度加快，底层与上层系数数值靠拢，黄土土柱整体非饱和增湿湿陷系数增大且随着压力的增加呈速度加快的增长趋势。低增湿目标含水率时，增湿时间越短土柱整体非饱和增湿湿陷系数越大；高增湿目标含水率时，时间越长土柱非饱和增湿湿陷系数越大。成果可为黄土非饱和湿陷性的研究及评价提供一定的参考及依据。 利用自制装置，对原状典型黄土试样(柱状)进行不同饱和程度的非饱和增湿，分析增湿过程中土样不同位置处水分的分布规律。对完成增湿过程的试样进行湿陷性测试，并定义非饱和增湿湿陷系数，用以探讨非饱和增湿条件下试样不同位置及总体的湿陷性特征。研究结果表明，低增湿目标含水率时，随着时间增加，原状黄土土柱上层含水率呈速度减缓的下降趋势，下层含水率呈速度减缓的上升趋势，黄土土柱含水率分布不均匀；高增湿目标含水率时，随着时间增加，黄土土柱上层含水率呈速度加快的下降趋势，下层含水率呈速度加快的增长趋势，黄土土柱含水率分布均匀，且趋于均匀的时间缩短。随增湿目标含水率的增加，黄土土柱每层的非饱和增湿湿陷系数增长速度加快，底层与上层系数数值靠拢，黄土土柱整体非饱和增湿湿陷系数增大且随着压力的增加呈速度加快的增长趋势。低增湿目标含水率时，增湿时间越短土柱整体非饱和增湿湿陷系数越大；高增湿目标含水率时，时间越长土柱非饱和增湿湿陷系数越大。成果可为黄土非饱和湿陷性的研究及评价提供一定的参考及依据。
2020, 28(5): 982-988.
摘要:
岩体裂隙网络渗流广泛存在于地下工程中，对地下工程的建设和运行安全具有重要的影响。因此，研究裂隙网络渗流有着重要的理论和实际意义。本文根据立方定律和Forchheimer方程推导所得的交叉裂隙渗流模型，运用数值模拟和人工神经网络方法，对平面交叉裂隙渗流模型非线性参数与模型几何条件的关系进行探究。通过数值模拟，获得了平面交叉裂隙非线性渗流模型的参数；运用人工神经网络遗传算法，探究了交叉裂隙几何条件与交叉裂隙渗流模型中非线性系数之间的关系，证明了平面交叉裂隙非线性渗流模型适用于描述交叉裂隙渗流规律，验证了神经网络方法预测非线性系数的可行性和准确性。同时，还对比分析了运用拟合数值表达式和人工神经网络两种方法的特点。 岩体裂隙网络渗流广泛存在于地下工程中，对地下工程的建设和运行安全具有重要的影响。因此，研究裂隙网络渗流有着重要的理论和实际意义。本文根据立方定律和Forchheimer方程推导所得的交叉裂隙渗流模型，运用数值模拟和人工神经网络方法，对平面交叉裂隙渗流模型非线性参数与模型几何条件的关系进行探究。通过数值模拟，获得了平面交叉裂隙非线性渗流模型的参数；运用人工神经网络遗传算法，探究了交叉裂隙几何条件与交叉裂隙渗流模型中非线性系数之间的关系，证明了平面交叉裂隙非线性渗流模型适用于描述交叉裂隙渗流规律，验证了神经网络方法预测非线性系数的可行性和准确性。同时，还对比分析了运用拟合数值表达式和人工神经网络两种方法的特点。
岩体裂隙网络渗流广泛存在于地下工程中，对地下工程的建设和运行安全具有重要的影响。因此，研究裂隙网络渗流有着重要的理论和实际意义。本文根据立方定律和Forchheimer方程推导所得的交叉裂隙渗流模型，运用数值模拟和人工神经网络方法，对平面交叉裂隙渗流模型非线性参数与模型几何条件的关系进行探究。通过数值模拟，获得了平面交叉裂隙非线性渗流模型的参数；运用人工神经网络遗传算法，探究了交叉裂隙几何条件与交叉裂隙渗流模型中非线性系数之间的关系，证明了平面交叉裂隙非线性渗流模型适用于描述交叉裂隙渗流规律，验证了神经网络方法预测非线性系数的可行性和准确性。同时，还对比分析了运用拟合数值表达式和人工神经网络两种方法的特点。 岩体裂隙网络渗流广泛存在于地下工程中，对地下工程的建设和运行安全具有重要的影响。因此，研究裂隙网络渗流有着重要的理论和实际意义。本文根据立方定律和Forchheimer方程推导所得的交叉裂隙渗流模型，运用数值模拟和人工神经网络方法，对平面交叉裂隙渗流模型非线性参数与模型几何条件的关系进行探究。通过数值模拟，获得了平面交叉裂隙非线性渗流模型的参数；运用人工神经网络遗传算法，探究了交叉裂隙几何条件与交叉裂隙渗流模型中非线性系数之间的关系，证明了平面交叉裂隙非线性渗流模型适用于描述交叉裂隙渗流规律，验证了神经网络方法预测非线性系数的可行性和准确性。同时，还对比分析了运用拟合数值表达式和人工神经网络两种方法的特点。
2020, 28(5): 989-999.
摘要:
作为雁荡山世界地质公园的一个组成部分，位于浙江省温岭市的方山景区建于早白垩世磨石山群九里坪组的火山岩地层上。它不仅风景优美，而且还具有深厚的文化底蕴。但现场考察表明，分布在方山四周的陡崖存在着较多的落石灾害隐患，而在冬季还存在着因陡崖顶所结冰凌的下落而形成了较为罕见的冰凌灾害隐患(例如在2017年冬季，就发生了来自两宜亭景点反倾陡崖上所结冰凌坠落砸坏亭子本体及石板路、石栏杆的现象)。由于两宜亭景点是方山旅游景区的重要景点之一，常有游客来此欣赏美景和坐在亭中休息，所以上述发生在两宜亭景点的落石和冰凌等现象，将构成严重威胁旅游安全的地质灾害隐患。为了确保旅游安全，按照山地旅游规划工程地质方法原理，作者提出了如下应对之策：在基本上保证两宜亭景点游览观赏价值的条件下，采用科学“避让”的方法调整景区的游路，以达到消除上述落石和冰凌所造成的地质灾害隐患的目的。 作为雁荡山世界地质公园的一个组成部分，位于浙江省温岭市的方山景区建于早白垩世磨石山群九里坪组的火山岩地层上。它不仅风景优美，而且还具有深厚的文化底蕴。但现场考察表明，分布在方山四周的陡崖存在着较多的落石灾害隐患，而在冬季还存在着因陡崖顶所结冰凌的下落而形成了较为罕见的冰凌灾害隐患(例如在2017年冬季，就发生了来自两宜亭景点反倾陡崖上所结冰凌坠落砸坏亭子本体及石板路、石栏杆的现象)。由于两宜亭景点是方山旅游景区的重要景点之一，常有游客来此欣赏美景和坐在亭中休息，所以上述发生在两宜亭景点的落石和冰凌等现象，将构成严重威胁旅游安全的地质灾害隐患。为了确保旅游安全，按照山地旅游规划工程地质方法原理，作者提出了如下应对之策：在基本上保证两宜亭景点游览观赏价值的条件下，采用科学“避让”的方法调整景区的游路，以达到消除上述落石和冰凌所造成的地质灾害隐患的目的。
作为雁荡山世界地质公园的一个组成部分，位于浙江省温岭市的方山景区建于早白垩世磨石山群九里坪组的火山岩地层上。它不仅风景优美，而且还具有深厚的文化底蕴。但现场考察表明，分布在方山四周的陡崖存在着较多的落石灾害隐患，而在冬季还存在着因陡崖顶所结冰凌的下落而形成了较为罕见的冰凌灾害隐患(例如在2017年冬季，就发生了来自两宜亭景点反倾陡崖上所结冰凌坠落砸坏亭子本体及石板路、石栏杆的现象)。由于两宜亭景点是方山旅游景区的重要景点之一，常有游客来此欣赏美景和坐在亭中休息，所以上述发生在两宜亭景点的落石和冰凌等现象，将构成严重威胁旅游安全的地质灾害隐患。为了确保旅游安全，按照山地旅游规划工程地质方法原理，作者提出了如下应对之策：在基本上保证两宜亭景点游览观赏价值的条件下，采用科学“避让”的方法调整景区的游路，以达到消除上述落石和冰凌所造成的地质灾害隐患的目的。 作为雁荡山世界地质公园的一个组成部分，位于浙江省温岭市的方山景区建于早白垩世磨石山群九里坪组的火山岩地层上。它不仅风景优美，而且还具有深厚的文化底蕴。但现场考察表明，分布在方山四周的陡崖存在着较多的落石灾害隐患，而在冬季还存在着因陡崖顶所结冰凌的下落而形成了较为罕见的冰凌灾害隐患(例如在2017年冬季，就发生了来自两宜亭景点反倾陡崖上所结冰凌坠落砸坏亭子本体及石板路、石栏杆的现象)。由于两宜亭景点是方山旅游景区的重要景点之一，常有游客来此欣赏美景和坐在亭中休息，所以上述发生在两宜亭景点的落石和冰凌等现象，将构成严重威胁旅游安全的地质灾害隐患。为了确保旅游安全，按照山地旅游规划工程地质方法原理，作者提出了如下应对之策：在基本上保证两宜亭景点游览观赏价值的条件下，采用科学“避让”的方法调整景区的游路，以达到消除上述落石和冰凌所造成的地质灾害隐患的目的。
2020, 28(5): 1000-1006.
摘要:
水下泥石流的低阻力运动特性研究是研究水下泥石流运动机理的重要内容，水下泥石流底部的水压对泥石流运动阻力有重要影响。为此，采用旋转水槽实验室模拟水下泥石流的低阻运动，实测水下泥石流视摩擦角；采用新开发的测量系统，实测水下泥石流底部的水压，评估水下泥石流底部的静水压和附加水压。试验结果和理论分析表明，在水下泥石流底部的附加水压与水下泥石流的低阻力运动密切相关：水下泥石流密集流的最大厚度为12 mm的条件下，附加水压最大值达69 Pa。研究成果为揭示水下泥石流低阻力运动机理提供实验依据，新开发的测量系统为低阻力运动泥石流的水压测量开辟新途径。 水下泥石流的低阻力运动特性研究是研究水下泥石流运动机理的重要内容，水下泥石流底部的水压对泥石流运动阻力有重要影响。为此，采用旋转水槽实验室模拟水下泥石流的低阻运动，实测水下泥石流视摩擦角；采用新开发的测量系统，实测水下泥石流底部的水压，评估水下泥石流底部的静水压和附加水压。试验结果和理论分析表明，在水下泥石流底部的附加水压与水下泥石流的低阻力运动密切相关：水下泥石流密集流的最大厚度为12 mm的条件下，附加水压最大值达69 Pa。研究成果为揭示水下泥石流低阻力运动机理提供实验依据，新开发的测量系统为低阻力运动泥石流的水压测量开辟新途径。
水下泥石流的低阻力运动特性研究是研究水下泥石流运动机理的重要内容，水下泥石流底部的水压对泥石流运动阻力有重要影响。为此，采用旋转水槽实验室模拟水下泥石流的低阻运动，实测水下泥石流视摩擦角；采用新开发的测量系统，实测水下泥石流底部的水压，评估水下泥石流底部的静水压和附加水压。试验结果和理论分析表明，在水下泥石流底部的附加水压与水下泥石流的低阻力运动密切相关：水下泥石流密集流的最大厚度为12 mm的条件下，附加水压最大值达69 Pa。研究成果为揭示水下泥石流低阻力运动机理提供实验依据，新开发的测量系统为低阻力运动泥石流的水压测量开辟新途径。 水下泥石流的低阻力运动特性研究是研究水下泥石流运动机理的重要内容，水下泥石流底部的水压对泥石流运动阻力有重要影响。为此，采用旋转水槽实验室模拟水下泥石流的低阻运动，实测水下泥石流视摩擦角；采用新开发的测量系统，实测水下泥石流底部的水压，评估水下泥石流底部的静水压和附加水压。试验结果和理论分析表明，在水下泥石流底部的附加水压与水下泥石流的低阻力运动密切相关：水下泥石流密集流的最大厚度为12 mm的条件下，附加水压最大值达69 Pa。研究成果为揭示水下泥石流低阻力运动机理提供实验依据，新开发的测量系统为低阻力运动泥石流的水压测量开辟新途径。
2020, 28(5): 1007-1015.
摘要:
堰塞坝是天然形成的坝体，结构比较松散、稳定性差、渗透作用强，发生溃决危险性大、概率高、突发性强，而且破坏可能性高及产生的洪水威胁人们的生命和财产安全，因此需要系统、全面的研究。作者从单坝溃坝、级联溃坝及堰塞坝处置的溃坝试验进行详细的回顾，总结及分析了国内外学者在堰塞坝溃坝模型实验取得的成果及局限性，进一步分析了单坝溃决的颗粒级配、密实度、含水率、沟床坡度等因素，最后讨论了溃坝因素与溃决模式、溃决特征、溃决流量、溃口演化的关系。基于模型实验相似理论及模型比尺、实验测试手段、堰塞坝处置三个方面，提出了今后的研究重点。 堰塞坝是天然形成的坝体，结构比较松散、稳定性差、渗透作用强，发生溃决危险性大、概率高、突发性强，而且破坏可能性高及产生的洪水威胁人们的生命和财产安全，因此需要系统、全面的研究。作者从单坝溃坝、级联溃坝及堰塞坝处置的溃坝试验进行详细的回顾，总结及分析了国内外学者在堰塞坝溃坝模型实验取得的成果及局限性，进一步分析了单坝溃决的颗粒级配、密实度、含水率、沟床坡度等因素，最后讨论了溃坝因素与溃决模式、溃决特征、溃决流量、溃口演化的关系。基于模型实验相似理论及模型比尺、实验测试手段、堰塞坝处置三个方面，提出了今后的研究重点。
堰塞坝是天然形成的坝体，结构比较松散、稳定性差、渗透作用强，发生溃决危险性大、概率高、突发性强，而且破坏可能性高及产生的洪水威胁人们的生命和财产安全，因此需要系统、全面的研究。作者从单坝溃坝、级联溃坝及堰塞坝处置的溃坝试验进行详细的回顾，总结及分析了国内外学者在堰塞坝溃坝模型实验取得的成果及局限性，进一步分析了单坝溃决的颗粒级配、密实度、含水率、沟床坡度等因素，最后讨论了溃坝因素与溃决模式、溃决特征、溃决流量、溃口演化的关系。基于模型实验相似理论及模型比尺、实验测试手段、堰塞坝处置三个方面，提出了今后的研究重点。 堰塞坝是天然形成的坝体，结构比较松散、稳定性差、渗透作用强，发生溃决危险性大、概率高、突发性强，而且破坏可能性高及产生的洪水威胁人们的生命和财产安全，因此需要系统、全面的研究。作者从单坝溃坝、级联溃坝及堰塞坝处置的溃坝试验进行详细的回顾，总结及分析了国内外学者在堰塞坝溃坝模型实验取得的成果及局限性，进一步分析了单坝溃决的颗粒级配、密实度、含水率、沟床坡度等因素，最后讨论了溃坝因素与溃决模式、溃决特征、溃决流量、溃口演化的关系。基于模型实验相似理论及模型比尺、实验测试手段、堰塞坝处置三个方面，提出了今后的研究重点。
2020, 28(5): 1016-1027.
摘要:
地裂缝是中国主要地质灾害之一，至2015年已在全国22个省区1500余处发现地裂缝超过5002条，这些地裂缝给沿线地区造成了大量的经济损失。本文基于一系列的地质研究方法包括野外调查、地质绘图、地质勘探等，总结了中国地裂缝的空间分布，揭示了中国地裂缝的发育规律，并概化了中国地裂缝的运动特征。结果表明：中国地裂缝主要分布在大华北地区，尤以汾渭盆地、河北平原和长江三角洲最为严重，其中大于1 km的巨型地裂缝主要分布在汾渭盆地和河北平原。地裂缝分布表现出沿断裂带集中、顺地貌变异带展布、与地面沉降伴生、在黄土湿陷区散布、大中城市群发的规律。地裂缝运动特征可划分为拉张型、拉张-剪切型、剪切-拉张型和剪切型4种类型。 地裂缝是中国主要地质灾害之一，至2015年已在全国22个省区1500余处发现地裂缝超过5002条，这些地裂缝给沿线地区造成了大量的经济损失。本文基于一系列的地质研究方法包括野外调查、地质绘图、地质勘探等，总结了中国地裂缝的空间分布，揭示了中国地裂缝的发育规律，并概化了中国地裂缝的运动特征。结果表明：中国地裂缝主要分布在大华北地区，尤以汾渭盆地、河北平原和长江三角洲最为严重，其中大于1 km的巨型地裂缝主要分布在汾渭盆地和河北平原。地裂缝分布表现出沿断裂带集中、顺地貌变异带展布、与地面沉降伴生、在黄土湿陷区散布、大中城市群发的规律。地裂缝运动特征可划分为拉张型、拉张-剪切型、剪切-拉张型和剪切型4种类型。
地裂缝是中国主要地质灾害之一，至2015年已在全国22个省区1500余处发现地裂缝超过5002条，这些地裂缝给沿线地区造成了大量的经济损失。本文基于一系列的地质研究方法包括野外调查、地质绘图、地质勘探等，总结了中国地裂缝的空间分布，揭示了中国地裂缝的发育规律，并概化了中国地裂缝的运动特征。结果表明：中国地裂缝主要分布在大华北地区，尤以汾渭盆地、河北平原和长江三角洲最为严重，其中大于1 km的巨型地裂缝主要分布在汾渭盆地和河北平原。地裂缝分布表现出沿断裂带集中、顺地貌变异带展布、与地面沉降伴生、在黄土湿陷区散布、大中城市群发的规律。地裂缝运动特征可划分为拉张型、拉张-剪切型、剪切-拉张型和剪切型4种类型。 地裂缝是中国主要地质灾害之一，至2015年已在全国22个省区1500余处发现地裂缝超过5002条，这些地裂缝给沿线地区造成了大量的经济损失。本文基于一系列的地质研究方法包括野外调查、地质绘图、地质勘探等，总结了中国地裂缝的空间分布，揭示了中国地裂缝的发育规律，并概化了中国地裂缝的运动特征。结果表明：中国地裂缝主要分布在大华北地区，尤以汾渭盆地、河北平原和长江三角洲最为严重，其中大于1 km的巨型地裂缝主要分布在汾渭盆地和河北平原。地裂缝分布表现出沿断裂带集中、顺地貌变异带展布、与地面沉降伴生、在黄土湿陷区散布、大中城市群发的规律。地裂缝运动特征可划分为拉张型、拉张-剪切型、剪切-拉张型和剪切型4种类型。
2020, 28(5): 1028-1038.
摘要:
对非匀质泥石流运动变化特征进行预测评价是泥石流防治工程规划和预警预报系统建设的重要内容，也是目前泥石流领域亟需完善的重点问题。通过对泥石流泥位和流速实测资料整理和分析，构建了非匀质泥石流运动特征值预测模型，该模型在前人成果的基础上，利用较少因子就能够判别研究区泥石流运动变化特征，并以陇南地区礼县下胡杨沟泥石流为例，通过FLO-2D流体模型对50年一遇(2%频率)和20年一遇(5%频率)降水条件下泥石流运动特征进行模拟。结果表明泥石流容重为1. 83 t ·m-3时，下胡杨沟20年一遇的泥石流运动特征值最小且差异性不大；当泥石流容重为1. 97 t ·m-3时，下胡杨沟50年一遇的泥石流运动特征值最大且差异性悬殊；当不同规模泥石流流量达到峰值时均产生较大的泥位深度。进一步将泥石流运动特征值模拟结果与实测断面相结合检验分析，并反推已发生泥石流事件的峰值流量，与实际情况都具有较好的一致性，表明采用本文预测模型计算的结果具有一定的可靠性，可为泥石流防灾减灾和泥石流监测预警示范区建设提供参考。 对非匀质泥石流运动变化特征进行预测评价是泥石流防治工程规划和预警预报系统建设的重要内容，也是目前泥石流领域亟需完善的重点问题。通过对泥石流泥位和流速实测资料整理和分析，构建了非匀质泥石流运动特征值预测模型，该模型在前人成果的基础上，利用较少因子就能够判别研究区泥石流运动变化特征，并以陇南地区礼县下胡杨沟泥石流为例，通过FLO-2D流体模型对50年一遇(2%频率)和20年一遇(5%频率)降水条件下泥石流运动特征进行模拟。结果表明泥石流容重为1. 83 t ·m-3时，下胡杨沟20年一遇的泥石流运动特征值最小且差异性不大；当泥石流容重为1. 97 t ·m-3时，下胡杨沟50年一遇的泥石流运动特征值最大且差异性悬殊；当不同规模泥石流流量达到峰值时均产生较大的泥位深度。进一步将泥石流运动特征值模拟结果与实测断面相结合检验分析，并反推已发生泥石流事件的峰值流量，与实际情况都具有较好的一致性，表明采用本文预测模型计算的结果具有一定的可靠性，可为泥石流防灾减灾和泥石流监测预警示范区建设提供参考。
对非匀质泥石流运动变化特征进行预测评价是泥石流防治工程规划和预警预报系统建设的重要内容，也是目前泥石流领域亟需完善的重点问题。通过对泥石流泥位和流速实测资料整理和分析，构建了非匀质泥石流运动特征值预测模型，该模型在前人成果的基础上，利用较少因子就能够判别研究区泥石流运动变化特征，并以陇南地区礼县下胡杨沟泥石流为例，通过FLO-2D流体模型对50年一遇(2%频率)和20年一遇(5%频率)降水条件下泥石流运动特征进行模拟。结果表明泥石流容重为1. 83 t ·m-3时，下胡杨沟20年一遇的泥石流运动特征值最小且差异性不大；当泥石流容重为1. 97 t ·m-3时，下胡杨沟50年一遇的泥石流运动特征值最大且差异性悬殊；当不同规模泥石流流量达到峰值时均产生较大的泥位深度。进一步将泥石流运动特征值模拟结果与实测断面相结合检验分析，并反推已发生泥石流事件的峰值流量，与实际情况都具有较好的一致性，表明采用本文预测模型计算的结果具有一定的可靠性，可为泥石流防灾减灾和泥石流监测预警示范区建设提供参考。 对非匀质泥石流运动变化特征进行预测评价是泥石流防治工程规划和预警预报系统建设的重要内容，也是目前泥石流领域亟需完善的重点问题。通过对泥石流泥位和流速实测资料整理和分析，构建了非匀质泥石流运动特征值预测模型，该模型在前人成果的基础上，利用较少因子就能够判别研究区泥石流运动变化特征，并以陇南地区礼县下胡杨沟泥石流为例，通过FLO-2D流体模型对50年一遇(2%频率)和20年一遇(5%频率)降水条件下泥石流运动特征进行模拟。结果表明泥石流容重为1. 83 t ·m-3时，下胡杨沟20年一遇的泥石流运动特征值最小且差异性不大；当泥石流容重为1. 97 t ·m-3时，下胡杨沟50年一遇的泥石流运动特征值最大且差异性悬殊；当不同规模泥石流流量达到峰值时均产生较大的泥位深度。进一步将泥石流运动特征值模拟结果与实测断面相结合检验分析，并反推已发生泥石流事件的峰值流量，与实际情况都具有较好的一致性，表明采用本文预测模型计算的结果具有一定的可靠性，可为泥石流防灾减灾和泥石流监测预警示范区建设提供参考。
2020, 28(5): 1039-1048.
摘要:
本文以热水河流域的老洼沟和分叉沟两处典型泥石流沟道为研究对象，通过野外工程地质勘查分析泥石流形成发育条件，揭示泥石流灾害成因机制。沟道上游地形陡峻，沟域形态近似呈扇形，为物源和降雨、径流等的汇集提供了有利的地形地貌条件；崩滑坡积物及沟床松散堆积物构成了丰富的泥石流物源；雨季充沛的降水及其形成的地表径流则是良好的水源条件和水动力条件。这些基本条件共同促使泥石流的形成发育。然后利用矩阵离散元数值模拟软件MatDEM评价不同泥石流防治措施的减灾效益。在只有岩土工程措施的情况下，泥石流物源块石携带的能量有62.3%在沟道运移过程中转化为热能，其余37.7%的能量则由拦挡结构承载；而在生态-岩土工程协同作用的情况下，物源携带的能量有70%在与上游生态工程和沟道的碰撞、摩擦过程中消耗，30%的能量在与下游拦挡结构相互作用过程中消耗。基于此，分别对老洼沟和分叉沟设计对应的生态工程-岩土工程协同作用防治方案，为建立山区小流域泥石流灾害生态工程-岩土工程协同减灾模式提供参考。 本文以热水河流域的老洼沟和分叉沟两处典型泥石流沟道为研究对象，通过野外工程地质勘查分析泥石流形成发育条件，揭示泥石流灾害成因机制。沟道上游地形陡峻，沟域形态近似呈扇形，为物源和降雨、径流等的汇集提供了有利的地形地貌条件；崩滑坡积物及沟床松散堆积物构成了丰富的泥石流物源；雨季充沛的降水及其形成的地表径流则是良好的水源条件和水动力条件。这些基本条件共同促使泥石流的形成发育。然后利用矩阵离散元数值模拟软件MatDEM评价不同泥石流防治措施的减灾效益。在只有岩土工程措施的情况下，泥石流物源块石携带的能量有62.3%在沟道运移过程中转化为热能，其余37.7%的能量则由拦挡结构承载；而在生态-岩土工程协同作用的情况下，物源携带的能量有70%在与上游生态工程和沟道的碰撞、摩擦过程中消耗，30%的能量在与下游拦挡结构相互作用过程中消耗。基于此，分别对老洼沟和分叉沟设计对应的生态工程-岩土工程协同作用防治方案，为建立山区小流域泥石流灾害生态工程-岩土工程协同减灾模式提供参考。
本文以热水河流域的老洼沟和分叉沟两处典型泥石流沟道为研究对象，通过野外工程地质勘查分析泥石流形成发育条件，揭示泥石流灾害成因机制。沟道上游地形陡峻，沟域形态近似呈扇形，为物源和降雨、径流等的汇集提供了有利的地形地貌条件；崩滑坡积物及沟床松散堆积物构成了丰富的泥石流物源；雨季充沛的降水及其形成的地表径流则是良好的水源条件和水动力条件。这些基本条件共同促使泥石流的形成发育。然后利用矩阵离散元数值模拟软件MatDEM评价不同泥石流防治措施的减灾效益。在只有岩土工程措施的情况下，泥石流物源块石携带的能量有62.3%在沟道运移过程中转化为热能，其余37.7%的能量则由拦挡结构承载；而在生态-岩土工程协同作用的情况下，物源携带的能量有70%在与上游生态工程和沟道的碰撞、摩擦过程中消耗，30%的能量在与下游拦挡结构相互作用过程中消耗。基于此，分别对老洼沟和分叉沟设计对应的生态工程-岩土工程协同作用防治方案，为建立山区小流域泥石流灾害生态工程-岩土工程协同减灾模式提供参考。 本文以热水河流域的老洼沟和分叉沟两处典型泥石流沟道为研究对象，通过野外工程地质勘查分析泥石流形成发育条件，揭示泥石流灾害成因机制。沟道上游地形陡峻，沟域形态近似呈扇形，为物源和降雨、径流等的汇集提供了有利的地形地貌条件；崩滑坡积物及沟床松散堆积物构成了丰富的泥石流物源；雨季充沛的降水及其形成的地表径流则是良好的水源条件和水动力条件。这些基本条件共同促使泥石流的形成发育。然后利用矩阵离散元数值模拟软件MatDEM评价不同泥石流防治措施的减灾效益。在只有岩土工程措施的情况下，泥石流物源块石携带的能量有62.3%在沟道运移过程中转化为热能，其余37.7%的能量则由拦挡结构承载；而在生态-岩土工程协同作用的情况下，物源携带的能量有70%在与上游生态工程和沟道的碰撞、摩擦过程中消耗，30%的能量在与下游拦挡结构相互作用过程中消耗。基于此，分别对老洼沟和分叉沟设计对应的生态工程-岩土工程协同作用防治方案，为建立山区小流域泥石流灾害生态工程-岩土工程协同减灾模式提供参考。
2020, 28(5): 1049-1056.
摘要:
藕塘滑坡是三峡库区结构复杂的巨型古滑坡之一，由多个次级滑体和滑面组成，大坝蓄水运行以来，滑坡出现复活迹象，对周边数千人的生命财产安全构成威胁。为明确藕塘滑坡在库水位涨落作用下的响应特征、变形破坏模式和机制，以物理模型试验为手段，通过制配滑坡模型试验材料，精确控制试验中库水位涨落条件，实现了藕塘滑坡变形失稳过程试验模拟，并从试验角度探讨了藕塘滑坡响应特征和力学机制。得到以下结论：库水涨落速度越快组成滑坡的3个次级滑坡产生的变形越大，库水位下降造成的滑坡变形明显大于库水位上涨和稳定状态；库水位涨落影响主要集中于第一期次滑坡区域，当库水位快速下降时第一期次滑坡坡脚局部发生牵引式崩滑的风险大；第一期次滑坡变形造成其后的第二期和第三期次滑坡稳定性下降，随之发生变形；藕塘滑坡为动水压力型滑坡，滑坡在库水位涨落作用下发生整体沿基岩面滑移破坏的可能性不大，变形失稳模式表现为第一期次滑坡前缘的局部崩滑。试验揭示了该类滑坡在库水位涨落作用下的响应特征和变形破坏机制，可为类似滑坡的研究提供参考。 藕塘滑坡是三峡库区结构复杂的巨型古滑坡之一，由多个次级滑体和滑面组成，大坝蓄水运行以来，滑坡出现复活迹象，对周边数千人的生命财产安全构成威胁。为明确藕塘滑坡在库水位涨落作用下的响应特征、变形破坏模式和机制，以物理模型试验为手段，通过制配滑坡模型试验材料，精确控制试验中库水位涨落条件，实现了藕塘滑坡变形失稳过程试验模拟，并从试验角度探讨了藕塘滑坡响应特征和力学机制。得到以下结论：库水涨落速度越快组成滑坡的3个次级滑坡产生的变形越大，库水位下降造成的滑坡变形明显大于库水位上涨和稳定状态；库水位涨落影响主要集中于第一期次滑坡区域，当库水位快速下降时第一期次滑坡坡脚局部发生牵引式崩滑的风险大；第一期次滑坡变形造成其后的第二期和第三期次滑坡稳定性下降，随之发生变形；藕塘滑坡为动水压力型滑坡，滑坡在库水位涨落作用下发生整体沿基岩面滑移破坏的可能性不大，变形失稳模式表现为第一期次滑坡前缘的局部崩滑。试验揭示了该类滑坡在库水位涨落作用下的响应特征和变形破坏机制，可为类似滑坡的研究提供参考。
藕塘滑坡是三峡库区结构复杂的巨型古滑坡之一，由多个次级滑体和滑面组成，大坝蓄水运行以来，滑坡出现复活迹象，对周边数千人的生命财产安全构成威胁。为明确藕塘滑坡在库水位涨落作用下的响应特征、变形破坏模式和机制，以物理模型试验为手段，通过制配滑坡模型试验材料，精确控制试验中库水位涨落条件，实现了藕塘滑坡变形失稳过程试验模拟，并从试验角度探讨了藕塘滑坡响应特征和力学机制。得到以下结论：库水涨落速度越快组成滑坡的3个次级滑坡产生的变形越大，库水位下降造成的滑坡变形明显大于库水位上涨和稳定状态；库水位涨落影响主要集中于第一期次滑坡区域，当库水位快速下降时第一期次滑坡坡脚局部发生牵引式崩滑的风险大；第一期次滑坡变形造成其后的第二期和第三期次滑坡稳定性下降，随之发生变形；藕塘滑坡为动水压力型滑坡，滑坡在库水位涨落作用下发生整体沿基岩面滑移破坏的可能性不大，变形失稳模式表现为第一期次滑坡前缘的局部崩滑。试验揭示了该类滑坡在库水位涨落作用下的响应特征和变形破坏机制，可为类似滑坡的研究提供参考。 藕塘滑坡是三峡库区结构复杂的巨型古滑坡之一，由多个次级滑体和滑面组成，大坝蓄水运行以来，滑坡出现复活迹象，对周边数千人的生命财产安全构成威胁。为明确藕塘滑坡在库水位涨落作用下的响应特征、变形破坏模式和机制，以物理模型试验为手段，通过制配滑坡模型试验材料，精确控制试验中库水位涨落条件，实现了藕塘滑坡变形失稳过程试验模拟，并从试验角度探讨了藕塘滑坡响应特征和力学机制。得到以下结论：库水涨落速度越快组成滑坡的3个次级滑坡产生的变形越大，库水位下降造成的滑坡变形明显大于库水位上涨和稳定状态；库水位涨落影响主要集中于第一期次滑坡区域，当库水位快速下降时第一期次滑坡坡脚局部发生牵引式崩滑的风险大；第一期次滑坡变形造成其后的第二期和第三期次滑坡稳定性下降，随之发生变形；藕塘滑坡为动水压力型滑坡，滑坡在库水位涨落作用下发生整体沿基岩面滑移破坏的可能性不大，变形失稳模式表现为第一期次滑坡前缘的局部崩滑。试验揭示了该类滑坡在库水位涨落作用下的响应特征和变形破坏机制，可为类似滑坡的研究提供参考。
2020, 28(5): 1057-1065.
摘要:
泥石流运动规律及其冲击性能对于泥石流灾害的影响范围及严重程度具有重要决定意义。出于泥石流这类多相介质的复杂性，本文采用离散元仿真软件EDEM 2018对碎屑流冲击流槽试验进行了数值模拟研究，考虑流槽坡度、底部拦挡结构角度以及颗粒级配的影响，在已有研究成果的基础上对固体颗粒运动过程及冲击性能展开了系统研究。本文将数值模拟结果与现存试验数据进行了对比分析，验证了数值模拟方法的可靠性，在此基础上得出了以下结论：(1)在拦挡结构角度与颗粒级配相同的情况下，流槽坡度越大，对应的碎屑流运动速度与冲击力的峰值也越大；(2)在流槽坡度与级配相同的情况下，拦挡结构越陡，与其相互作用的固体颗粒数量越多，碎屑流越快达到速度和冲击力峰值，且对应的速度与冲击力峰值也越大；(3)在运动过程中，各颗粒级配的碎屑流均出现反序现象，且细颗粒含量的提升可提高碎屑流运动速度，但同时冲击力降低，而粗颗粒含量的提升可增大碎屑流对拦挡结构的冲击力，对于运动速度的影响较小。 泥石流运动规律及其冲击性能对于泥石流灾害的影响范围及严重程度具有重要决定意义。出于泥石流这类多相介质的复杂性，本文采用离散元仿真软件EDEM 2018对碎屑流冲击流槽试验进行了数值模拟研究，考虑流槽坡度、底部拦挡结构角度以及颗粒级配的影响，在已有研究成果的基础上对固体颗粒运动过程及冲击性能展开了系统研究。本文将数值模拟结果与现存试验数据进行了对比分析，验证了数值模拟方法的可靠性，在此基础上得出了以下结论：(1)在拦挡结构角度与颗粒级配相同的情况下，流槽坡度越大，对应的碎屑流运动速度与冲击力的峰值也越大；(2)在流槽坡度与级配相同的情况下，拦挡结构越陡，与其相互作用的固体颗粒数量越多，碎屑流越快达到速度和冲击力峰值，且对应的速度与冲击力峰值也越大；(3)在运动过程中，各颗粒级配的碎屑流均出现反序现象，且细颗粒含量的提升可提高碎屑流运动速度，但同时冲击力降低，而粗颗粒含量的提升可增大碎屑流对拦挡结构的冲击力，对于运动速度的影响较小。
泥石流运动规律及其冲击性能对于泥石流灾害的影响范围及严重程度具有重要决定意义。出于泥石流这类多相介质的复杂性，本文采用离散元仿真软件EDEM 2018对碎屑流冲击流槽试验进行了数值模拟研究，考虑流槽坡度、底部拦挡结构角度以及颗粒级配的影响，在已有研究成果的基础上对固体颗粒运动过程及冲击性能展开了系统研究。本文将数值模拟结果与现存试验数据进行了对比分析，验证了数值模拟方法的可靠性，在此基础上得出了以下结论：(1)在拦挡结构角度与颗粒级配相同的情况下，流槽坡度越大，对应的碎屑流运动速度与冲击力的峰值也越大；(2)在流槽坡度与级配相同的情况下，拦挡结构越陡，与其相互作用的固体颗粒数量越多，碎屑流越快达到速度和冲击力峰值，且对应的速度与冲击力峰值也越大；(3)在运动过程中，各颗粒级配的碎屑流均出现反序现象，且细颗粒含量的提升可提高碎屑流运动速度，但同时冲击力降低，而粗颗粒含量的提升可增大碎屑流对拦挡结构的冲击力，对于运动速度的影响较小。 泥石流运动规律及其冲击性能对于泥石流灾害的影响范围及严重程度具有重要决定意义。出于泥石流这类多相介质的复杂性，本文采用离散元仿真软件EDEM 2018对碎屑流冲击流槽试验进行了数值模拟研究，考虑流槽坡度、底部拦挡结构角度以及颗粒级配的影响，在已有研究成果的基础上对固体颗粒运动过程及冲击性能展开了系统研究。本文将数值模拟结果与现存试验数据进行了对比分析，验证了数值模拟方法的可靠性，在此基础上得出了以下结论：(1)在拦挡结构角度与颗粒级配相同的情况下，流槽坡度越大，对应的碎屑流运动速度与冲击力的峰值也越大；(2)在流槽坡度与级配相同的情况下，拦挡结构越陡，与其相互作用的固体颗粒数量越多，碎屑流越快达到速度和冲击力峰值，且对应的速度与冲击力峰值也越大；(3)在运动过程中，各颗粒级配的碎屑流均出现反序现象，且细颗粒含量的提升可提高碎屑流运动速度，但同时冲击力降低，而粗颗粒含量的提升可增大碎屑流对拦挡结构的冲击力，对于运动速度的影响较小。
2020, 28(5): 1069-1075.
摘要:
岩溶探测对于岩溶发育地区的工程建设有重大意义，跨孔地震波探测是工程勘察有效的地球物理探测技术。本文旨在利用基于程函方程的初至旅行时层析方法，实现对跨孔地震波岩溶探测的反演，并通过多个工况的数值模拟验证其有效性，探索其适用性和局限性。首先，基于波动方程的时域有限差分对跨孔地震岩溶探测进行正演模拟；然后从模拟的地震记录中提取初至旅行时，最后以基于程函方程的初至层析方法反演得到钻孔间的地层速度模型。本文设置了单一溶洞，单一断层，溶洞断层组合及多溶洞组合4种工况，通过数值试验得到了地震记录、旅行时、反演图像、迭代残差等结果。结果表明基于程函方程的初至旅行时层析反演方法对溶洞位置、大小，断层的方位反演较为准确，对于复杂地质条件，多溶洞和裂隙组合反演较为稳定，相互之间干扰很小，能定性区分对溶洞填充物的速度与地层背景波速的高低。但岩溶异常体中的反演速度较真实速度有偏高，纵向分辨率比横向分辨率高。相比溶洞，该方法对断层较不敏感。考虑到基于程函方程的跨孔层析反演在多个岩溶地质体共存的复杂地质条件下依然保持高效和稳定，该方法可以为实际工程提供重要勘察信息。 岩溶探测对于岩溶发育地区的工程建设有重大意义，跨孔地震波探测是工程勘察有效的地球物理探测技术。本文旨在利用基于程函方程的初至旅行时层析方法，实现对跨孔地震波岩溶探测的反演，并通过多个工况的数值模拟验证其有效性，探索其适用性和局限性。首先，基于波动方程的时域有限差分对跨孔地震岩溶探测进行正演模拟；然后从模拟的地震记录中提取初至旅行时，最后以基于程函方程的初至层析方法反演得到钻孔间的地层速度模型。本文设置了单一溶洞，单一断层，溶洞断层组合及多溶洞组合4种工况，通过数值试验得到了地震记录、旅行时、反演图像、迭代残差等结果。结果表明基于程函方程的初至旅行时层析反演方法对溶洞位置、大小，断层的方位反演较为准确，对于复杂地质条件，多溶洞和裂隙组合反演较为稳定，相互之间干扰很小，能定性区分对溶洞填充物的速度与地层背景波速的高低。但岩溶异常体中的反演速度较真实速度有偏高，纵向分辨率比横向分辨率高。相比溶洞，该方法对断层较不敏感。考虑到基于程函方程的跨孔层析反演在多个岩溶地质体共存的复杂地质条件下依然保持高效和稳定，该方法可以为实际工程提供重要勘察信息。
岩溶探测对于岩溶发育地区的工程建设有重大意义，跨孔地震波探测是工程勘察有效的地球物理探测技术。本文旨在利用基于程函方程的初至旅行时层析方法，实现对跨孔地震波岩溶探测的反演，并通过多个工况的数值模拟验证其有效性，探索其适用性和局限性。首先，基于波动方程的时域有限差分对跨孔地震岩溶探测进行正演模拟；然后从模拟的地震记录中提取初至旅行时，最后以基于程函方程的初至层析方法反演得到钻孔间的地层速度模型。本文设置了单一溶洞，单一断层，溶洞断层组合及多溶洞组合4种工况，通过数值试验得到了地震记录、旅行时、反演图像、迭代残差等结果。结果表明基于程函方程的初至旅行时层析反演方法对溶洞位置、大小，断层的方位反演较为准确，对于复杂地质条件，多溶洞和裂隙组合反演较为稳定，相互之间干扰很小，能定性区分对溶洞填充物的速度与地层背景波速的高低。但岩溶异常体中的反演速度较真实速度有偏高，纵向分辨率比横向分辨率高。相比溶洞，该方法对断层较不敏感。考虑到基于程函方程的跨孔层析反演在多个岩溶地质体共存的复杂地质条件下依然保持高效和稳定，该方法可以为实际工程提供重要勘察信息。 岩溶探测对于岩溶发育地区的工程建设有重大意义，跨孔地震波探测是工程勘察有效的地球物理探测技术。本文旨在利用基于程函方程的初至旅行时层析方法，实现对跨孔地震波岩溶探测的反演，并通过多个工况的数值模拟验证其有效性，探索其适用性和局限性。首先，基于波动方程的时域有限差分对跨孔地震岩溶探测进行正演模拟；然后从模拟的地震记录中提取初至旅行时，最后以基于程函方程的初至层析方法反演得到钻孔间的地层速度模型。本文设置了单一溶洞，单一断层，溶洞断层组合及多溶洞组合4种工况，通过数值试验得到了地震记录、旅行时、反演图像、迭代残差等结果。结果表明基于程函方程的初至旅行时层析反演方法对溶洞位置、大小，断层的方位反演较为准确，对于复杂地质条件，多溶洞和裂隙组合反演较为稳定，相互之间干扰很小，能定性区分对溶洞填充物的速度与地层背景波速的高低。但岩溶异常体中的反演速度较真实速度有偏高，纵向分辨率比横向分辨率高。相比溶洞，该方法对断层较不敏感。考虑到基于程函方程的跨孔层析反演在多个岩溶地质体共存的复杂地质条件下依然保持高效和稳定，该方法可以为实际工程提供重要勘察信息。
2020, 28(5): 1076-1083.
摘要:
为探究精密仪器厂房防微振结构设计方法，本文分别通过现场实测和数值模拟方法对苏州某高科技电子工业厂区一单层轻钢结构厂房微振动水平进行了评价和分析。对该厂区进行场地环境振动实测，对比了厂房建成前后地坪振动特性；利用ANSYS软件建立了厂房有限元模型，分析了Rayleigh阻尼和底板厚度对厂房振动特性的影响。研究结果表明：厂房建成后底板振动满足振动限值要求；厂房的桩筏基础有明显的减振效果，但对不同方向和频段地面的振动影响有所差异；阻尼比和底板厚度对结构主频影响较小，而对振幅影响较大，阻尼比在1~3 Hz和10~50 Hz的频段内对振幅影响较大，底板厚度在50 Hz以下对振幅影响较大。因此，在厂房防微振设计时，适当增加底板厚度和阻尼可减小中低频振动，从而达到较好的减振效果。 为探究精密仪器厂房防微振结构设计方法，本文分别通过现场实测和数值模拟方法对苏州某高科技电子工业厂区一单层轻钢结构厂房微振动水平进行了评价和分析。对该厂区进行场地环境振动实测，对比了厂房建成前后地坪振动特性；利用ANSYS软件建立了厂房有限元模型，分析了Rayleigh阻尼和底板厚度对厂房振动特性的影响。研究结果表明：厂房建成后底板振动满足振动限值要求；厂房的桩筏基础有明显的减振效果，但对不同方向和频段地面的振动影响有所差异；阻尼比和底板厚度对结构主频影响较小，而对振幅影响较大，阻尼比在1~3 Hz和10~50 Hz的频段内对振幅影响较大，底板厚度在50 Hz以下对振幅影响较大。因此，在厂房防微振设计时，适当增加底板厚度和阻尼可减小中低频振动，从而达到较好的减振效果。
为探究精密仪器厂房防微振结构设计方法，本文分别通过现场实测和数值模拟方法对苏州某高科技电子工业厂区一单层轻钢结构厂房微振动水平进行了评价和分析。对该厂区进行场地环境振动实测，对比了厂房建成前后地坪振动特性；利用ANSYS软件建立了厂房有限元模型，分析了Rayleigh阻尼和底板厚度对厂房振动特性的影响。研究结果表明：厂房建成后底板振动满足振动限值要求；厂房的桩筏基础有明显的减振效果，但对不同方向和频段地面的振动影响有所差异；阻尼比和底板厚度对结构主频影响较小，而对振幅影响较大，阻尼比在1~3 Hz和10~50 Hz的频段内对振幅影响较大，底板厚度在50 Hz以下对振幅影响较大。因此，在厂房防微振设计时，适当增加底板厚度和阻尼可减小中低频振动，从而达到较好的减振效果。 为探究精密仪器厂房防微振结构设计方法，本文分别通过现场实测和数值模拟方法对苏州某高科技电子工业厂区一单层轻钢结构厂房微振动水平进行了评价和分析。对该厂区进行场地环境振动实测，对比了厂房建成前后地坪振动特性；利用ANSYS软件建立了厂房有限元模型，分析了Rayleigh阻尼和底板厚度对厂房振动特性的影响。研究结果表明：厂房建成后底板振动满足振动限值要求；厂房的桩筏基础有明显的减振效果，但对不同方向和频段地面的振动影响有所差异；阻尼比和底板厚度对结构主频影响较小，而对振幅影响较大，阻尼比在1~3 Hz和10~50 Hz的频段内对振幅影响较大，底板厚度在50 Hz以下对振幅影响较大。因此，在厂房防微振设计时，适当增加底板厚度和阻尼可减小中低频振动，从而达到较好的减振效果。
2020, 28(5): 1084-1090.
摘要:
近年来，水平式地埋管换热器尤其是路面下水平式地埋管换热器逐步受到国内外学者关注。路面下水平式地埋管换热器利用道路路基施工便利进行安装，可有效节约地埋管换热器前期安装中的钻孔或开挖沟槽费用，且公路作为城镇基础设施，仅中国每年新增公路里程就达100 000 km以上，因此该方案应用潜力较大。为了探究路面下水平地埋管换热器的热扩散半径以及气温对其换热能力的影响，本文采用GeoCube热响应试验测试仪，对路面下埋深0.5 m的水平串联式地埋管换热器进行了两次加热功率分别为4 kW和6 kW的现场常规热响应试验，并基于4 kW热响应试验参数利用COMSOL软件建立了路面下水平串联式地埋管换热器3D数值模型。研究结果表明：气温波动对路面下地埋管换热器换热能力有显著不利影响。在热响应试验中，该影响会随着加热功率的增大而减小。路面下水平串联式地埋管换热器热扩散半径确定为小于0.75 m，建议地埋管安装间距大于1.5 m以防止热干扰。所建数值模型模拟精度良好，可用于路面下水平串联式地埋管换热器换热过程模拟。 近年来，水平式地埋管换热器尤其是路面下水平式地埋管换热器逐步受到国内外学者关注。路面下水平式地埋管换热器利用道路路基施工便利进行安装，可有效节约地埋管换热器前期安装中的钻孔或开挖沟槽费用，且公路作为城镇基础设施，仅中国每年新增公路里程就达100 000 km以上，因此该方案应用潜力较大。为了探究路面下水平地埋管换热器的热扩散半径以及气温对其换热能力的影响，本文采用GeoCube热响应试验测试仪，对路面下埋深0.5 m的水平串联式地埋管换热器进行了两次加热功率分别为4 kW和6 kW的现场常规热响应试验，并基于4 kW热响应试验参数利用COMSOL软件建立了路面下水平串联式地埋管换热器3D数值模型。研究结果表明：气温波动对路面下地埋管换热器换热能力有显著不利影响。在热响应试验中，该影响会随着加热功率的增大而减小。路面下水平串联式地埋管换热器热扩散半径确定为小于0.75 m，建议地埋管安装间距大于1.5 m以防止热干扰。所建数值模型模拟精度良好，可用于路面下水平串联式地埋管换热器换热过程模拟。
近年来，水平式地埋管换热器尤其是路面下水平式地埋管换热器逐步受到国内外学者关注。路面下水平式地埋管换热器利用道路路基施工便利进行安装，可有效节约地埋管换热器前期安装中的钻孔或开挖沟槽费用，且公路作为城镇基础设施，仅中国每年新增公路里程就达100 000 km以上，因此该方案应用潜力较大。为了探究路面下水平地埋管换热器的热扩散半径以及气温对其换热能力的影响，本文采用GeoCube热响应试验测试仪，对路面下埋深0.5 m的水平串联式地埋管换热器进行了两次加热功率分别为4 kW和6 kW的现场常规热响应试验，并基于4 kW热响应试验参数利用COMSOL软件建立了路面下水平串联式地埋管换热器3D数值模型。研究结果表明：气温波动对路面下地埋管换热器换热能力有显著不利影响。在热响应试验中，该影响会随着加热功率的增大而减小。路面下水平串联式地埋管换热器热扩散半径确定为小于0.75 m，建议地埋管安装间距大于1.5 m以防止热干扰。所建数值模型模拟精度良好，可用于路面下水平串联式地埋管换热器换热过程模拟。 近年来，水平式地埋管换热器尤其是路面下水平式地埋管换热器逐步受到国内外学者关注。路面下水平式地埋管换热器利用道路路基施工便利进行安装，可有效节约地埋管换热器前期安装中的钻孔或开挖沟槽费用，且公路作为城镇基础设施，仅中国每年新增公路里程就达100 000 km以上，因此该方案应用潜力较大。为了探究路面下水平地埋管换热器的热扩散半径以及气温对其换热能力的影响，本文采用GeoCube热响应试验测试仪，对路面下埋深0.5 m的水平串联式地埋管换热器进行了两次加热功率分别为4 kW和6 kW的现场常规热响应试验，并基于4 kW热响应试验参数利用COMSOL软件建立了路面下水平串联式地埋管换热器3D数值模型。研究结果表明：气温波动对路面下地埋管换热器换热能力有显著不利影响。在热响应试验中，该影响会随着加热功率的增大而减小。路面下水平串联式地埋管换热器热扩散半径确定为小于0.75 m，建议地埋管安装间距大于1.5 m以防止热干扰。所建数值模型模拟精度良好，可用于路面下水平串联式地埋管换热器换热过程模拟。
2020, 28(5): 1091-1098.
摘要:
路基沉降监测是公路工程中最基础的工作之一，它对于工程的安全施工及运营具有显著的作用。传统的路基监测方法大都是点式的，具有一定的优点，但也存在着漏检、复杂等弊端。本文针对研究比较广泛的分布式光纤传感监测技术提出一种新型的光纤布设方法，并依托实际的路基监测工程进行相关理论计算和试验分析等，然后将传统监测手段的数据结果与其进行对比。结果表明：通过相关计算，传感光纤锯齿状的布设形式能够反应路基的沉降情况；与传统监测手段的结果相比，传感光纤锯齿状监测方法在相同的条件下能够获取大量的监测数据，其结果更精确，且在一定范围内更接近实际情况；通过MATLAB语言的三维3次样条插值法，光纤数据能够更加直观地表达区域内的路基沉降情况。分布式光纤传感监测技术的操作简单、数据量多、精度高等特性在路基沉降监测中具有良好的效果，为更深层次的路基沉降及工程研究提供参考。 路基沉降监测是公路工程中最基础的工作之一，它对于工程的安全施工及运营具有显著的作用。传统的路基监测方法大都是点式的，具有一定的优点，但也存在着漏检、复杂等弊端。本文针对研究比较广泛的分布式光纤传感监测技术提出一种新型的光纤布设方法，并依托实际的路基监测工程进行相关理论计算和试验分析等，然后将传统监测手段的数据结果与其进行对比。结果表明：通过相关计算，传感光纤锯齿状的布设形式能够反应路基的沉降情况；与传统监测手段的结果相比，传感光纤锯齿状监测方法在相同的条件下能够获取大量的监测数据，其结果更精确，且在一定范围内更接近实际情况；通过MATLAB语言的三维3次样条插值法，光纤数据能够更加直观地表达区域内的路基沉降情况。分布式光纤传感监测技术的操作简单、数据量多、精度高等特性在路基沉降监测中具有良好的效果，为更深层次的路基沉降及工程研究提供参考。
路基沉降监测是公路工程中最基础的工作之一，它对于工程的安全施工及运营具有显著的作用。传统的路基监测方法大都是点式的，具有一定的优点，但也存在着漏检、复杂等弊端。本文针对研究比较广泛的分布式光纤传感监测技术提出一种新型的光纤布设方法，并依托实际的路基监测工程进行相关理论计算和试验分析等，然后将传统监测手段的数据结果与其进行对比。结果表明：通过相关计算，传感光纤锯齿状的布设形式能够反应路基的沉降情况；与传统监测手段的结果相比，传感光纤锯齿状监测方法在相同的条件下能够获取大量的监测数据，其结果更精确，且在一定范围内更接近实际情况；通过MATLAB语言的三维3次样条插值法，光纤数据能够更加直观地表达区域内的路基沉降情况。分布式光纤传感监测技术的操作简单、数据量多、精度高等特性在路基沉降监测中具有良好的效果，为更深层次的路基沉降及工程研究提供参考。 路基沉降监测是公路工程中最基础的工作之一，它对于工程的安全施工及运营具有显著的作用。传统的路基监测方法大都是点式的，具有一定的优点，但也存在着漏检、复杂等弊端。本文针对研究比较广泛的分布式光纤传感监测技术提出一种新型的光纤布设方法，并依托实际的路基监测工程进行相关理论计算和试验分析等，然后将传统监测手段的数据结果与其进行对比。结果表明：通过相关计算，传感光纤锯齿状的布设形式能够反应路基的沉降情况；与传统监测手段的结果相比，传感光纤锯齿状监测方法在相同的条件下能够获取大量的监测数据，其结果更精确，且在一定范围内更接近实际情况；通过MATLAB语言的三维3次样条插值法，光纤数据能够更加直观地表达区域内的路基沉降情况。分布式光纤传感监测技术的操作简单、数据量多、精度高等特性在路基沉降监测中具有良好的效果，为更深层次的路基沉降及工程研究提供参考。
2020, 28(5): 1099-1105.
摘要:
为了更加系统、全面地从无人机航拍资料中提取相关地质信息，让无人机更好地服务于地质调查工作。本文研究了利用无人机航拍影像资料进行地质宏观分析的思路以及基于三维彩色数字地面模型进行地质点、线、面、体等信息获取的工作流程，同时形成了一套利用无人机进行辅助地质调查工作的技术方法。通过在滑坡灾害地质调查实际工作中的具体应用验证了基于无人机辅助开展地质调查工作的可行性和高效性。该方法对如何基于无人机航空地质测绘进行全面系统地质资料的有效获取和地质综合调查具有一定指导意义。 为了更加系统、全面地从无人机航拍资料中提取相关地质信息，让无人机更好地服务于地质调查工作。本文研究了利用无人机航拍影像资料进行地质宏观分析的思路以及基于三维彩色数字地面模型进行地质点、线、面、体等信息获取的工作流程，同时形成了一套利用无人机进行辅助地质调查工作的技术方法。通过在滑坡灾害地质调查实际工作中的具体应用验证了基于无人机辅助开展地质调查工作的可行性和高效性。该方法对如何基于无人机航空地质测绘进行全面系统地质资料的有效获取和地质综合调查具有一定指导意义。
为了更加系统、全面地从无人机航拍资料中提取相关地质信息，让无人机更好地服务于地质调查工作。本文研究了利用无人机航拍影像资料进行地质宏观分析的思路以及基于三维彩色数字地面模型进行地质点、线、面、体等信息获取的工作流程，同时形成了一套利用无人机进行辅助地质调查工作的技术方法。通过在滑坡灾害地质调查实际工作中的具体应用验证了基于无人机辅助开展地质调查工作的可行性和高效性。该方法对如何基于无人机航空地质测绘进行全面系统地质资料的有效获取和地质综合调查具有一定指导意义。 为了更加系统、全面地从无人机航拍资料中提取相关地质信息，让无人机更好地服务于地质调查工作。本文研究了利用无人机航拍影像资料进行地质宏观分析的思路以及基于三维彩色数字地面模型进行地质点、线、面、体等信息获取的工作流程，同时形成了一套利用无人机进行辅助地质调查工作的技术方法。通过在滑坡灾害地质调查实际工作中的具体应用验证了基于无人机辅助开展地质调查工作的可行性和高效性。该方法对如何基于无人机航空地质测绘进行全面系统地质资料的有效获取和地质综合调查具有一定指导意义。
2020, 28(5): 1106-1115.
摘要:
地下连续墙和内支撑是基坑工程常用的支护形式，一般认为该支护形式下的变形主要发生在基坑开挖阶段，忽略了支撑拆除对基坑变形以及周围环境的影响。本文以深圳市万科滨海置地基坑工程为依托，通过有限元数值模拟分析，研究基坑开挖和支撑拆除对基坑周围环境的影响，最终得到以下结论：支撑拆除阶段与基坑开挖阶段的变形规律一致，受时空作用影响明显，“中间大、两边小”；两阶段变形量大小相差不大，变形量之和占总变形量的85%以上，发展迅速的变形分别发生在底层土开挖以及底层支撑拆除阶段，其原因主要是三道支撑不等距，底层开挖土厚度大、花岗岩残积土厚度差别大以及仅在地下室底板位置处设有换撑块。模拟结果显示，基坑顶部水平位移、地面沉降以及建筑物沉降与监测数据基本一致，其结果可以为同类工程提供借鉴。 地下连续墙和内支撑是基坑工程常用的支护形式，一般认为该支护形式下的变形主要发生在基坑开挖阶段，忽略了支撑拆除对基坑变形以及周围环境的影响。本文以深圳市万科滨海置地基坑工程为依托，通过有限元数值模拟分析，研究基坑开挖和支撑拆除对基坑周围环境的影响，最终得到以下结论：支撑拆除阶段与基坑开挖阶段的变形规律一致，受时空作用影响明显，“中间大、两边小”；两阶段变形量大小相差不大，变形量之和占总变形量的85%以上，发展迅速的变形分别发生在底层土开挖以及底层支撑拆除阶段，其原因主要是三道支撑不等距，底层开挖土厚度大、花岗岩残积土厚度差别大以及仅在地下室底板位置处设有换撑块。模拟结果显示，基坑顶部水平位移、地面沉降以及建筑物沉降与监测数据基本一致，其结果可以为同类工程提供借鉴。
地下连续墙和内支撑是基坑工程常用的支护形式，一般认为该支护形式下的变形主要发生在基坑开挖阶段，忽略了支撑拆除对基坑变形以及周围环境的影响。本文以深圳市万科滨海置地基坑工程为依托，通过有限元数值模拟分析，研究基坑开挖和支撑拆除对基坑周围环境的影响，最终得到以下结论：支撑拆除阶段与基坑开挖阶段的变形规律一致，受时空作用影响明显，“中间大、两边小”；两阶段变形量大小相差不大，变形量之和占总变形量的85%以上，发展迅速的变形分别发生在底层土开挖以及底层支撑拆除阶段，其原因主要是三道支撑不等距，底层开挖土厚度大、花岗岩残积土厚度差别大以及仅在地下室底板位置处设有换撑块。模拟结果显示，基坑顶部水平位移、地面沉降以及建筑物沉降与监测数据基本一致，其结果可以为同类工程提供借鉴。 地下连续墙和内支撑是基坑工程常用的支护形式，一般认为该支护形式下的变形主要发生在基坑开挖阶段，忽略了支撑拆除对基坑变形以及周围环境的影响。本文以深圳市万科滨海置地基坑工程为依托，通过有限元数值模拟分析，研究基坑开挖和支撑拆除对基坑周围环境的影响，最终得到以下结论：支撑拆除阶段与基坑开挖阶段的变形规律一致，受时空作用影响明显，“中间大、两边小”；两阶段变形量大小相差不大，变形量之和占总变形量的85%以上，发展迅速的变形分别发生在底层土开挖以及底层支撑拆除阶段，其原因主要是三道支撑不等距，底层开挖土厚度大、花岗岩残积土厚度差别大以及仅在地下室底板位置处设有换撑块。模拟结果显示，基坑顶部水平位移、地面沉降以及建筑物沉降与监测数据基本一致，其结果可以为同类工程提供借鉴。
2020, 28(5): 1116-1122.
摘要:
在逆作法深基坑围护结构体系支撑刚度计算中，通常认为结构自重及施工荷载均由竖向支承体系承担，而忽略了其横向承载能力，造成了工程上的浪费。本文对竖向支承体系所具有的侧向刚度进行研究，提供一种基于数值分析结果的侧向刚度的计算方法，可用于快速计算工程中各类立柱结构形式的侧向刚度。文章通过工程实例对不同形式下的钢管柱和格构柱结构体系的侧向刚度进行数值计算，给出相应的侧向刚度拟合计算式。分析表明拟合算式所得侧向刚度略大于数值计算所得，误差在2.50%~9.26%之间，根据拟合算式计算排架结构的侧向刚度能够满足围护结构分析的要求。本文提出的侧向刚度计算方法可靠，能够用于类似工程，可供深基坑工程设计、施工人员参考。 在逆作法深基坑围护结构体系支撑刚度计算中，通常认为结构自重及施工荷载均由竖向支承体系承担，而忽略了其横向承载能力，造成了工程上的浪费。本文对竖向支承体系所具有的侧向刚度进行研究，提供一种基于数值分析结果的侧向刚度的计算方法，可用于快速计算工程中各类立柱结构形式的侧向刚度。文章通过工程实例对不同形式下的钢管柱和格构柱结构体系的侧向刚度进行数值计算，给出相应的侧向刚度拟合计算式。分析表明拟合算式所得侧向刚度略大于数值计算所得，误差在2.50%~9.26%之间，根据拟合算式计算排架结构的侧向刚度能够满足围护结构分析的要求。本文提出的侧向刚度计算方法可靠，能够用于类似工程，可供深基坑工程设计、施工人员参考。
在逆作法深基坑围护结构体系支撑刚度计算中，通常认为结构自重及施工荷载均由竖向支承体系承担，而忽略了其横向承载能力，造成了工程上的浪费。本文对竖向支承体系所具有的侧向刚度进行研究，提供一种基于数值分析结果的侧向刚度的计算方法，可用于快速计算工程中各类立柱结构形式的侧向刚度。文章通过工程实例对不同形式下的钢管柱和格构柱结构体系的侧向刚度进行数值计算，给出相应的侧向刚度拟合计算式。分析表明拟合算式所得侧向刚度略大于数值计算所得，误差在2.50%~9.26%之间，根据拟合算式计算排架结构的侧向刚度能够满足围护结构分析的要求。本文提出的侧向刚度计算方法可靠，能够用于类似工程，可供深基坑工程设计、施工人员参考。 在逆作法深基坑围护结构体系支撑刚度计算中，通常认为结构自重及施工荷载均由竖向支承体系承担，而忽略了其横向承载能力，造成了工程上的浪费。本文对竖向支承体系所具有的侧向刚度进行研究，提供一种基于数值分析结果的侧向刚度的计算方法，可用于快速计算工程中各类立柱结构形式的侧向刚度。文章通过工程实例对不同形式下的钢管柱和格构柱结构体系的侧向刚度进行数值计算，给出相应的侧向刚度拟合计算式。分析表明拟合算式所得侧向刚度略大于数值计算所得，误差在2.50%~9.26%之间，根据拟合算式计算排架结构的侧向刚度能够满足围护结构分析的要求。本文提出的侧向刚度计算方法可靠，能够用于类似工程，可供深基坑工程设计、施工人员参考。
2020, 28(5): 1123-1131.
摘要:
内衬式岩洞高压储气库兼具抽取率高、循环能力强，且能承受更高的内压力等优点，克服了传统压缩空气储能系统的诸多缺陷，是一种应用前景广阔的储能方式。论文以洞室埋深、内径和间距等3个最主要的储气库布局参数为影响因素，采用ABAQUS有限元软件基于正交试验设计模拟工况，以关键点的位移和塑性区面积作为评价指标，通过单因素试验研究了洞室间距、埋深及内径对围岩变形和稳定性的影响规律，提出了洞室群优化布局建议。研究表明：洞室埋深是影响储气库围岩变形和塑性区面积的最显著因素，其次为洞距和洞径；随着埋深的增大洞室围岩塑性区的发育区域得到有效的抑制，且塑性区主要分布于洞室顶部；增大洞距可有效削弱高内压对围岩的启裂效应；衬砌的最大拉应力主要分布在结构的顶部和底部，增大埋深或减小高径比都有助于提高衬砌的稳定性；综合分析表明储气库群的最优布局方案为埋深400 m、内径42 m、间距60 m。研究成果为内衬式高压储气库群的优化布局和稳定性评价提供了参考依据。 内衬式岩洞高压储气库兼具抽取率高、循环能力强，且能承受更高的内压力等优点，克服了传统压缩空气储能系统的诸多缺陷，是一种应用前景广阔的储能方式。论文以洞室埋深、内径和间距等3个最主要的储气库布局参数为影响因素，采用ABAQUS有限元软件基于正交试验设计模拟工况，以关键点的位移和塑性区面积作为评价指标，通过单因素试验研究了洞室间距、埋深及内径对围岩变形和稳定性的影响规律，提出了洞室群优化布局建议。研究表明：洞室埋深是影响储气库围岩变形和塑性区面积的最显著因素，其次为洞距和洞径；随着埋深的增大洞室围岩塑性区的发育区域得到有效的抑制，且塑性区主要分布于洞室顶部；增大洞距可有效削弱高内压对围岩的启裂效应；衬砌的最大拉应力主要分布在结构的顶部和底部，增大埋深或减小高径比都有助于提高衬砌的稳定性；综合分析表明储气库群的最优布局方案为埋深400 m、内径42 m、间距60 m。研究成果为内衬式高压储气库群的优化布局和稳定性评价提供了参考依据。
内衬式岩洞高压储气库兼具抽取率高、循环能力强，且能承受更高的内压力等优点，克服了传统压缩空气储能系统的诸多缺陷，是一种应用前景广阔的储能方式。论文以洞室埋深、内径和间距等3个最主要的储气库布局参数为影响因素，采用ABAQUS有限元软件基于正交试验设计模拟工况，以关键点的位移和塑性区面积作为评价指标，通过单因素试验研究了洞室间距、埋深及内径对围岩变形和稳定性的影响规律，提出了洞室群优化布局建议。研究表明：洞室埋深是影响储气库围岩变形和塑性区面积的最显著因素，其次为洞距和洞径；随着埋深的增大洞室围岩塑性区的发育区域得到有效的抑制，且塑性区主要分布于洞室顶部；增大洞距可有效削弱高内压对围岩的启裂效应；衬砌的最大拉应力主要分布在结构的顶部和底部，增大埋深或减小高径比都有助于提高衬砌的稳定性；综合分析表明储气库群的最优布局方案为埋深400 m、内径42 m、间距60 m。研究成果为内衬式高压储气库群的优化布局和稳定性评价提供了参考依据。 内衬式岩洞高压储气库兼具抽取率高、循环能力强，且能承受更高的内压力等优点，克服了传统压缩空气储能系统的诸多缺陷，是一种应用前景广阔的储能方式。论文以洞室埋深、内径和间距等3个最主要的储气库布局参数为影响因素，采用ABAQUS有限元软件基于正交试验设计模拟工况，以关键点的位移和塑性区面积作为评价指标，通过单因素试验研究了洞室间距、埋深及内径对围岩变形和稳定性的影响规律，提出了洞室群优化布局建议。研究表明：洞室埋深是影响储气库围岩变形和塑性区面积的最显著因素，其次为洞距和洞径；随着埋深的增大洞室围岩塑性区的发育区域得到有效的抑制，且塑性区主要分布于洞室顶部；增大洞距可有效削弱高内压对围岩的启裂效应；衬砌的最大拉应力主要分布在结构的顶部和底部，增大埋深或减小高径比都有助于提高衬砌的稳定性；综合分析表明储气库群的最优布局方案为埋深400 m、内径42 m、间距60 m。研究成果为内衬式高压储气库群的优化布局和稳定性评价提供了参考依据。
2020, 28(5): 1132-1139.
摘要:
尾矿胶结充填技术可避免矿渣的地表堆存、改善采场围岩稳定性、提高矿石回采率，因此在国内外的矿山开采中得到了广泛应用。充填系统的稳定性取决于尾矿连续充填过程中多场耦合作用造成的孔隙水压力演化。本研究基于经典Biot孔隙弹性理论建立尾矿的温度-渗流-力学-化学耦合模型框架，进而提出连续沉积过程中尾矿热-化学固结的一维超压模型，并推导化学反应造成水压变化的临界温度闭合公式。通过分析不同沉积速率、不同初始和边界温度条件下的充填过程，揭示了多场耦合作用对尾矿超孔隙水压力的影响机理。 尾矿胶结充填技术可避免矿渣的地表堆存、改善采场围岩稳定性、提高矿石回采率，因此在国内外的矿山开采中得到了广泛应用。充填系统的稳定性取决于尾矿连续充填过程中多场耦合作用造成的孔隙水压力演化。本研究基于经典Biot孔隙弹性理论建立尾矿的温度-渗流-力学-化学耦合模型框架，进而提出连续沉积过程中尾矿热-化学固结的一维超压模型，并推导化学反应造成水压变化的临界温度闭合公式。通过分析不同沉积速率、不同初始和边界温度条件下的充填过程，揭示了多场耦合作用对尾矿超孔隙水压力的影响机理。
尾矿胶结充填技术可避免矿渣的地表堆存、改善采场围岩稳定性、提高矿石回采率，因此在国内外的矿山开采中得到了广泛应用。充填系统的稳定性取决于尾矿连续充填过程中多场耦合作用造成的孔隙水压力演化。本研究基于经典Biot孔隙弹性理论建立尾矿的温度-渗流-力学-化学耦合模型框架，进而提出连续沉积过程中尾矿热-化学固结的一维超压模型，并推导化学反应造成水压变化的临界温度闭合公式。通过分析不同沉积速率、不同初始和边界温度条件下的充填过程，揭示了多场耦合作用对尾矿超孔隙水压力的影响机理。 尾矿胶结充填技术可避免矿渣的地表堆存、改善采场围岩稳定性、提高矿石回采率，因此在国内外的矿山开采中得到了广泛应用。充填系统的稳定性取决于尾矿连续充填过程中多场耦合作用造成的孔隙水压力演化。本研究基于经典Biot孔隙弹性理论建立尾矿的温度-渗流-力学-化学耦合模型框架，进而提出连续沉积过程中尾矿热-化学固结的一维超压模型，并推导化学反应造成水压变化的临界温度闭合公式。通过分析不同沉积速率、不同初始和边界温度条件下的充填过程，揭示了多场耦合作用对尾矿超孔隙水压力的影响机理。
2020, 28(5): 1140-1146.
摘要:
基于连续性方程、达西定律和伯努利表达式，在合理的假设条件下，本文推导了水平岩土层的实体拦砂坝基底处关键点的水压力解析式，通过与数值模拟(Autobank有限元程序)对比可知，本文解析式与数值分析结果误差非常小，其误差基本控制在1%以内，该解析方法是可靠稳定的。本文还进一步讨论了该方法的应用价值，依据得出的水头，可计算构筑物下游x处的水力坡降，判断构筑物下游土体的渗透变形类型，也可估算需要处理的范围以及对护坦长度的设计提供依据。依据相关文献结论，提出运用该解析式计算有坡度的沟床的拦砂坝基底扬压力偏于安全，并且提出了该解析式计算实体拦砂坝底部水压力是否需要考虑“地基的有效深度”对基底水压力的影响问题，此问题还需要进一步研究。 基于连续性方程、达西定律和伯努利表达式，在合理的假设条件下，本文推导了水平岩土层的实体拦砂坝基底处关键点的水压力解析式，通过与数值模拟(Autobank有限元程序)对比可知，本文解析式与数值分析结果误差非常小，其误差基本控制在1%以内，该解析方法是可靠稳定的。本文还进一步讨论了该方法的应用价值，依据得出的水头，可计算构筑物下游x处的水力坡降，判断构筑物下游土体的渗透变形类型，也可估算需要处理的范围以及对护坦长度的设计提供依据。依据相关文献结论，提出运用该解析式计算有坡度的沟床的拦砂坝基底扬压力偏于安全，并且提出了该解析式计算实体拦砂坝底部水压力是否需要考虑“地基的有效深度”对基底水压力的影响问题，此问题还需要进一步研究。
基于连续性方程、达西定律和伯努利表达式，在合理的假设条件下，本文推导了水平岩土层的实体拦砂坝基底处关键点的水压力解析式，通过与数值模拟(Autobank有限元程序)对比可知，本文解析式与数值分析结果误差非常小，其误差基本控制在1%以内，该解析方法是可靠稳定的。本文还进一步讨论了该方法的应用价值，依据得出的水头，可计算构筑物下游x处的水力坡降，判断构筑物下游土体的渗透变形类型，也可估算需要处理的范围以及对护坦长度的设计提供依据。依据相关文献结论，提出运用该解析式计算有坡度的沟床的拦砂坝基底扬压力偏于安全，并且提出了该解析式计算实体拦砂坝底部水压力是否需要考虑“地基的有效深度”对基底水压力的影响问题，此问题还需要进一步研究。 基于连续性方程、达西定律和伯努利表达式，在合理的假设条件下，本文推导了水平岩土层的实体拦砂坝基底处关键点的水压力解析式，通过与数值模拟(Autobank有限元程序)对比可知，本文解析式与数值分析结果误差非常小，其误差基本控制在1%以内，该解析方法是可靠稳定的。本文还进一步讨论了该方法的应用价值，依据得出的水头，可计算构筑物下游x处的水力坡降，判断构筑物下游土体的渗透变形类型，也可估算需要处理的范围以及对护坦长度的设计提供依据。依据相关文献结论，提出运用该解析式计算有坡度的沟床的拦砂坝基底扬压力偏于安全，并且提出了该解析式计算实体拦砂坝底部水压力是否需要考虑“地基的有效深度”对基底水压力的影响问题，此问题还需要进一步研究。
微信 | 公众平台 
