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专家审稿
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主编审稿2016年 24卷 第6期
上一期
2016, 24(6): 1041-1047.
摘要
1186KB
摘要:
为了预测边坡变形大小，以便及时采取防治措施，通过取不同的迟滞时间对原始监测数据进行相空间重置获得新的数据序列，再以这些新的数据序列为基础，采用预测残差平方和最小的线性优化方法，将ARMA时间序列法和GM（1，1）灰色理论的预测结果进行组合，对某矿的边坡变形量进行滚动组合预测。对不同方法的预测精度和预测残差的标准差进行了对比分析，结果对比表明，组合预测较单项预测方法残差标准差明显减小，且相空间重置后的组合预测结果提高了直接预测的平均预测精度，这为边坡变形趋势的预测与防灾预警提供了可靠的方法。 为了预测边坡变形大小，以便及时采取防治措施，通过取不同的迟滞时间对原始监测数据进行相空间重置获得新的数据序列，再以这些新的数据序列为基础，采用预测残差平方和最小的线性优化方法，将ARMA时间序列法和GM（1，1）灰色理论的预测结果进行组合，对某矿的边坡变形量进行滚动组合预测。对不同方法的预测精度和预测残差的标准差进行了对比分析，结果对比表明，组合预测较单项预测方法残差标准差明显减小，且相空间重置后的组合预测结果提高了直接预测的平均预测精度，这为边坡变形趋势的预测与防灾预警提供了可靠的方法。
为了预测边坡变形大小，以便及时采取防治措施，通过取不同的迟滞时间对原始监测数据进行相空间重置获得新的数据序列，再以这些新的数据序列为基础，采用预测残差平方和最小的线性优化方法，将ARMA时间序列法和GM（1，1）灰色理论的预测结果进行组合，对某矿的边坡变形量进行滚动组合预测。对不同方法的预测精度和预测残差的标准差进行了对比分析，结果对比表明，组合预测较单项预测方法残差标准差明显减小，且相空间重置后的组合预测结果提高了直接预测的平均预测精度，这为边坡变形趋势的预测与防灾预警提供了可靠的方法。 为了预测边坡变形大小，以便及时采取防治措施，通过取不同的迟滞时间对原始监测数据进行相空间重置获得新的数据序列，再以这些新的数据序列为基础，采用预测残差平方和最小的线性优化方法，将ARMA时间序列法和GM（1，1）灰色理论的预测结果进行组合，对某矿的边坡变形量进行滚动组合预测。对不同方法的预测精度和预测残差的标准差进行了对比分析，结果对比表明，组合预测较单项预测方法残差标准差明显减小，且相空间重置后的组合预测结果提高了直接预测的平均预测精度，这为边坡变形趋势的预测与防灾预警提供了可靠的方法。
2016, 24(6): 1048-1055.
摘要:
三峡库区堆积层滑坡稳定性受库水位变动影响十分明显，库水变动下堆积层滑坡的演化过程与稳定性预测研究对防灾减灾具有重要的指导意义。基于库水变动与滑坡变形的响应关系，建立库水动力加卸载与位移速率响应耦合的加卸载响应比预测模型；建立库水变动与滑坡稳定系数的响应关系，进而确定库水变动下滑坡体的渗流场类型，并以滑坡稳定系数的变化率的正负来判断库水变动的加卸载作用。以黄莲树滑坡为例，预测其稳定性，并对预测结果进行验证。结果表明：黄莲树滑坡水平方向位移变化与库水变动存在响应关系，且响应具有明显的滞后性；库水变动下该滑坡的渗流场属于动水压力型，每个水文年中库水动力对滑坡有6个月为加载过程，1个月为卸载过程；滑坡监测点的加卸载响应比在2011年出现整体上升并大于1，揭示滑坡趋于失稳，对库水变动加卸载作用的响应加强。结论得到了宏观变形破坏迹象的验证，说明改进的加卸载响应比预测模型具有良好的预测效果。 三峡库区堆积层滑坡稳定性受库水位变动影响十分明显，库水变动下堆积层滑坡的演化过程与稳定性预测研究对防灾减灾具有重要的指导意义。基于库水变动与滑坡变形的响应关系，建立库水动力加卸载与位移速率响应耦合的加卸载响应比预测模型；建立库水变动与滑坡稳定系数的响应关系，进而确定库水变动下滑坡体的渗流场类型，并以滑坡稳定系数的变化率的正负来判断库水变动的加卸载作用。以黄莲树滑坡为例，预测其稳定性，并对预测结果进行验证。结果表明：黄莲树滑坡水平方向位移变化与库水变动存在响应关系，且响应具有明显的滞后性；库水变动下该滑坡的渗流场属于动水压力型，每个水文年中库水动力对滑坡有6个月为加载过程，1个月为卸载过程；滑坡监测点的加卸载响应比在2011年出现整体上升并大于1，揭示滑坡趋于失稳，对库水变动加卸载作用的响应加强。结论得到了宏观变形破坏迹象的验证，说明改进的加卸载响应比预测模型具有良好的预测效果。
三峡库区堆积层滑坡稳定性受库水位变动影响十分明显，库水变动下堆积层滑坡的演化过程与稳定性预测研究对防灾减灾具有重要的指导意义。基于库水变动与滑坡变形的响应关系，建立库水动力加卸载与位移速率响应耦合的加卸载响应比预测模型；建立库水变动与滑坡稳定系数的响应关系，进而确定库水变动下滑坡体的渗流场类型，并以滑坡稳定系数的变化率的正负来判断库水变动的加卸载作用。以黄莲树滑坡为例，预测其稳定性，并对预测结果进行验证。结果表明：黄莲树滑坡水平方向位移变化与库水变动存在响应关系，且响应具有明显的滞后性；库水变动下该滑坡的渗流场属于动水压力型，每个水文年中库水动力对滑坡有6个月为加载过程，1个月为卸载过程；滑坡监测点的加卸载响应比在2011年出现整体上升并大于1，揭示滑坡趋于失稳，对库水变动加卸载作用的响应加强。结论得到了宏观变形破坏迹象的验证，说明改进的加卸载响应比预测模型具有良好的预测效果。 三峡库区堆积层滑坡稳定性受库水位变动影响十分明显，库水变动下堆积层滑坡的演化过程与稳定性预测研究对防灾减灾具有重要的指导意义。基于库水变动与滑坡变形的响应关系，建立库水动力加卸载与位移速率响应耦合的加卸载响应比预测模型；建立库水变动与滑坡稳定系数的响应关系，进而确定库水变动下滑坡体的渗流场类型，并以滑坡稳定系数的变化率的正负来判断库水变动的加卸载作用。以黄莲树滑坡为例，预测其稳定性，并对预测结果进行验证。结果表明：黄莲树滑坡水平方向位移变化与库水变动存在响应关系，且响应具有明显的滞后性；库水变动下该滑坡的渗流场属于动水压力型，每个水文年中库水动力对滑坡有6个月为加载过程，1个月为卸载过程；滑坡监测点的加卸载响应比在2011年出现整体上升并大于1，揭示滑坡趋于失稳，对库水变动加卸载作用的响应加强。结论得到了宏观变形破坏迹象的验证，说明改进的加卸载响应比预测模型具有良好的预测效果。
2016, 24(6): 1056-1063.
摘要:
合理的流变参数选取对准确刻画泥石流、高速远程滑坡运动过程和动力行为至关重要。本研究基于三维连续介质动态数值模型，构建Voellmy流变模型，结合方差分析方法，比较了不同流变参数对泥石流运动行为的影响程度。结果表明：动力底摩擦角和湍流系数均会对泥石流与高速远程滑坡的动力特征产生一定的影响，但影响程度各异。较大的动力底摩擦角会产生更大、更快的能量耗散过程，使得运动过程整体滞后；较高的湍流系数增加了流体层之间的动量交换强度，具有较大的与周围界质混合的能力，对周围介质的卷吸作用增大。物源区体积（湍流系数）在一定程度上仅影响泥石流运动速度，对致灾范围和规模影响作用不大。沟道下垫面情况、颗粒物组成、孔隙水压力（底摩擦角）与灾害体流速、移动距离和堆积区体积、面积关系很密切，在很大程度上影响泥石流、滑坡强度，致灾范围和规模。研究成果以期为流变参数选取提供很好的借鉴方法，也为地质灾害防治提供一定的技术参考。 合理的流变参数选取对准确刻画泥石流、高速远程滑坡运动过程和动力行为至关重要。本研究基于三维连续介质动态数值模型，构建Voellmy流变模型，结合方差分析方法，比较了不同流变参数对泥石流运动行为的影响程度。结果表明：动力底摩擦角和湍流系数均会对泥石流与高速远程滑坡的动力特征产生一定的影响，但影响程度各异。较大的动力底摩擦角会产生更大、更快的能量耗散过程，使得运动过程整体滞后；较高的湍流系数增加了流体层之间的动量交换强度，具有较大的与周围界质混合的能力，对周围介质的卷吸作用增大。物源区体积（湍流系数）在一定程度上仅影响泥石流运动速度，对致灾范围和规模影响作用不大。沟道下垫面情况、颗粒物组成、孔隙水压力（底摩擦角）与灾害体流速、移动距离和堆积区体积、面积关系很密切，在很大程度上影响泥石流、滑坡强度，致灾范围和规模。研究成果以期为流变参数选取提供很好的借鉴方法，也为地质灾害防治提供一定的技术参考。
合理的流变参数选取对准确刻画泥石流、高速远程滑坡运动过程和动力行为至关重要。本研究基于三维连续介质动态数值模型，构建Voellmy流变模型，结合方差分析方法，比较了不同流变参数对泥石流运动行为的影响程度。结果表明：动力底摩擦角和湍流系数均会对泥石流与高速远程滑坡的动力特征产生一定的影响，但影响程度各异。较大的动力底摩擦角会产生更大、更快的能量耗散过程，使得运动过程整体滞后；较高的湍流系数增加了流体层之间的动量交换强度，具有较大的与周围界质混合的能力，对周围介质的卷吸作用增大。物源区体积（湍流系数）在一定程度上仅影响泥石流运动速度，对致灾范围和规模影响作用不大。沟道下垫面情况、颗粒物组成、孔隙水压力（底摩擦角）与灾害体流速、移动距离和堆积区体积、面积关系很密切，在很大程度上影响泥石流、滑坡强度，致灾范围和规模。研究成果以期为流变参数选取提供很好的借鉴方法，也为地质灾害防治提供一定的技术参考。 合理的流变参数选取对准确刻画泥石流、高速远程滑坡运动过程和动力行为至关重要。本研究基于三维连续介质动态数值模型，构建Voellmy流变模型，结合方差分析方法，比较了不同流变参数对泥石流运动行为的影响程度。结果表明：动力底摩擦角和湍流系数均会对泥石流与高速远程滑坡的动力特征产生一定的影响，但影响程度各异。较大的动力底摩擦角会产生更大、更快的能量耗散过程，使得运动过程整体滞后；较高的湍流系数增加了流体层之间的动量交换强度，具有较大的与周围界质混合的能力，对周围介质的卷吸作用增大。物源区体积（湍流系数）在一定程度上仅影响泥石流运动速度，对致灾范围和规模影响作用不大。沟道下垫面情况、颗粒物组成、孔隙水压力（底摩擦角）与灾害体流速、移动距离和堆积区体积、面积关系很密切，在很大程度上影响泥石流、滑坡强度，致灾范围和规模。研究成果以期为流变参数选取提供很好的借鉴方法，也为地质灾害防治提供一定的技术参考。
2016, 24(6): 1064-1071.
摘要:
辨识地下工程震害风险元素是工程抗震安全性评价与科学防治的基础。应用系统论方法进行地下工程地震灾害综合风险体系的结构化分解和元素集成，建立任务、事件、要素的地下工程地震灾害综合风险三元支持结构形式化描述，全面考量多重震害风险要素；从地质条件、地形地貌、工程作用、环境条件、监测表现等角度进行风险元素的解译，探究地下工程震害致灾元素和承灾元素之间的逻辑关联和作用机理，构建地震作用下地下工程风险分析科学的概念体系和方法论框架，为探索地下工程震害风险的本质致因、地下工程震害系统分析与评估的综合集成提供了依据。 辨识地下工程震害风险元素是工程抗震安全性评价与科学防治的基础。应用系统论方法进行地下工程地震灾害综合风险体系的结构化分解和元素集成，建立任务、事件、要素的地下工程地震灾害综合风险三元支持结构形式化描述，全面考量多重震害风险要素；从地质条件、地形地貌、工程作用、环境条件、监测表现等角度进行风险元素的解译，探究地下工程震害致灾元素和承灾元素之间的逻辑关联和作用机理，构建地震作用下地下工程风险分析科学的概念体系和方法论框架，为探索地下工程震害风险的本质致因、地下工程震害系统分析与评估的综合集成提供了依据。
辨识地下工程震害风险元素是工程抗震安全性评价与科学防治的基础。应用系统论方法进行地下工程地震灾害综合风险体系的结构化分解和元素集成，建立任务、事件、要素的地下工程地震灾害综合风险三元支持结构形式化描述，全面考量多重震害风险要素；从地质条件、地形地貌、工程作用、环境条件、监测表现等角度进行风险元素的解译，探究地下工程震害致灾元素和承灾元素之间的逻辑关联和作用机理，构建地震作用下地下工程风险分析科学的概念体系和方法论框架，为探索地下工程震害风险的本质致因、地下工程震害系统分析与评估的综合集成提供了依据。 辨识地下工程震害风险元素是工程抗震安全性评价与科学防治的基础。应用系统论方法进行地下工程地震灾害综合风险体系的结构化分解和元素集成，建立任务、事件、要素的地下工程地震灾害综合风险三元支持结构形式化描述，全面考量多重震害风险要素；从地质条件、地形地貌、工程作用、环境条件、监测表现等角度进行风险元素的解译，探究地下工程震害致灾元素和承灾元素之间的逻辑关联和作用机理，构建地震作用下地下工程风险分析科学的概念体系和方法论框架，为探索地下工程震害风险的本质致因、地下工程震害系统分析与评估的综合集成提供了依据。
2016, 24(6): 1072-1079.
摘要:
唐古栋滑坡位于楞古水电站拟选的上、中坝址和下坝址之间，且滑坡规模巨大，对水电站坝址的选择和水工建筑物的布置有决定性的影响，对滑坡成因机制的研究对于分析该河段类似斜坡的变形演化具有非常重要的意义。在对滑坡地质环境条件和滑坡体特征分析的基础上，采用物理模拟中的底摩擦试验方法和离散元数值计算对唐古栋滑坡的成因机制进行分析。研究结果表明，滑坡为沿强风化层内陡倾坡外和缓倾坡外结构面组合阶梯状滑面剪断层面滑动的滑移-拉裂式的巨型岩质滑坡。滑坡失稳过程为前缘坡体首先发生变形失稳破坏，然后中后部边坡不断蠕滑变形，最终前缘抗剪段失效导致中后部整个边坡的失稳破坏。 唐古栋滑坡位于楞古水电站拟选的上、中坝址和下坝址之间，且滑坡规模巨大，对水电站坝址的选择和水工建筑物的布置有决定性的影响，对滑坡成因机制的研究对于分析该河段类似斜坡的变形演化具有非常重要的意义。在对滑坡地质环境条件和滑坡体特征分析的基础上，采用物理模拟中的底摩擦试验方法和离散元数值计算对唐古栋滑坡的成因机制进行分析。研究结果表明，滑坡为沿强风化层内陡倾坡外和缓倾坡外结构面组合阶梯状滑面剪断层面滑动的滑移-拉裂式的巨型岩质滑坡。滑坡失稳过程为前缘坡体首先发生变形失稳破坏，然后中后部边坡不断蠕滑变形，最终前缘抗剪段失效导致中后部整个边坡的失稳破坏。
唐古栋滑坡位于楞古水电站拟选的上、中坝址和下坝址之间，且滑坡规模巨大，对水电站坝址的选择和水工建筑物的布置有决定性的影响，对滑坡成因机制的研究对于分析该河段类似斜坡的变形演化具有非常重要的意义。在对滑坡地质环境条件和滑坡体特征分析的基础上，采用物理模拟中的底摩擦试验方法和离散元数值计算对唐古栋滑坡的成因机制进行分析。研究结果表明，滑坡为沿强风化层内陡倾坡外和缓倾坡外结构面组合阶梯状滑面剪断层面滑动的滑移-拉裂式的巨型岩质滑坡。滑坡失稳过程为前缘坡体首先发生变形失稳破坏，然后中后部边坡不断蠕滑变形，最终前缘抗剪段失效导致中后部整个边坡的失稳破坏。 唐古栋滑坡位于楞古水电站拟选的上、中坝址和下坝址之间，且滑坡规模巨大，对水电站坝址的选择和水工建筑物的布置有决定性的影响，对滑坡成因机制的研究对于分析该河段类似斜坡的变形演化具有非常重要的意义。在对滑坡地质环境条件和滑坡体特征分析的基础上，采用物理模拟中的底摩擦试验方法和离散元数值计算对唐古栋滑坡的成因机制进行分析。研究结果表明，滑坡为沿强风化层内陡倾坡外和缓倾坡外结构面组合阶梯状滑面剪断层面滑动的滑移-拉裂式的巨型岩质滑坡。滑坡失稳过程为前缘坡体首先发生变形失稳破坏，然后中后部边坡不断蠕滑变形，最终前缘抗剪段失效导致中后部整个边坡的失稳破坏。
2016, 24(6): 1080-1087.
摘要:
恩施盆地红层分布范围广，存在大量的斜坡或人工高陡边坡。由于红层岩体工程地质性质的特殊性，在自然地质作用和人类工程活动的影响下，边坡产生变形破坏，造成人员伤亡和财产损失，对城市市政工程和道路工程建设产生了较大的影响和制约。本文通过恩施盆地红层边坡的野外工程地质调查、钻探、现场试验（压水和渗水试验）、样品采集和室内岩体特性参数测试等工作，基本查清了红层的工程地质特性、水理特性和边坡变形特点。恩施盆地红层可分为“硬砂岩”和“软砂岩”，前者由胶结较好的粉砂岩和砂岩组成，强度较高，透水性差，属相对隔水层；后者由胶结较差的砂岩构成，强度低，透水较强，为含水层。边坡变形破坏规模较小，但点多、危害较大。本文从运动方式和影响因素两个方面对边坡变形破坏模式进行研究，依据斜坡岩土体运动方式，红层边坡变形破坏划分为：顺层岩质滑坡、坠落式崩塌、倾倒式崩塌3种；按变形破坏影响因素，边坡变形破坏划分为：软硬互层红砂岩差异风化、顺层结构面和切层结构面不利组合、人工开挖扰动3种，并分析了各类变形破坏模式的特点和变形破坏过程，对恩施盆地及同类型地区的红层边坡变形破坏的防治具有指导意义及参考价值。 恩施盆地红层分布范围广，存在大量的斜坡或人工高陡边坡。由于红层岩体工程地质性质的特殊性，在自然地质作用和人类工程活动的影响下，边坡产生变形破坏，造成人员伤亡和财产损失，对城市市政工程和道路工程建设产生了较大的影响和制约。本文通过恩施盆地红层边坡的野外工程地质调查、钻探、现场试验（压水和渗水试验）、样品采集和室内岩体特性参数测试等工作，基本查清了红层的工程地质特性、水理特性和边坡变形特点。恩施盆地红层可分为“硬砂岩”和“软砂岩”，前者由胶结较好的粉砂岩和砂岩组成，强度较高，透水性差，属相对隔水层；后者由胶结较差的砂岩构成，强度低，透水较强，为含水层。边坡变形破坏规模较小，但点多、危害较大。本文从运动方式和影响因素两个方面对边坡变形破坏模式进行研究，依据斜坡岩土体运动方式，红层边坡变形破坏划分为：顺层岩质滑坡、坠落式崩塌、倾倒式崩塌3种；按变形破坏影响因素，边坡变形破坏划分为：软硬互层红砂岩差异风化、顺层结构面和切层结构面不利组合、人工开挖扰动3种，并分析了各类变形破坏模式的特点和变形破坏过程，对恩施盆地及同类型地区的红层边坡变形破坏的防治具有指导意义及参考价值。
恩施盆地红层分布范围广，存在大量的斜坡或人工高陡边坡。由于红层岩体工程地质性质的特殊性，在自然地质作用和人类工程活动的影响下，边坡产生变形破坏，造成人员伤亡和财产损失，对城市市政工程和道路工程建设产生了较大的影响和制约。本文通过恩施盆地红层边坡的野外工程地质调查、钻探、现场试验（压水和渗水试验）、样品采集和室内岩体特性参数测试等工作，基本查清了红层的工程地质特性、水理特性和边坡变形特点。恩施盆地红层可分为“硬砂岩”和“软砂岩”，前者由胶结较好的粉砂岩和砂岩组成，强度较高，透水性差，属相对隔水层；后者由胶结较差的砂岩构成，强度低，透水较强，为含水层。边坡变形破坏规模较小，但点多、危害较大。本文从运动方式和影响因素两个方面对边坡变形破坏模式进行研究，依据斜坡岩土体运动方式，红层边坡变形破坏划分为：顺层岩质滑坡、坠落式崩塌、倾倒式崩塌3种；按变形破坏影响因素，边坡变形破坏划分为：软硬互层红砂岩差异风化、顺层结构面和切层结构面不利组合、人工开挖扰动3种，并分析了各类变形破坏模式的特点和变形破坏过程，对恩施盆地及同类型地区的红层边坡变形破坏的防治具有指导意义及参考价值。 恩施盆地红层分布范围广，存在大量的斜坡或人工高陡边坡。由于红层岩体工程地质性质的特殊性，在自然地质作用和人类工程活动的影响下，边坡产生变形破坏，造成人员伤亡和财产损失，对城市市政工程和道路工程建设产生了较大的影响和制约。本文通过恩施盆地红层边坡的野外工程地质调查、钻探、现场试验（压水和渗水试验）、样品采集和室内岩体特性参数测试等工作，基本查清了红层的工程地质特性、水理特性和边坡变形特点。恩施盆地红层可分为“硬砂岩”和“软砂岩”，前者由胶结较好的粉砂岩和砂岩组成，强度较高，透水性差，属相对隔水层；后者由胶结较差的砂岩构成，强度低，透水较强，为含水层。边坡变形破坏规模较小，但点多、危害较大。本文从运动方式和影响因素两个方面对边坡变形破坏模式进行研究，依据斜坡岩土体运动方式，红层边坡变形破坏划分为：顺层岩质滑坡、坠落式崩塌、倾倒式崩塌3种；按变形破坏影响因素，边坡变形破坏划分为：软硬互层红砂岩差异风化、顺层结构面和切层结构面不利组合、人工开挖扰动3种，并分析了各类变形破坏模式的特点和变形破坏过程，对恩施盆地及同类型地区的红层边坡变形破坏的防治具有指导意义及参考价值。
2016, 24(6): 1088-1095.
摘要:
滑坡地质灾害一直是社会高度关注的问题之一，近年来我国多地发生了由地震、降雨、水库运行和工程建设等触发的高边坡过大变形事故，有时甚至导致大型滑坡、泥石流，严重危害到人们的生命和财产安全。边坡变形的监测技术和方法在最近一个时期得到了飞速的发展，在保证边坡稳定性、验证支挡措施效果、提高滑坡预警预报水平等方面发挥了重要的作用。本文在简要介绍传统边坡变形监测技术及其不足的基础上，阐述了近十余年间国内外边坡变形监测技术的最新发展和应用现状，重点分析和对比了分布式光纤传感等新型监测技术的特点。最后，对边坡变形监测技术未来的发展方向提出了一些研究思路。 滑坡地质灾害一直是社会高度关注的问题之一，近年来我国多地发生了由地震、降雨、水库运行和工程建设等触发的高边坡过大变形事故，有时甚至导致大型滑坡、泥石流，严重危害到人们的生命和财产安全。边坡变形的监测技术和方法在最近一个时期得到了飞速的发展，在保证边坡稳定性、验证支挡措施效果、提高滑坡预警预报水平等方面发挥了重要的作用。本文在简要介绍传统边坡变形监测技术及其不足的基础上，阐述了近十余年间国内外边坡变形监测技术的最新发展和应用现状，重点分析和对比了分布式光纤传感等新型监测技术的特点。最后，对边坡变形监测技术未来的发展方向提出了一些研究思路。
滑坡地质灾害一直是社会高度关注的问题之一，近年来我国多地发生了由地震、降雨、水库运行和工程建设等触发的高边坡过大变形事故，有时甚至导致大型滑坡、泥石流，严重危害到人们的生命和财产安全。边坡变形的监测技术和方法在最近一个时期得到了飞速的发展，在保证边坡稳定性、验证支挡措施效果、提高滑坡预警预报水平等方面发挥了重要的作用。本文在简要介绍传统边坡变形监测技术及其不足的基础上，阐述了近十余年间国内外边坡变形监测技术的最新发展和应用现状，重点分析和对比了分布式光纤传感等新型监测技术的特点。最后，对边坡变形监测技术未来的发展方向提出了一些研究思路。 滑坡地质灾害一直是社会高度关注的问题之一，近年来我国多地发生了由地震、降雨、水库运行和工程建设等触发的高边坡过大变形事故，有时甚至导致大型滑坡、泥石流，严重危害到人们的生命和财产安全。边坡变形的监测技术和方法在最近一个时期得到了飞速的发展，在保证边坡稳定性、验证支挡措施效果、提高滑坡预警预报水平等方面发挥了重要的作用。本文在简要介绍传统边坡变形监测技术及其不足的基础上，阐述了近十余年间国内外边坡变形监测技术的最新发展和应用现状，重点分析和对比了分布式光纤传感等新型监测技术的特点。最后，对边坡变形监测技术未来的发展方向提出了一些研究思路。
2016, 24(6): 1096-1102.
摘要:
泥石流的形成，必须同时具备丰富的松散堆积物、足够的水源和有利的地形地貌3个基本条件，强降雨是形成泥石流的主要动力来源。针对重力流形式截排水技术的不足以及暴雨来临时快速排水的需要，采用具有自清淤能力的水石分离虹吸排水技术，可有效提高泥石流治理的效率和耐久性。拦污格栅孔径选取以及虹吸排水系统设计是影响分流池清淤能力的关键。首先应用计算流体力学软件CFD建立三维数值模型，对分流池在虹吸作用下的水力特性进行分析，然后建立泥沙启动和悬浮数学模型，利用分流池的水力特性分析泥沙的启动和悬浮，从而建立虹吸分流池清淤能力的评价指标，并对泥沙随水流排出池外的3个必要条件进行分析。表明实际工程安装虹吸管时其进出口水头差应该在5m以上，且拦污格栅孔径不超过10mm。工程上可以用此指导实际泥石流防治中的虹吸分流池设计。 泥石流的形成，必须同时具备丰富的松散堆积物、足够的水源和有利的地形地貌3个基本条件，强降雨是形成泥石流的主要动力来源。针对重力流形式截排水技术的不足以及暴雨来临时快速排水的需要，采用具有自清淤能力的水石分离虹吸排水技术，可有效提高泥石流治理的效率和耐久性。拦污格栅孔径选取以及虹吸排水系统设计是影响分流池清淤能力的关键。首先应用计算流体力学软件CFD建立三维数值模型，对分流池在虹吸作用下的水力特性进行分析，然后建立泥沙启动和悬浮数学模型，利用分流池的水力特性分析泥沙的启动和悬浮，从而建立虹吸分流池清淤能力的评价指标，并对泥沙随水流排出池外的3个必要条件进行分析。表明实际工程安装虹吸管时其进出口水头差应该在5m以上，且拦污格栅孔径不超过10mm。工程上可以用此指导实际泥石流防治中的虹吸分流池设计。
泥石流的形成，必须同时具备丰富的松散堆积物、足够的水源和有利的地形地貌3个基本条件，强降雨是形成泥石流的主要动力来源。针对重力流形式截排水技术的不足以及暴雨来临时快速排水的需要，采用具有自清淤能力的水石分离虹吸排水技术，可有效提高泥石流治理的效率和耐久性。拦污格栅孔径选取以及虹吸排水系统设计是影响分流池清淤能力的关键。首先应用计算流体力学软件CFD建立三维数值模型，对分流池在虹吸作用下的水力特性进行分析，然后建立泥沙启动和悬浮数学模型，利用分流池的水力特性分析泥沙的启动和悬浮，从而建立虹吸分流池清淤能力的评价指标，并对泥沙随水流排出池外的3个必要条件进行分析。表明实际工程安装虹吸管时其进出口水头差应该在5m以上，且拦污格栅孔径不超过10mm。工程上可以用此指导实际泥石流防治中的虹吸分流池设计。 泥石流的形成，必须同时具备丰富的松散堆积物、足够的水源和有利的地形地貌3个基本条件，强降雨是形成泥石流的主要动力来源。针对重力流形式截排水技术的不足以及暴雨来临时快速排水的需要，采用具有自清淤能力的水石分离虹吸排水技术，可有效提高泥石流治理的效率和耐久性。拦污格栅孔径选取以及虹吸排水系统设计是影响分流池清淤能力的关键。首先应用计算流体力学软件CFD建立三维数值模型，对分流池在虹吸作用下的水力特性进行分析，然后建立泥沙启动和悬浮数学模型，利用分流池的水力特性分析泥沙的启动和悬浮，从而建立虹吸分流池清淤能力的评价指标，并对泥沙随水流排出池外的3个必要条件进行分析。表明实际工程安装虹吸管时其进出口水头差应该在5m以上，且拦污格栅孔径不超过10mm。工程上可以用此指导实际泥石流防治中的虹吸分流池设计。
2016, 24(6): 1110-1117.
摘要:
采用高空间分辨率的PPP-BOTDA光纤感测技术，研发出一种适合于土体变形监测的特种感测光缆。通过水平向和垂直向感测光缆植入，对边坡模型在坡顶局部加载和削坡过程土体内部变形场进行了分布式监测，获得了荷载和削坡作用下坡体变形场的分布规律，并对边坡模型进行了有限元数值分析和计算评价。分布式光纤感测技术监测结果表明：在坡顶局部加载作用下土体水平向拉张变形最大值发生在坡体中部，这与数值模拟结果一致；但在削坡作用下，坡体水平向拉张变形最大值发生在坡体上部，表明削坡作用改变了边坡模型的变形规律，上层土体在坡顶局部荷载作用下易发生倾倒变形。研究结果也表明，作者研制的特种感测光缆具有良好的感测性能，可以对土体变形场进行准确有效监测。 采用高空间分辨率的PPP-BOTDA光纤感测技术，研发出一种适合于土体变形监测的特种感测光缆。通过水平向和垂直向感测光缆植入，对边坡模型在坡顶局部加载和削坡过程土体内部变形场进行了分布式监测，获得了荷载和削坡作用下坡体变形场的分布规律，并对边坡模型进行了有限元数值分析和计算评价。分布式光纤感测技术监测结果表明：在坡顶局部加载作用下土体水平向拉张变形最大值发生在坡体中部，这与数值模拟结果一致；但在削坡作用下，坡体水平向拉张变形最大值发生在坡体上部，表明削坡作用改变了边坡模型的变形规律，上层土体在坡顶局部荷载作用下易发生倾倒变形。研究结果也表明，作者研制的特种感测光缆具有良好的感测性能，可以对土体变形场进行准确有效监测。
采用高空间分辨率的PPP-BOTDA光纤感测技术，研发出一种适合于土体变形监测的特种感测光缆。通过水平向和垂直向感测光缆植入，对边坡模型在坡顶局部加载和削坡过程土体内部变形场进行了分布式监测，获得了荷载和削坡作用下坡体变形场的分布规律，并对边坡模型进行了有限元数值分析和计算评价。分布式光纤感测技术监测结果表明：在坡顶局部加载作用下土体水平向拉张变形最大值发生在坡体中部，这与数值模拟结果一致；但在削坡作用下，坡体水平向拉张变形最大值发生在坡体上部，表明削坡作用改变了边坡模型的变形规律，上层土体在坡顶局部荷载作用下易发生倾倒变形。研究结果也表明，作者研制的特种感测光缆具有良好的感测性能，可以对土体变形场进行准确有效监测。 采用高空间分辨率的PPP-BOTDA光纤感测技术，研发出一种适合于土体变形监测的特种感测光缆。通过水平向和垂直向感测光缆植入，对边坡模型在坡顶局部加载和削坡过程土体内部变形场进行了分布式监测，获得了荷载和削坡作用下坡体变形场的分布规律，并对边坡模型进行了有限元数值分析和计算评价。分布式光纤感测技术监测结果表明：在坡顶局部加载作用下土体水平向拉张变形最大值发生在坡体中部，这与数值模拟结果一致；但在削坡作用下，坡体水平向拉张变形最大值发生在坡体上部，表明削坡作用改变了边坡模型的变形规律，上层土体在坡顶局部荷载作用下易发生倾倒变形。研究结果也表明，作者研制的特种感测光缆具有良好的感测性能，可以对土体变形场进行准确有效监测。
2016, 24(6): 1118-1125.
摘要:
采用基于布里渊背向散射的分布式光纤传感技术（BOTDR），监测煤层采动过程中覆岩的变形情况。以淮南矿区某工作面为例，在煤层开采之前，通过钻孔安装工艺将分布式传感光缆植入到覆岩中，然后进行封孔注浆，使传感光缆与围岩变形协调。随着工作面的逐步推进，通过获取和分析传感光缆的应变分布特征及其动态变化过程，得到了煤层采动过程中覆岩的变形及破坏状态。最大拉应变位于孔深5m处，应变量是8350με；最大压应变位于孔深37m，应变量约为-550με。光缆应变与地层具有很好的对应关系，在岩性相对较软的地层（如泥岩）中，拉应变值相对较大，而在岩性相对较硬的地层（如砂岩）中，应变量较小且多为压应变。根据光缆的应变分布得到的沿钻孔方向地层的最大变形量为34mm，巷道围岩松动圈范围约为6m。研究结果表明，BOTDR分布式光纤传感技术能够准确地获取覆岩的变形分布及其变化情况，该技术的应用可以为深部煤层的安全高效开采提供可靠的依据。 采用基于布里渊背向散射的分布式光纤传感技术（BOTDR），监测煤层采动过程中覆岩的变形情况。以淮南矿区某工作面为例，在煤层开采之前，通过钻孔安装工艺将分布式传感光缆植入到覆岩中，然后进行封孔注浆，使传感光缆与围岩变形协调。随着工作面的逐步推进，通过获取和分析传感光缆的应变分布特征及其动态变化过程，得到了煤层采动过程中覆岩的变形及破坏状态。最大拉应变位于孔深5m处，应变量是8350με；最大压应变位于孔深37m，应变量约为-550με。光缆应变与地层具有很好的对应关系，在岩性相对较软的地层（如泥岩）中，拉应变值相对较大，而在岩性相对较硬的地层（如砂岩）中，应变量较小且多为压应变。根据光缆的应变分布得到的沿钻孔方向地层的最大变形量为34mm，巷道围岩松动圈范围约为6m。研究结果表明，BOTDR分布式光纤传感技术能够准确地获取覆岩的变形分布及其变化情况，该技术的应用可以为深部煤层的安全高效开采提供可靠的依据。
采用基于布里渊背向散射的分布式光纤传感技术（BOTDR），监测煤层采动过程中覆岩的变形情况。以淮南矿区某工作面为例，在煤层开采之前，通过钻孔安装工艺将分布式传感光缆植入到覆岩中，然后进行封孔注浆，使传感光缆与围岩变形协调。随着工作面的逐步推进，通过获取和分析传感光缆的应变分布特征及其动态变化过程，得到了煤层采动过程中覆岩的变形及破坏状态。最大拉应变位于孔深5m处，应变量是8350με；最大压应变位于孔深37m，应变量约为-550με。光缆应变与地层具有很好的对应关系，在岩性相对较软的地层（如泥岩）中，拉应变值相对较大，而在岩性相对较硬的地层（如砂岩）中，应变量较小且多为压应变。根据光缆的应变分布得到的沿钻孔方向地层的最大变形量为34mm，巷道围岩松动圈范围约为6m。研究结果表明，BOTDR分布式光纤传感技术能够准确地获取覆岩的变形分布及其变化情况，该技术的应用可以为深部煤层的安全高效开采提供可靠的依据。 采用基于布里渊背向散射的分布式光纤传感技术（BOTDR），监测煤层采动过程中覆岩的变形情况。以淮南矿区某工作面为例，在煤层开采之前，通过钻孔安装工艺将分布式传感光缆植入到覆岩中，然后进行封孔注浆，使传感光缆与围岩变形协调。随着工作面的逐步推进，通过获取和分析传感光缆的应变分布特征及其动态变化过程，得到了煤层采动过程中覆岩的变形及破坏状态。最大拉应变位于孔深5m处，应变量是8350με；最大压应变位于孔深37m，应变量约为-550με。光缆应变与地层具有很好的对应关系，在岩性相对较软的地层（如泥岩）中，拉应变值相对较大，而在岩性相对较硬的地层（如砂岩）中，应变量较小且多为压应变。根据光缆的应变分布得到的沿钻孔方向地层的最大变形量为34mm，巷道围岩松动圈范围约为6m。研究结果表明，BOTDR分布式光纤传感技术能够准确地获取覆岩的变形分布及其变化情况，该技术的应用可以为深部煤层的安全高效开采提供可靠的依据。
2016, 24(6): 1126-1135.
摘要:
在地震多发地区，地震荷载对岩石边坡的稳定性影响显著。因此，在边坡抗震设计中，准确有效地评估其稳定性显得非常重要。安全系数法未考虑地震荷载等影响因素的不确定性，因此具有一定的局限性。本文在考虑到破坏面出流缝未堵塞和被堵塞两种情况下，利用拟动力方法计算了岩石边坡抗倾覆稳定性安全系数。在此基础上，考虑到地震荷载、坡顶超载及张裂缝内水位深度的变异性，对岩石边坡的抗倾覆稳定性进行了可靠度分析。研究发现，当破坏面出流缝被堵塞时，岩石边坡的抗倾覆稳定性急剧降低。此外，地震荷载等因素的变异性对岩石边坡的抗倾覆稳定性有着显著的影响。因此，同时利用安全系数及可靠度指标来评估岩石边坡的稳定性，且适当地考虑岩体放大系数，有利于岩石边坡抗震设计的安全性。 在地震多发地区，地震荷载对岩石边坡的稳定性影响显著。因此，在边坡抗震设计中，准确有效地评估其稳定性显得非常重要。安全系数法未考虑地震荷载等影响因素的不确定性，因此具有一定的局限性。本文在考虑到破坏面出流缝未堵塞和被堵塞两种情况下，利用拟动力方法计算了岩石边坡抗倾覆稳定性安全系数。在此基础上，考虑到地震荷载、坡顶超载及张裂缝内水位深度的变异性，对岩石边坡的抗倾覆稳定性进行了可靠度分析。研究发现，当破坏面出流缝被堵塞时，岩石边坡的抗倾覆稳定性急剧降低。此外，地震荷载等因素的变异性对岩石边坡的抗倾覆稳定性有着显著的影响。因此，同时利用安全系数及可靠度指标来评估岩石边坡的稳定性，且适当地考虑岩体放大系数，有利于岩石边坡抗震设计的安全性。
在地震多发地区，地震荷载对岩石边坡的稳定性影响显著。因此，在边坡抗震设计中，准确有效地评估其稳定性显得非常重要。安全系数法未考虑地震荷载等影响因素的不确定性，因此具有一定的局限性。本文在考虑到破坏面出流缝未堵塞和被堵塞两种情况下，利用拟动力方法计算了岩石边坡抗倾覆稳定性安全系数。在此基础上，考虑到地震荷载、坡顶超载及张裂缝内水位深度的变异性，对岩石边坡的抗倾覆稳定性进行了可靠度分析。研究发现，当破坏面出流缝被堵塞时，岩石边坡的抗倾覆稳定性急剧降低。此外，地震荷载等因素的变异性对岩石边坡的抗倾覆稳定性有着显著的影响。因此，同时利用安全系数及可靠度指标来评估岩石边坡的稳定性，且适当地考虑岩体放大系数，有利于岩石边坡抗震设计的安全性。 在地震多发地区，地震荷载对岩石边坡的稳定性影响显著。因此，在边坡抗震设计中，准确有效地评估其稳定性显得非常重要。安全系数法未考虑地震荷载等影响因素的不确定性，因此具有一定的局限性。本文在考虑到破坏面出流缝未堵塞和被堵塞两种情况下，利用拟动力方法计算了岩石边坡抗倾覆稳定性安全系数。在此基础上，考虑到地震荷载、坡顶超载及张裂缝内水位深度的变异性，对岩石边坡的抗倾覆稳定性进行了可靠度分析。研究发现，当破坏面出流缝被堵塞时，岩石边坡的抗倾覆稳定性急剧降低。此外，地震荷载等因素的变异性对岩石边坡的抗倾覆稳定性有着显著的影响。因此，同时利用安全系数及可靠度指标来评估岩石边坡的稳定性，且适当地考虑岩体放大系数，有利于岩石边坡抗震设计的安全性。
2016, 24(6): 1136-1144.
摘要:
滑坡预测对于减轻地质灾害的危害十分重要，但对科学研究却很有挑战性。基于变形特征和位移监测数据，建立了三峡库区白水河滑坡的时间序列加法模型。在模型中，累计位移分为3个部分：趋势、周期和随机项，解释了由内部因素（地质环境，重力等）、外部因素（降雨，水库水位等）、随机因素（不确定性）共同作用的影响。在对位移数据进行统计分析后，提出了一个3次多项式模型对趋势项进行学习，并利用多算法寻优的支持向量回归机（SVR）模型对周期项进行训练与预测。结果表明，在预测精度上，基于时间序列与遗传算法-支持向量回归机（GA-SVR）耦合的位移预测模型要明显优于网格寻优（GS）以及粒子群算法（PSO）优化的支持向量回归机模型。因此，GA-SVR模型在滑坡位移预测方面可以得到较好的应用。在“阶跃型”滑坡位移预测中，GA-SVR将具有广阔的应用前景。 滑坡预测对于减轻地质灾害的危害十分重要，但对科学研究却很有挑战性。基于变形特征和位移监测数据，建立了三峡库区白水河滑坡的时间序列加法模型。在模型中，累计位移分为3个部分：趋势、周期和随机项，解释了由内部因素（地质环境，重力等）、外部因素（降雨，水库水位等）、随机因素（不确定性）共同作用的影响。在对位移数据进行统计分析后，提出了一个3次多项式模型对趋势项进行学习，并利用多算法寻优的支持向量回归机（SVR）模型对周期项进行训练与预测。结果表明，在预测精度上，基于时间序列与遗传算法-支持向量回归机（GA-SVR）耦合的位移预测模型要明显优于网格寻优（GS）以及粒子群算法（PSO）优化的支持向量回归机模型。因此，GA-SVR模型在滑坡位移预测方面可以得到较好的应用。在“阶跃型”滑坡位移预测中，GA-SVR将具有广阔的应用前景。
滑坡预测对于减轻地质灾害的危害十分重要，但对科学研究却很有挑战性。基于变形特征和位移监测数据，建立了三峡库区白水河滑坡的时间序列加法模型。在模型中，累计位移分为3个部分：趋势、周期和随机项，解释了由内部因素（地质环境，重力等）、外部因素（降雨，水库水位等）、随机因素（不确定性）共同作用的影响。在对位移数据进行统计分析后，提出了一个3次多项式模型对趋势项进行学习，并利用多算法寻优的支持向量回归机（SVR）模型对周期项进行训练与预测。结果表明，在预测精度上，基于时间序列与遗传算法-支持向量回归机（GA-SVR）耦合的位移预测模型要明显优于网格寻优（GS）以及粒子群算法（PSO）优化的支持向量回归机模型。因此，GA-SVR模型在滑坡位移预测方面可以得到较好的应用。在“阶跃型”滑坡位移预测中，GA-SVR将具有广阔的应用前景。 滑坡预测对于减轻地质灾害的危害十分重要，但对科学研究却很有挑战性。基于变形特征和位移监测数据，建立了三峡库区白水河滑坡的时间序列加法模型。在模型中，累计位移分为3个部分：趋势、周期和随机项，解释了由内部因素（地质环境，重力等）、外部因素（降雨，水库水位等）、随机因素（不确定性）共同作用的影响。在对位移数据进行统计分析后，提出了一个3次多项式模型对趋势项进行学习，并利用多算法寻优的支持向量回归机（SVR）模型对周期项进行训练与预测。结果表明，在预测精度上，基于时间序列与遗传算法-支持向量回归机（GA-SVR）耦合的位移预测模型要明显优于网格寻优（GS）以及粒子群算法（PSO）优化的支持向量回归机模型。因此，GA-SVR模型在滑坡位移预测方面可以得到较好的应用。在“阶跃型”滑坡位移预测中，GA-SVR将具有广阔的应用前景。
2016, 24(6): 1145-1156.
摘要:
2016年7月6日晨0时40分左右，新疆喀什地区叶城县柯克亚乡六村发生特大滑坡泥石流灾害，造成重大人员伤亡和财产损失。本研究采用地面调查、访问和遥感解译方法，从滑坡、泥石流形成的地形地貌、地层岩性和水文气象条件着手，分析了滑坡特征与成因，泥石流形成条件、灾害链过程与致灾机理，并对未来本区滑坡泥石流的发展趋势进行了预测。现场调查表明：（1）位于西昆仑山北坡中高山区的六村与七村毗邻区域，在6日凌晨发生的大暴雨，触发了38处群发性浅层黄土滑坡，属蠕滑-拉裂机制，且部分大滑坡表现为远程滑坡-泥流特征；（2）这些滑坡体堆积在“V”形沟谷中形成堰塞坝，其中六村上游发育15处滑坡和2个滑坡堰塞坝，在持续降水和小型沟谷泥石流的作用下，滑坡坝发生串联式溃决而形成堵溃型泥石流，冲毁六村居民区和道路；（3）同时，该毗邻区域两侧存在超过227处的黄土滑坡变形体，未来在区域气候由暖干转向暖湿条件下，强降雨的极端气候事件会增多，若遭遇强降雨，研究区仍然会爆发滑坡-堰塞坝-溃决泥石流模式的灾害，其规模可能比“7·6”事件还大。建议深化本区浅层黄土滑坡变形机理、临界雨量及泥流运动机理等方面的深入研究，同时加强滑坡泥石流的监测和预测研究。 2016年7月6日晨0时40分左右，新疆喀什地区叶城县柯克亚乡六村发生特大滑坡泥石流灾害，造成重大人员伤亡和财产损失。本研究采用地面调查、访问和遥感解译方法，从滑坡、泥石流形成的地形地貌、地层岩性和水文气象条件着手，分析了滑坡特征与成因，泥石流形成条件、灾害链过程与致灾机理，并对未来本区滑坡泥石流的发展趋势进行了预测。现场调查表明：（1）位于西昆仑山北坡中高山区的六村与七村毗邻区域，在6日凌晨发生的大暴雨，触发了38处群发性浅层黄土滑坡，属蠕滑-拉裂机制，且部分大滑坡表现为远程滑坡-泥流特征；（2）这些滑坡体堆积在“V”形沟谷中形成堰塞坝，其中六村上游发育15处滑坡和2个滑坡堰塞坝，在持续降水和小型沟谷泥石流的作用下，滑坡坝发生串联式溃决而形成堵溃型泥石流，冲毁六村居民区和道路；（3）同时，该毗邻区域两侧存在超过227处的黄土滑坡变形体，未来在区域气候由暖干转向暖湿条件下，强降雨的极端气候事件会增多，若遭遇强降雨，研究区仍然会爆发滑坡-堰塞坝-溃决泥石流模式的灾害，其规模可能比“7·6”事件还大。建议深化本区浅层黄土滑坡变形机理、临界雨量及泥流运动机理等方面的深入研究，同时加强滑坡泥石流的监测和预测研究。
2016年7月6日晨0时40分左右，新疆喀什地区叶城县柯克亚乡六村发生特大滑坡泥石流灾害，造成重大人员伤亡和财产损失。本研究采用地面调查、访问和遥感解译方法，从滑坡、泥石流形成的地形地貌、地层岩性和水文气象条件着手，分析了滑坡特征与成因，泥石流形成条件、灾害链过程与致灾机理，并对未来本区滑坡泥石流的发展趋势进行了预测。现场调查表明：（1）位于西昆仑山北坡中高山区的六村与七村毗邻区域，在6日凌晨发生的大暴雨，触发了38处群发性浅层黄土滑坡，属蠕滑-拉裂机制，且部分大滑坡表现为远程滑坡-泥流特征；（2）这些滑坡体堆积在“V”形沟谷中形成堰塞坝，其中六村上游发育15处滑坡和2个滑坡堰塞坝，在持续降水和小型沟谷泥石流的作用下，滑坡坝发生串联式溃决而形成堵溃型泥石流，冲毁六村居民区和道路；（3）同时，该毗邻区域两侧存在超过227处的黄土滑坡变形体，未来在区域气候由暖干转向暖湿条件下，强降雨的极端气候事件会增多，若遭遇强降雨，研究区仍然会爆发滑坡-堰塞坝-溃决泥石流模式的灾害，其规模可能比“7·6”事件还大。建议深化本区浅层黄土滑坡变形机理、临界雨量及泥流运动机理等方面的深入研究，同时加强滑坡泥石流的监测和预测研究。 2016年7月6日晨0时40分左右，新疆喀什地区叶城县柯克亚乡六村发生特大滑坡泥石流灾害，造成重大人员伤亡和财产损失。本研究采用地面调查、访问和遥感解译方法，从滑坡、泥石流形成的地形地貌、地层岩性和水文气象条件着手，分析了滑坡特征与成因，泥石流形成条件、灾害链过程与致灾机理，并对未来本区滑坡泥石流的发展趋势进行了预测。现场调查表明：（1）位于西昆仑山北坡中高山区的六村与七村毗邻区域，在6日凌晨发生的大暴雨，触发了38处群发性浅层黄土滑坡，属蠕滑-拉裂机制，且部分大滑坡表现为远程滑坡-泥流特征；（2）这些滑坡体堆积在“V”形沟谷中形成堰塞坝，其中六村上游发育15处滑坡和2个滑坡堰塞坝，在持续降水和小型沟谷泥石流的作用下，滑坡坝发生串联式溃决而形成堵溃型泥石流，冲毁六村居民区和道路；（3）同时，该毗邻区域两侧存在超过227处的黄土滑坡变形体，未来在区域气候由暖干转向暖湿条件下，强降雨的极端气候事件会增多，若遭遇强降雨，研究区仍然会爆发滑坡-堰塞坝-溃决泥石流模式的灾害，其规模可能比“7·6”事件还大。建议深化本区浅层黄土滑坡变形机理、临界雨量及泥流运动机理等方面的深入研究，同时加强滑坡泥石流的监测和预测研究。
2016, 24(6): 1103-1109.
摘要:
利用数据挖掘技术对三峡库区重庆段滑带土抗剪强度特征值进行预测研究。利用CHAID算法与相关性分析进行数据预处理。根据CHAID算法分类结果，将滑坡按照原岩的沉积环境进行分类。在分类的基础上，根据各定量指标与抗剪强度的Pearson相关系数筛选滑带土抗剪强度的影响因素。相关性分析结果表明，原岩为不同沉积环境的滑坡其天然状态下内摩擦角的影响因素不同；天然状态下的黏聚力与各定量因素相关性均不高。将相关性高的指标作为输入变量，建立数据挖掘模型。研究结果表明，挖掘出的知识具有良好的适用性。 利用数据挖掘技术对三峡库区重庆段滑带土抗剪强度特征值进行预测研究。利用CHAID算法与相关性分析进行数据预处理。根据CHAID算法分类结果，将滑坡按照原岩的沉积环境进行分类。在分类的基础上，根据各定量指标与抗剪强度的Pearson相关系数筛选滑带土抗剪强度的影响因素。相关性分析结果表明，原岩为不同沉积环境的滑坡其天然状态下内摩擦角的影响因素不同；天然状态下的黏聚力与各定量因素相关性均不高。将相关性高的指标作为输入变量，建立数据挖掘模型。研究结果表明，挖掘出的知识具有良好的适用性。
利用数据挖掘技术对三峡库区重庆段滑带土抗剪强度特征值进行预测研究。利用CHAID算法与相关性分析进行数据预处理。根据CHAID算法分类结果，将滑坡按照原岩的沉积环境进行分类。在分类的基础上，根据各定量指标与抗剪强度的Pearson相关系数筛选滑带土抗剪强度的影响因素。相关性分析结果表明，原岩为不同沉积环境的滑坡其天然状态下内摩擦角的影响因素不同；天然状态下的黏聚力与各定量因素相关性均不高。将相关性高的指标作为输入变量，建立数据挖掘模型。研究结果表明，挖掘出的知识具有良好的适用性。 利用数据挖掘技术对三峡库区重庆段滑带土抗剪强度特征值进行预测研究。利用CHAID算法与相关性分析进行数据预处理。根据CHAID算法分类结果，将滑坡按照原岩的沉积环境进行分类。在分类的基础上，根据各定量指标与抗剪强度的Pearson相关系数筛选滑带土抗剪强度的影响因素。相关性分析结果表明，原岩为不同沉积环境的滑坡其天然状态下内摩擦角的影响因素不同；天然状态下的黏聚力与各定量因素相关性均不高。将相关性高的指标作为输入变量，建立数据挖掘模型。研究结果表明，挖掘出的知识具有良好的适用性。
2016, 24(6): 1157-1169.
摘要:
以地下水位线以下的石楼隧道典型三趾马红土围岩段为例，通过现场监测对三趾马红土围岩的体积含水量、孔隙水压力、围岩应力（土压力）、拱顶沉降与水平收敛进行了分析。在此基础上，通过原位大剪试验获得了可靠的围岩抗剪强度参数，并建立了隧道三维有限元数值模型，分别对考虑水-力耦合效应、不考虑水-力耦合效应的三趾马红土围岩变形规律进行了探讨，分析了孔隙水压力随着隧道开挖的变化和三趾马红土围岩位移场、应力场受水-力耦合效应的影响程度，并提出了围岩破坏变形机制。结果表明：（1）实测拱顶下沉大于围岩水平变形，围岩应力可分为增长期（ < 20d）、调整期（20~60d）、稳定期（>60d）3个阶段，且整体应力水平较高，下台阶含水量大于上台阶，孔隙水压力经历了由负变正的过程。（2）现场剪切试验所测围岩的黏聚力为64.0kPa，内摩擦角为27.7°。（3）数值分析表明，隧道开挖后孔隙水压力场变化十分明显，这是由地下水流速场的改变引起的，水力坡降在衬砌面附近最为明显，渗透动水压力导致土体产生一定的渗透变形；考虑水-力耦合后围岩剪应力、最大剪应变、拱顶沉降、水平收敛、底板隆起均较大。（4）受开挖及支护的影响，地下水产生渗流并依次经过拱顶、边墙，最终汇集于隧底；受开挖、地下水渗流的影响，围岩节理裂隙进一步扩张，成为地下水良好的运移通道；围岩的有效应力随着孔隙水压力的减小而增大，围岩的力学强度在土体趋于饱和状态时骤降，反过来，高有效应力、低围岩强度以及贯通性节理裂隙三者共同改变着地下水渗流场的状态。（5）为保障围岩整体稳定性，建议及时排出隧道底部积水并施做仰拱。 以地下水位线以下的石楼隧道典型三趾马红土围岩段为例，通过现场监测对三趾马红土围岩的体积含水量、孔隙水压力、围岩应力（土压力）、拱顶沉降与水平收敛进行了分析。在此基础上，通过原位大剪试验获得了可靠的围岩抗剪强度参数，并建立了隧道三维有限元数值模型，分别对考虑水-力耦合效应、不考虑水-力耦合效应的三趾马红土围岩变形规律进行了探讨，分析了孔隙水压力随着隧道开挖的变化和三趾马红土围岩位移场、应力场受水-力耦合效应的影响程度，并提出了围岩破坏变形机制。结果表明：（1）实测拱顶下沉大于围岩水平变形，围岩应力可分为增长期（ < 20d）、调整期（20~60d）、稳定期（>60d）3个阶段，且整体应力水平较高，下台阶含水量大于上台阶，孔隙水压力经历了由负变正的过程。（2）现场剪切试验所测围岩的黏聚力为64.0kPa，内摩擦角为27.7°。（3）数值分析表明，隧道开挖后孔隙水压力场变化十分明显，这是由地下水流速场的改变引起的，水力坡降在衬砌面附近最为明显，渗透动水压力导致土体产生一定的渗透变形；考虑水-力耦合后围岩剪应力、最大剪应变、拱顶沉降、水平收敛、底板隆起均较大。（4）受开挖及支护的影响，地下水产生渗流并依次经过拱顶、边墙，最终汇集于隧底；受开挖、地下水渗流的影响，围岩节理裂隙进一步扩张，成为地下水良好的运移通道；围岩的有效应力随着孔隙水压力的减小而增大，围岩的力学强度在土体趋于饱和状态时骤降，反过来，高有效应力、低围岩强度以及贯通性节理裂隙三者共同改变着地下水渗流场的状态。（5）为保障围岩整体稳定性，建议及时排出隧道底部积水并施做仰拱。
以地下水位线以下的石楼隧道典型三趾马红土围岩段为例，通过现场监测对三趾马红土围岩的体积含水量、孔隙水压力、围岩应力（土压力）、拱顶沉降与水平收敛进行了分析。在此基础上，通过原位大剪试验获得了可靠的围岩抗剪强度参数，并建立了隧道三维有限元数值模型，分别对考虑水-力耦合效应、不考虑水-力耦合效应的三趾马红土围岩变形规律进行了探讨，分析了孔隙水压力随着隧道开挖的变化和三趾马红土围岩位移场、应力场受水-力耦合效应的影响程度，并提出了围岩破坏变形机制。结果表明：（1）实测拱顶下沉大于围岩水平变形，围岩应力可分为增长期（ < 20d）、调整期（20~60d）、稳定期（>60d）3个阶段，且整体应力水平较高，下台阶含水量大于上台阶，孔隙水压力经历了由负变正的过程。（2）现场剪切试验所测围岩的黏聚力为64.0kPa，内摩擦角为27.7°。（3）数值分析表明，隧道开挖后孔隙水压力场变化十分明显，这是由地下水流速场的改变引起的，水力坡降在衬砌面附近最为明显，渗透动水压力导致土体产生一定的渗透变形；考虑水-力耦合后围岩剪应力、最大剪应变、拱顶沉降、水平收敛、底板隆起均较大。（4）受开挖及支护的影响，地下水产生渗流并依次经过拱顶、边墙，最终汇集于隧底；受开挖、地下水渗流的影响，围岩节理裂隙进一步扩张，成为地下水良好的运移通道；围岩的有效应力随着孔隙水压力的减小而增大，围岩的力学强度在土体趋于饱和状态时骤降，反过来，高有效应力、低围岩强度以及贯通性节理裂隙三者共同改变着地下水渗流场的状态。（5）为保障围岩整体稳定性，建议及时排出隧道底部积水并施做仰拱。 以地下水位线以下的石楼隧道典型三趾马红土围岩段为例，通过现场监测对三趾马红土围岩的体积含水量、孔隙水压力、围岩应力（土压力）、拱顶沉降与水平收敛进行了分析。在此基础上，通过原位大剪试验获得了可靠的围岩抗剪强度参数，并建立了隧道三维有限元数值模型，分别对考虑水-力耦合效应、不考虑水-力耦合效应的三趾马红土围岩变形规律进行了探讨，分析了孔隙水压力随着隧道开挖的变化和三趾马红土围岩位移场、应力场受水-力耦合效应的影响程度，并提出了围岩破坏变形机制。结果表明：（1）实测拱顶下沉大于围岩水平变形，围岩应力可分为增长期（ < 20d）、调整期（20~60d）、稳定期（>60d）3个阶段，且整体应力水平较高，下台阶含水量大于上台阶，孔隙水压力经历了由负变正的过程。（2）现场剪切试验所测围岩的黏聚力为64.0kPa，内摩擦角为27.7°。（3）数值分析表明，隧道开挖后孔隙水压力场变化十分明显，这是由地下水流速场的改变引起的，水力坡降在衬砌面附近最为明显，渗透动水压力导致土体产生一定的渗透变形；考虑水-力耦合后围岩剪应力、最大剪应变、拱顶沉降、水平收敛、底板隆起均较大。（4）受开挖及支护的影响，地下水产生渗流并依次经过拱顶、边墙，最终汇集于隧底；受开挖、地下水渗流的影响，围岩节理裂隙进一步扩张，成为地下水良好的运移通道；围岩的有效应力随着孔隙水压力的减小而增大，围岩的力学强度在土体趋于饱和状态时骤降，反过来，高有效应力、低围岩强度以及贯通性节理裂隙三者共同改变着地下水渗流场的状态。（5）为保障围岩整体稳定性，建议及时排出隧道底部积水并施做仰拱。
2016, 24(6): 1170-1176.
摘要:
利用振动试验台系统研究循环荷载作用下含软弱夹层岩体的疲劳损伤特性，结合超声波检测仪和动态信号测试分析系统，对疲劳损伤过程中缺陷岩体声学参数进行实时的监测和细致的研究。结果表明：整个疲劳周期内，不同损伤阶段超声波波速变化最为敏感，呈倒S型衰减规律；波形在损伤过程中从近似半圆形逐渐发生畸变，波形相关性系数总体上随循环次数比的增加呈下降趋势；超声波波幅在疲劳损伤中期波动较大，频域最大幅值和主频变化特征曲线规律不明显，仅在临近破坏时才表现出快速下降趋势，无法对其真实频域特性进行有效分析和识别。最后，基于超声波波速定义损伤变量，提出以Logistic方程的逆函数形式或4次多项式方程来描述含软弱夹层岩体疲劳累积损伤演化方程。研究成果可为各类振动环境下边坡的疲劳稳定性评价和加固工程设计奠定理论基础。 利用振动试验台系统研究循环荷载作用下含软弱夹层岩体的疲劳损伤特性，结合超声波检测仪和动态信号测试分析系统，对疲劳损伤过程中缺陷岩体声学参数进行实时的监测和细致的研究。结果表明：整个疲劳周期内，不同损伤阶段超声波波速变化最为敏感，呈倒S型衰减规律；波形在损伤过程中从近似半圆形逐渐发生畸变，波形相关性系数总体上随循环次数比的增加呈下降趋势；超声波波幅在疲劳损伤中期波动较大，频域最大幅值和主频变化特征曲线规律不明显，仅在临近破坏时才表现出快速下降趋势，无法对其真实频域特性进行有效分析和识别。最后，基于超声波波速定义损伤变量，提出以Logistic方程的逆函数形式或4次多项式方程来描述含软弱夹层岩体疲劳累积损伤演化方程。研究成果可为各类振动环境下边坡的疲劳稳定性评价和加固工程设计奠定理论基础。
利用振动试验台系统研究循环荷载作用下含软弱夹层岩体的疲劳损伤特性，结合超声波检测仪和动态信号测试分析系统，对疲劳损伤过程中缺陷岩体声学参数进行实时的监测和细致的研究。结果表明：整个疲劳周期内，不同损伤阶段超声波波速变化最为敏感，呈倒S型衰减规律；波形在损伤过程中从近似半圆形逐渐发生畸变，波形相关性系数总体上随循环次数比的增加呈下降趋势；超声波波幅在疲劳损伤中期波动较大，频域最大幅值和主频变化特征曲线规律不明显，仅在临近破坏时才表现出快速下降趋势，无法对其真实频域特性进行有效分析和识别。最后，基于超声波波速定义损伤变量，提出以Logistic方程的逆函数形式或4次多项式方程来描述含软弱夹层岩体疲劳累积损伤演化方程。研究成果可为各类振动环境下边坡的疲劳稳定性评价和加固工程设计奠定理论基础。 利用振动试验台系统研究循环荷载作用下含软弱夹层岩体的疲劳损伤特性，结合超声波检测仪和动态信号测试分析系统，对疲劳损伤过程中缺陷岩体声学参数进行实时的监测和细致的研究。结果表明：整个疲劳周期内，不同损伤阶段超声波波速变化最为敏感，呈倒S型衰减规律；波形在损伤过程中从近似半圆形逐渐发生畸变，波形相关性系数总体上随循环次数比的增加呈下降趋势；超声波波幅在疲劳损伤中期波动较大，频域最大幅值和主频变化特征曲线规律不明显，仅在临近破坏时才表现出快速下降趋势，无法对其真实频域特性进行有效分析和识别。最后，基于超声波波速定义损伤变量，提出以Logistic方程的逆函数形式或4次多项式方程来描述含软弱夹层岩体疲劳累积损伤演化方程。研究成果可为各类振动环境下边坡的疲劳稳定性评价和加固工程设计奠定理论基础。
2016, 24(6): 1177-1181.
摘要:
灌浆模拟试验是确定灌浆工程参数，掌握各参数对灌浆效果影响规律的有效途径和方法。现有灌浆模拟实验装置没有集成因而不能模拟灌浆全过程，无法模拟受灌体挤密压缩条件下的围压边界，不能全面进行灌浆效果检测、评价等。本文通过分析、研究灌浆工艺及灌浆机理，研制了一种适用于松软地层的灌浆模拟实验装置，集成的系统可完整模拟不同灌浆方法的全过程。采用拆卸便捷的刚性高压容器装入多类型松软地层的受灌体，可模拟多孔（排）灌浆；紧贴其内壁的气囊，通过压力源的有效控制，可方便地模拟不同深度的地层围压环境；渗透性测试系统能提供可控水头，进行注水实验及灌后质量检测。功能验证结果表明，该装置能真实模拟现场灌浆全过程，可测得灌浆参数（灌浆压力、灌浆量）与灌浆效果（扩散距离、结石体性状等）之间的关系，为研究灌浆机理及灌浆设计施工参数奠定基础。 灌浆模拟试验是确定灌浆工程参数，掌握各参数对灌浆效果影响规律的有效途径和方法。现有灌浆模拟实验装置没有集成因而不能模拟灌浆全过程，无法模拟受灌体挤密压缩条件下的围压边界，不能全面进行灌浆效果检测、评价等。本文通过分析、研究灌浆工艺及灌浆机理，研制了一种适用于松软地层的灌浆模拟实验装置，集成的系统可完整模拟不同灌浆方法的全过程。采用拆卸便捷的刚性高压容器装入多类型松软地层的受灌体，可模拟多孔（排）灌浆；紧贴其内壁的气囊，通过压力源的有效控制，可方便地模拟不同深度的地层围压环境；渗透性测试系统能提供可控水头，进行注水实验及灌后质量检测。功能验证结果表明，该装置能真实模拟现场灌浆全过程，可测得灌浆参数（灌浆压力、灌浆量）与灌浆效果（扩散距离、结石体性状等）之间的关系，为研究灌浆机理及灌浆设计施工参数奠定基础。
灌浆模拟试验是确定灌浆工程参数，掌握各参数对灌浆效果影响规律的有效途径和方法。现有灌浆模拟实验装置没有集成因而不能模拟灌浆全过程，无法模拟受灌体挤密压缩条件下的围压边界，不能全面进行灌浆效果检测、评价等。本文通过分析、研究灌浆工艺及灌浆机理，研制了一种适用于松软地层的灌浆模拟实验装置，集成的系统可完整模拟不同灌浆方法的全过程。采用拆卸便捷的刚性高压容器装入多类型松软地层的受灌体，可模拟多孔（排）灌浆；紧贴其内壁的气囊，通过压力源的有效控制，可方便地模拟不同深度的地层围压环境；渗透性测试系统能提供可控水头，进行注水实验及灌后质量检测。功能验证结果表明，该装置能真实模拟现场灌浆全过程，可测得灌浆参数（灌浆压力、灌浆量）与灌浆效果（扩散距离、结石体性状等）之间的关系，为研究灌浆机理及灌浆设计施工参数奠定基础。 灌浆模拟试验是确定灌浆工程参数，掌握各参数对灌浆效果影响规律的有效途径和方法。现有灌浆模拟实验装置没有集成因而不能模拟灌浆全过程，无法模拟受灌体挤密压缩条件下的围压边界，不能全面进行灌浆效果检测、评价等。本文通过分析、研究灌浆工艺及灌浆机理，研制了一种适用于松软地层的灌浆模拟实验装置，集成的系统可完整模拟不同灌浆方法的全过程。采用拆卸便捷的刚性高压容器装入多类型松软地层的受灌体，可模拟多孔（排）灌浆；紧贴其内壁的气囊，通过压力源的有效控制，可方便地模拟不同深度的地层围压环境；渗透性测试系统能提供可控水头，进行注水实验及灌后质量检测。功能验证结果表明，该装置能真实模拟现场灌浆全过程，可测得灌浆参数（灌浆压力、灌浆量）与灌浆效果（扩散距离、结石体性状等）之间的关系，为研究灌浆机理及灌浆设计施工参数奠定基础。
2016, 24(6): 1182-1190.
摘要:
膨胀岩的体积变形具有明显的水-力路径效应，为了研究浸水-循环加卸载条件下压实膨胀岩的变形特征，以延吉膨胀岩为研究对象，开展了不同初始含水率试样的一维膨胀-循环压缩试验。根据试样浸水膨胀后的压缩-回弹曲线，确定了压缩指数、回弹指数以及二者之差，并引入累积总变形率和累积残余变形率的概念来表征其在循环加卸载条件下的变形特征。结果表明：膨胀率与初始含水率具有显著的线性负相关关系；随着循环次数增加，加、卸载曲线越来越平缓，卸载-再加载滞回环面积逐渐减小，试样的压缩指数、回弹指数以及二者之差均呈逐渐减小的趋势，单次循环产生的总变形和残余变形逐渐减小，累积总变形和累积残余变形先增加后逐渐趋于稳定；初始含水率越小的试样，压缩指数和回弹指数越大，累积总变形和累积残余变形越大；循环加卸载过程对不同初始含水率试样的力学性质有强化和同化作用。 膨胀岩的体积变形具有明显的水-力路径效应，为了研究浸水-循环加卸载条件下压实膨胀岩的变形特征，以延吉膨胀岩为研究对象，开展了不同初始含水率试样的一维膨胀-循环压缩试验。根据试样浸水膨胀后的压缩-回弹曲线，确定了压缩指数、回弹指数以及二者之差，并引入累积总变形率和累积残余变形率的概念来表征其在循环加卸载条件下的变形特征。结果表明：膨胀率与初始含水率具有显著的线性负相关关系；随着循环次数增加，加、卸载曲线越来越平缓，卸载-再加载滞回环面积逐渐减小，试样的压缩指数、回弹指数以及二者之差均呈逐渐减小的趋势，单次循环产生的总变形和残余变形逐渐减小，累积总变形和累积残余变形先增加后逐渐趋于稳定；初始含水率越小的试样，压缩指数和回弹指数越大，累积总变形和累积残余变形越大；循环加卸载过程对不同初始含水率试样的力学性质有强化和同化作用。
膨胀岩的体积变形具有明显的水-力路径效应，为了研究浸水-循环加卸载条件下压实膨胀岩的变形特征，以延吉膨胀岩为研究对象，开展了不同初始含水率试样的一维膨胀-循环压缩试验。根据试样浸水膨胀后的压缩-回弹曲线，确定了压缩指数、回弹指数以及二者之差，并引入累积总变形率和累积残余变形率的概念来表征其在循环加卸载条件下的变形特征。结果表明：膨胀率与初始含水率具有显著的线性负相关关系；随着循环次数增加，加、卸载曲线越来越平缓，卸载-再加载滞回环面积逐渐减小，试样的压缩指数、回弹指数以及二者之差均呈逐渐减小的趋势，单次循环产生的总变形和残余变形逐渐减小，累积总变形和累积残余变形先增加后逐渐趋于稳定；初始含水率越小的试样，压缩指数和回弹指数越大，累积总变形和累积残余变形越大；循环加卸载过程对不同初始含水率试样的力学性质有强化和同化作用。 膨胀岩的体积变形具有明显的水-力路径效应，为了研究浸水-循环加卸载条件下压实膨胀岩的变形特征，以延吉膨胀岩为研究对象，开展了不同初始含水率试样的一维膨胀-循环压缩试验。根据试样浸水膨胀后的压缩-回弹曲线，确定了压缩指数、回弹指数以及二者之差，并引入累积总变形率和累积残余变形率的概念来表征其在循环加卸载条件下的变形特征。结果表明：膨胀率与初始含水率具有显著的线性负相关关系；随着循环次数增加，加、卸载曲线越来越平缓，卸载-再加载滞回环面积逐渐减小，试样的压缩指数、回弹指数以及二者之差均呈逐渐减小的趋势，单次循环产生的总变形和残余变形逐渐减小，累积总变形和累积残余变形先增加后逐渐趋于稳定；初始含水率越小的试样，压缩指数和回弹指数越大，累积总变形和累积残余变形越大；循环加卸载过程对不同初始含水率试样的力学性质有强化和同化作用。
2016, 24(6): 1191-1198.
摘要:
采用三维颗粒流软件PFC3D的内置FISH语言，进行二次开发，模拟粗粒土级配，建立一个研究高铁填方路基粗粒土变形特性的颗粒流模型。通过粗粒土三轴试验，标定了表征粗粒土细观力学性质的模型参数，并验证了模型的有效性。考虑粗粒土曲率系数和不均匀系数对颗粒级配的影响，模拟并研究了5种不同级配下粗粒土在3种不同围压下的变形特性。试验结果表明，曲率系数对粗颗粒土变形特性影响较大，当其有效粒径与中值粒径及限制粒径的差距过大时，粗粒土中颗粒填充及致密性将变差，变形增大，强度降低。以较大曲率系数与较大不均匀系数组合的粗粒土受力性能较好，但此种级配的粗粒土压缩性大。级配良好且不均匀系数较大，其应力链分布越均匀，颗粒的挤压效果越显著，力的传递和分配也越均匀。 采用三维颗粒流软件PFC3D的内置FISH语言，进行二次开发，模拟粗粒土级配，建立一个研究高铁填方路基粗粒土变形特性的颗粒流模型。通过粗粒土三轴试验，标定了表征粗粒土细观力学性质的模型参数，并验证了模型的有效性。考虑粗粒土曲率系数和不均匀系数对颗粒级配的影响，模拟并研究了5种不同级配下粗粒土在3种不同围压下的变形特性。试验结果表明，曲率系数对粗颗粒土变形特性影响较大，当其有效粒径与中值粒径及限制粒径的差距过大时，粗粒土中颗粒填充及致密性将变差，变形增大，强度降低。以较大曲率系数与较大不均匀系数组合的粗粒土受力性能较好，但此种级配的粗粒土压缩性大。级配良好且不均匀系数较大，其应力链分布越均匀，颗粒的挤压效果越显著，力的传递和分配也越均匀。
采用三维颗粒流软件PFC3D的内置FISH语言，进行二次开发，模拟粗粒土级配，建立一个研究高铁填方路基粗粒土变形特性的颗粒流模型。通过粗粒土三轴试验，标定了表征粗粒土细观力学性质的模型参数，并验证了模型的有效性。考虑粗粒土曲率系数和不均匀系数对颗粒级配的影响，模拟并研究了5种不同级配下粗粒土在3种不同围压下的变形特性。试验结果表明，曲率系数对粗颗粒土变形特性影响较大，当其有效粒径与中值粒径及限制粒径的差距过大时，粗粒土中颗粒填充及致密性将变差，变形增大，强度降低。以较大曲率系数与较大不均匀系数组合的粗粒土受力性能较好，但此种级配的粗粒土压缩性大。级配良好且不均匀系数较大，其应力链分布越均匀，颗粒的挤压效果越显著，力的传递和分配也越均匀。 采用三维颗粒流软件PFC3D的内置FISH语言，进行二次开发，模拟粗粒土级配，建立一个研究高铁填方路基粗粒土变形特性的颗粒流模型。通过粗粒土三轴试验，标定了表征粗粒土细观力学性质的模型参数，并验证了模型的有效性。考虑粗粒土曲率系数和不均匀系数对颗粒级配的影响，模拟并研究了5种不同级配下粗粒土在3种不同围压下的变形特性。试验结果表明，曲率系数对粗颗粒土变形特性影响较大，当其有效粒径与中值粒径及限制粒径的差距过大时，粗粒土中颗粒填充及致密性将变差，变形增大，强度降低。以较大曲率系数与较大不均匀系数组合的粗粒土受力性能较好，但此种级配的粗粒土压缩性大。级配良好且不均匀系数较大，其应力链分布越均匀，颗粒的挤压效果越显著，力的传递和分配也越均匀。
2016, 24(6): 1199-1206.
摘要:
为了研究应力路径对吹填土结构性特征的影响，利用WF应力路径三轴仪对天津滨海新区吹填土进行常规三轴固结不排水试验及K0固结下的增P、等P、减P应力路径试验，同时进行扫描电镜试验。试验结果分析表明，出现结构屈服的应变量在2%左右；减P、等P、增P应力路径下土体结构屈服应力逐渐增大，并且结构屈服应力随着围压的增大而增大，随着累积变形量的增加则保持一定值。微观结构测试分析表明，吹填土体微观结构变化规律受应力路径和累积变形量影响较为明显，土体结构屈服前后，土体微观结构有着明显的差异。 为了研究应力路径对吹填土结构性特征的影响，利用WF应力路径三轴仪对天津滨海新区吹填土进行常规三轴固结不排水试验及K0固结下的增P、等P、减P应力路径试验，同时进行扫描电镜试验。试验结果分析表明，出现结构屈服的应变量在2%左右；减P、等P、增P应力路径下土体结构屈服应力逐渐增大，并且结构屈服应力随着围压的增大而增大，随着累积变形量的增加则保持一定值。微观结构测试分析表明，吹填土体微观结构变化规律受应力路径和累积变形量影响较为明显，土体结构屈服前后，土体微观结构有着明显的差异。
为了研究应力路径对吹填土结构性特征的影响，利用WF应力路径三轴仪对天津滨海新区吹填土进行常规三轴固结不排水试验及K0固结下的增P、等P、减P应力路径试验，同时进行扫描电镜试验。试验结果分析表明，出现结构屈服的应变量在2%左右；减P、等P、增P应力路径下土体结构屈服应力逐渐增大，并且结构屈服应力随着围压的增大而增大，随着累积变形量的增加则保持一定值。微观结构测试分析表明，吹填土体微观结构变化规律受应力路径和累积变形量影响较为明显，土体结构屈服前后，土体微观结构有着明显的差异。 为了研究应力路径对吹填土结构性特征的影响，利用WF应力路径三轴仪对天津滨海新区吹填土进行常规三轴固结不排水试验及K0固结下的增P、等P、减P应力路径试验，同时进行扫描电镜试验。试验结果分析表明，出现结构屈服的应变量在2%左右；减P、等P、增P应力路径下土体结构屈服应力逐渐增大，并且结构屈服应力随着围压的增大而增大，随着累积变形量的增加则保持一定值。微观结构测试分析表明，吹填土体微观结构变化规律受应力路径和累积变形量影响较为明显，土体结构屈服前后，土体微观结构有着明显的差异。
2016, 24(6): 1207-1213.
摘要:
钻孔灌注桩后压浆后，与坑外含水层相比，基坑范围内含水层的渗透系数减小，这对基坑降水渗流场具有比较明显的影响。某广场式建筑由五幢塔楼和地下车库组成，采用桩侧后压浆钻孔灌注桩，基坑开挖深度21m，承压含水层组厚10m，透水性较强，采用敞开式完整井降水，井位主要沿基坑周边布置。在对水文地质条件进行概化后，建立了地下水三维非稳定流数值模型，进行了非均质渗流场模拟，并与均质渗流场作比较。结果表明，坑内后压浆区域的渗透系数减小后，坑内水力坡度变陡，单井涌水量减小，井数应相应增加；若模型计算域全部按注浆后的渗透系数考虑，则会严重降低补给强度、低估基坑总涌水量；在相同的降深要求下，坑内后压浆后渗透系数减小、但坑外渗透系数不变，基坑总补给量基本没有变化。现场监测与模拟结果较为一致。研究成果对类似工程地下水控制有一定的借鉴意义。 钻孔灌注桩后压浆后，与坑外含水层相比，基坑范围内含水层的渗透系数减小，这对基坑降水渗流场具有比较明显的影响。某广场式建筑由五幢塔楼和地下车库组成，采用桩侧后压浆钻孔灌注桩，基坑开挖深度21m，承压含水层组厚10m，透水性较强，采用敞开式完整井降水，井位主要沿基坑周边布置。在对水文地质条件进行概化后，建立了地下水三维非稳定流数值模型，进行了非均质渗流场模拟，并与均质渗流场作比较。结果表明，坑内后压浆区域的渗透系数减小后，坑内水力坡度变陡，单井涌水量减小，井数应相应增加；若模型计算域全部按注浆后的渗透系数考虑，则会严重降低补给强度、低估基坑总涌水量；在相同的降深要求下，坑内后压浆后渗透系数减小、但坑外渗透系数不变，基坑总补给量基本没有变化。现场监测与模拟结果较为一致。研究成果对类似工程地下水控制有一定的借鉴意义。
钻孔灌注桩后压浆后，与坑外含水层相比，基坑范围内含水层的渗透系数减小，这对基坑降水渗流场具有比较明显的影响。某广场式建筑由五幢塔楼和地下车库组成，采用桩侧后压浆钻孔灌注桩，基坑开挖深度21m，承压含水层组厚10m，透水性较强，采用敞开式完整井降水，井位主要沿基坑周边布置。在对水文地质条件进行概化后，建立了地下水三维非稳定流数值模型，进行了非均质渗流场模拟，并与均质渗流场作比较。结果表明，坑内后压浆区域的渗透系数减小后，坑内水力坡度变陡，单井涌水量减小，井数应相应增加；若模型计算域全部按注浆后的渗透系数考虑，则会严重降低补给强度、低估基坑总涌水量；在相同的降深要求下，坑内后压浆后渗透系数减小、但坑外渗透系数不变，基坑总补给量基本没有变化。现场监测与模拟结果较为一致。研究成果对类似工程地下水控制有一定的借鉴意义。 钻孔灌注桩后压浆后，与坑外含水层相比，基坑范围内含水层的渗透系数减小，这对基坑降水渗流场具有比较明显的影响。某广场式建筑由五幢塔楼和地下车库组成，采用桩侧后压浆钻孔灌注桩，基坑开挖深度21m，承压含水层组厚10m，透水性较强，采用敞开式完整井降水，井位主要沿基坑周边布置。在对水文地质条件进行概化后，建立了地下水三维非稳定流数值模型，进行了非均质渗流场模拟，并与均质渗流场作比较。结果表明，坑内后压浆区域的渗透系数减小后，坑内水力坡度变陡，单井涌水量减小，井数应相应增加；若模型计算域全部按注浆后的渗透系数考虑，则会严重降低补给强度、低估基坑总涌水量；在相同的降深要求下，坑内后压浆后渗透系数减小、但坑外渗透系数不变，基坑总补给量基本没有变化。现场监测与模拟结果较为一致。研究成果对类似工程地下水控制有一定的借鉴意义。
2016, 24(6): 1214-1221.
摘要:
为了探究高边坡开挖路径下黄土的力学性质，首先采用线弹性有限元法模拟一高150m的人工边坡在开挖条件下，潜在破坏区黄土的应力路径。据此路径分别对天然和饱和试样做了三轴固结不排水试验，并做了相同固结应力的加载应力路径试验（CTC）。结果表明开挖应力路径下饱和试样的应力应变关系为应变软化，天然试样为应变硬化；CTC试验条件下，饱和试样应力应变也为应变软化，天然试样亦为应变硬化，但硬化比开挖应力路径明显。上述两种试验条件下，饱和试样的有效应力路径接近，强度包络线相同，有效强度参数相同；天然试样则不同，强度包络线近似平行，开挖应力路径下有效黏聚力c’高于CTC，有效内摩擦角φ’相差不大。实际工程中获取土体变形和强度性质时应考虑应力路径和含水率的影响。 为了探究高边坡开挖路径下黄土的力学性质，首先采用线弹性有限元法模拟一高150m的人工边坡在开挖条件下，潜在破坏区黄土的应力路径。据此路径分别对天然和饱和试样做了三轴固结不排水试验，并做了相同固结应力的加载应力路径试验（CTC）。结果表明开挖应力路径下饱和试样的应力应变关系为应变软化，天然试样为应变硬化；CTC试验条件下，饱和试样应力应变也为应变软化，天然试样亦为应变硬化，但硬化比开挖应力路径明显。上述两种试验条件下，饱和试样的有效应力路径接近，强度包络线相同，有效强度参数相同；天然试样则不同，强度包络线近似平行，开挖应力路径下有效黏聚力c’高于CTC，有效内摩擦角φ’相差不大。实际工程中获取土体变形和强度性质时应考虑应力路径和含水率的影响。
为了探究高边坡开挖路径下黄土的力学性质，首先采用线弹性有限元法模拟一高150m的人工边坡在开挖条件下，潜在破坏区黄土的应力路径。据此路径分别对天然和饱和试样做了三轴固结不排水试验，并做了相同固结应力的加载应力路径试验（CTC）。结果表明开挖应力路径下饱和试样的应力应变关系为应变软化，天然试样为应变硬化；CTC试验条件下，饱和试样应力应变也为应变软化，天然试样亦为应变硬化，但硬化比开挖应力路径明显。上述两种试验条件下，饱和试样的有效应力路径接近，强度包络线相同，有效强度参数相同；天然试样则不同，强度包络线近似平行，开挖应力路径下有效黏聚力c’高于CTC，有效内摩擦角φ’相差不大。实际工程中获取土体变形和强度性质时应考虑应力路径和含水率的影响。 为了探究高边坡开挖路径下黄土的力学性质，首先采用线弹性有限元法模拟一高150m的人工边坡在开挖条件下，潜在破坏区黄土的应力路径。据此路径分别对天然和饱和试样做了三轴固结不排水试验，并做了相同固结应力的加载应力路径试验（CTC）。结果表明开挖应力路径下饱和试样的应力应变关系为应变软化，天然试样为应变硬化；CTC试验条件下，饱和试样应力应变也为应变软化，天然试样亦为应变硬化，但硬化比开挖应力路径明显。上述两种试验条件下，饱和试样的有效应力路径接近，强度包络线相同，有效强度参数相同；天然试样则不同，强度包络线近似平行，开挖应力路径下有效黏聚力c’高于CTC，有效内摩擦角φ’相差不大。实际工程中获取土体变形和强度性质时应考虑应力路径和含水率的影响。
2016, 24(6): 1222-1229.
摘要:
在现行基坑规范建议的单参数法的基础上，推导了基坑悬臂支护桩双参数弹性地基有限差分法，将支护桩视为整体，等距离离散化，采用统一的有限差分格式以简化求解格式，并对计算出的土反力超过极限被动土压力的部分进行应力修正，有效地提高了计算精度与效率。以实际工程为例，根据现场监测值反演出地基抗力双参数m和n，将有限差分法的计算值与实测数据进行对比，结果显示吻合良好。从而说明在满足相同精度的条件下，该有限差分法更简便，更具优势。同时讨论了抗剪强度参数及嵌固深度等因素对应力修正的影响，获得了一些有益于工程的结论。 在现行基坑规范建议的单参数法的基础上，推导了基坑悬臂支护桩双参数弹性地基有限差分法，将支护桩视为整体，等距离离散化，采用统一的有限差分格式以简化求解格式，并对计算出的土反力超过极限被动土压力的部分进行应力修正，有效地提高了计算精度与效率。以实际工程为例，根据现场监测值反演出地基抗力双参数m和n，将有限差分法的计算值与实测数据进行对比，结果显示吻合良好。从而说明在满足相同精度的条件下，该有限差分法更简便，更具优势。同时讨论了抗剪强度参数及嵌固深度等因素对应力修正的影响，获得了一些有益于工程的结论。
在现行基坑规范建议的单参数法的基础上，推导了基坑悬臂支护桩双参数弹性地基有限差分法，将支护桩视为整体，等距离离散化，采用统一的有限差分格式以简化求解格式，并对计算出的土反力超过极限被动土压力的部分进行应力修正，有效地提高了计算精度与效率。以实际工程为例，根据现场监测值反演出地基抗力双参数m和n，将有限差分法的计算值与实测数据进行对比，结果显示吻合良好。从而说明在满足相同精度的条件下，该有限差分法更简便，更具优势。同时讨论了抗剪强度参数及嵌固深度等因素对应力修正的影响，获得了一些有益于工程的结论。 在现行基坑规范建议的单参数法的基础上，推导了基坑悬臂支护桩双参数弹性地基有限差分法，将支护桩视为整体，等距离离散化，采用统一的有限差分格式以简化求解格式，并对计算出的土反力超过极限被动土压力的部分进行应力修正，有效地提高了计算精度与效率。以实际工程为例，根据现场监测值反演出地基抗力双参数m和n，将有限差分法的计算值与实测数据进行对比，结果显示吻合良好。从而说明在满足相同精度的条件下，该有限差分法更简便，更具优势。同时讨论了抗剪强度参数及嵌固深度等因素对应力修正的影响，获得了一些有益于工程的结论。
2016, 24(6): 1230-1239.
摘要:
长沙田汉大剧院地下空间商业项目一期基坑工程位于地铁1号线某区段正上方，坑底距隧道顶的最小距离约为6.2m。基坑坑底位于圆砾层中，地下水较丰富，考虑到降水对周边环境的影响，基坑工程采用封闭式止水帷幕并设置抗浮锚索。基坑开挖、降水引起的土体卸荷、地下水渗流，以及施工的抗浮锚索，共同影响坑底土体回弹，从而对下卧地铁隧道产生影响，如何分析与计算其影响成为该项工程的重点和难点。为此先通过两种常用的回弹变形估算方法计算坑底回弹量和隧道隆起位移；然后利用MIDAS GTS有限元软件建立三维数值分析模型，分别进行3种工况的模拟，包括不考虑地下水渗流影响并不采用抗浮锚索工况，考虑应力渗流耦合但不采用抗浮锚索工况，考虑应力渗流耦合并采用抗浮锚索工况。对比分析表明：帷幕渗透率较低时，考虑应力渗流耦合与不考虑渗流影响的坑底回弹和隧道隆起位移模拟结果基本一致；规范推荐估算方法在合理修正其卸荷应力，并确定合理的卸荷影响深度后，其计算结果与数值模拟结果相近。所得成果可为优化设计和施工提供有益的参考，并为类似工程提供借鉴。 长沙田汉大剧院地下空间商业项目一期基坑工程位于地铁1号线某区段正上方，坑底距隧道顶的最小距离约为6.2m。基坑坑底位于圆砾层中，地下水较丰富，考虑到降水对周边环境的影响，基坑工程采用封闭式止水帷幕并设置抗浮锚索。基坑开挖、降水引起的土体卸荷、地下水渗流，以及施工的抗浮锚索，共同影响坑底土体回弹，从而对下卧地铁隧道产生影响，如何分析与计算其影响成为该项工程的重点和难点。为此先通过两种常用的回弹变形估算方法计算坑底回弹量和隧道隆起位移；然后利用MIDAS GTS有限元软件建立三维数值分析模型，分别进行3种工况的模拟，包括不考虑地下水渗流影响并不采用抗浮锚索工况，考虑应力渗流耦合但不采用抗浮锚索工况，考虑应力渗流耦合并采用抗浮锚索工况。对比分析表明：帷幕渗透率较低时，考虑应力渗流耦合与不考虑渗流影响的坑底回弹和隧道隆起位移模拟结果基本一致；规范推荐估算方法在合理修正其卸荷应力，并确定合理的卸荷影响深度后，其计算结果与数值模拟结果相近。所得成果可为优化设计和施工提供有益的参考，并为类似工程提供借鉴。
长沙田汉大剧院地下空间商业项目一期基坑工程位于地铁1号线某区段正上方，坑底距隧道顶的最小距离约为6.2m。基坑坑底位于圆砾层中，地下水较丰富，考虑到降水对周边环境的影响，基坑工程采用封闭式止水帷幕并设置抗浮锚索。基坑开挖、降水引起的土体卸荷、地下水渗流，以及施工的抗浮锚索，共同影响坑底土体回弹，从而对下卧地铁隧道产生影响，如何分析与计算其影响成为该项工程的重点和难点。为此先通过两种常用的回弹变形估算方法计算坑底回弹量和隧道隆起位移；然后利用MIDAS GTS有限元软件建立三维数值分析模型，分别进行3种工况的模拟，包括不考虑地下水渗流影响并不采用抗浮锚索工况，考虑应力渗流耦合但不采用抗浮锚索工况，考虑应力渗流耦合并采用抗浮锚索工况。对比分析表明：帷幕渗透率较低时，考虑应力渗流耦合与不考虑渗流影响的坑底回弹和隧道隆起位移模拟结果基本一致；规范推荐估算方法在合理修正其卸荷应力，并确定合理的卸荷影响深度后，其计算结果与数值模拟结果相近。所得成果可为优化设计和施工提供有益的参考，并为类似工程提供借鉴。 长沙田汉大剧院地下空间商业项目一期基坑工程位于地铁1号线某区段正上方，坑底距隧道顶的最小距离约为6.2m。基坑坑底位于圆砾层中，地下水较丰富，考虑到降水对周边环境的影响，基坑工程采用封闭式止水帷幕并设置抗浮锚索。基坑开挖、降水引起的土体卸荷、地下水渗流，以及施工的抗浮锚索，共同影响坑底土体回弹，从而对下卧地铁隧道产生影响，如何分析与计算其影响成为该项工程的重点和难点。为此先通过两种常用的回弹变形估算方法计算坑底回弹量和隧道隆起位移；然后利用MIDAS GTS有限元软件建立三维数值分析模型，分别进行3种工况的模拟，包括不考虑地下水渗流影响并不采用抗浮锚索工况，考虑应力渗流耦合但不采用抗浮锚索工况，考虑应力渗流耦合并采用抗浮锚索工况。对比分析表明：帷幕渗透率较低时，考虑应力渗流耦合与不考虑渗流影响的坑底回弹和隧道隆起位移模拟结果基本一致；规范推荐估算方法在合理修正其卸荷应力，并确定合理的卸荷影响深度后，其计算结果与数值模拟结果相近。所得成果可为优化设计和施工提供有益的参考，并为类似工程提供借鉴。
2016, 24(6): 1240-1246.
摘要:
天然黄土具有很强的结构性，在采样、运输、制样过程中，都会对试样产生不可避免的扰动。本文基于Monte Carlo原理，选用无黏性材料石英粉、砂和黏结性材料膨润土、石膏和工业盐，采用空中自由下落法制备人工湿陷性黄土，并分别施加5kPa、10kPa、15kPa竖向固结压力，固结9个月后取样进行土工试验和电镜扫描测试。土工试验结果表明：随着固结压力的增大，抗剪强度指标得到一定提升，湿陷峰值系数减小。通过扫描电镜微观结构分析表明：架空孔隙受固结压力作用影响较大，粒间孔隙对固结压力作用反应相对迟钝；随着固结压力的增大，颗粒的各向异性、面积比和等效直径增大，而扁圆度和充填比减小。土的内摩擦角、黏聚力和湿陷系数等力学参数与面积比、充填比、等效直径、各向异性、扁圆度等微结构性参数存在着良好的相关关系。从微观角度证明该人工制备湿陷性黄土是一种较为理想的湿陷性黄土模型试验相似材料。 天然黄土具有很强的结构性，在采样、运输、制样过程中，都会对试样产生不可避免的扰动。本文基于Monte Carlo原理，选用无黏性材料石英粉、砂和黏结性材料膨润土、石膏和工业盐，采用空中自由下落法制备人工湿陷性黄土，并分别施加5kPa、10kPa、15kPa竖向固结压力，固结9个月后取样进行土工试验和电镜扫描测试。土工试验结果表明：随着固结压力的增大，抗剪强度指标得到一定提升，湿陷峰值系数减小。通过扫描电镜微观结构分析表明：架空孔隙受固结压力作用影响较大，粒间孔隙对固结压力作用反应相对迟钝；随着固结压力的增大，颗粒的各向异性、面积比和等效直径增大，而扁圆度和充填比减小。土的内摩擦角、黏聚力和湿陷系数等力学参数与面积比、充填比、等效直径、各向异性、扁圆度等微结构性参数存在着良好的相关关系。从微观角度证明该人工制备湿陷性黄土是一种较为理想的湿陷性黄土模型试验相似材料。
天然黄土具有很强的结构性，在采样、运输、制样过程中，都会对试样产生不可避免的扰动。本文基于Monte Carlo原理，选用无黏性材料石英粉、砂和黏结性材料膨润土、石膏和工业盐，采用空中自由下落法制备人工湿陷性黄土，并分别施加5kPa、10kPa、15kPa竖向固结压力，固结9个月后取样进行土工试验和电镜扫描测试。土工试验结果表明：随着固结压力的增大，抗剪强度指标得到一定提升，湿陷峰值系数减小。通过扫描电镜微观结构分析表明：架空孔隙受固结压力作用影响较大，粒间孔隙对固结压力作用反应相对迟钝；随着固结压力的增大，颗粒的各向异性、面积比和等效直径增大，而扁圆度和充填比减小。土的内摩擦角、黏聚力和湿陷系数等力学参数与面积比、充填比、等效直径、各向异性、扁圆度等微结构性参数存在着良好的相关关系。从微观角度证明该人工制备湿陷性黄土是一种较为理想的湿陷性黄土模型试验相似材料。 天然黄土具有很强的结构性，在采样、运输、制样过程中，都会对试样产生不可避免的扰动。本文基于Monte Carlo原理，选用无黏性材料石英粉、砂和黏结性材料膨润土、石膏和工业盐，采用空中自由下落法制备人工湿陷性黄土，并分别施加5kPa、10kPa、15kPa竖向固结压力，固结9个月后取样进行土工试验和电镜扫描测试。土工试验结果表明：随着固结压力的增大，抗剪强度指标得到一定提升，湿陷峰值系数减小。通过扫描电镜微观结构分析表明：架空孔隙受固结压力作用影响较大，粒间孔隙对固结压力作用反应相对迟钝；随着固结压力的增大，颗粒的各向异性、面积比和等效直径增大，而扁圆度和充填比减小。土的内摩擦角、黏聚力和湿陷系数等力学参数与面积比、充填比、等效直径、各向异性、扁圆度等微结构性参数存在着良好的相关关系。从微观角度证明该人工制备湿陷性黄土是一种较为理想的湿陷性黄土模型试验相似材料。
2016, 24(6): 1247-1254.
摘要:
西南山区节理岩体发育，处于强震易发区，强地震动和节理化岩体结构是汶川地震近场区地震地质灾害多发的两大主控因素，两者的相互耦合使得岷江两岸地震崩滑灾害成因复杂，崩滑机理研究难度增大。由于节理化岩体结构的复杂性以及早期对地震纵波关注不足，强震近场纵波作用下节理岩体变形破裂机制研究成果基本处于空白阶段。本文在系统归纳总结边坡地震动力变形破坏研究进展的基础上，分析了动荷载诱发节理岩体的变形破裂机制，探讨了解决目前研究中存在的核心问题的正确思路和有效途径，旨在对地震纵波作用下节理岩体宏观动力响应及其细观机制研究起到抛砖引玉的作用，并深化有关节理岩体地震响应、强震近场纵波引起节理岩质斜坡失稳模式等科学问题的认识，为下一步地震地质灾害研究指明方向。 西南山区节理岩体发育，处于强震易发区，强地震动和节理化岩体结构是汶川地震近场区地震地质灾害多发的两大主控因素，两者的相互耦合使得岷江两岸地震崩滑灾害成因复杂，崩滑机理研究难度增大。由于节理化岩体结构的复杂性以及早期对地震纵波关注不足，强震近场纵波作用下节理岩体变形破裂机制研究成果基本处于空白阶段。本文在系统归纳总结边坡地震动力变形破坏研究进展的基础上，分析了动荷载诱发节理岩体的变形破裂机制，探讨了解决目前研究中存在的核心问题的正确思路和有效途径，旨在对地震纵波作用下节理岩体宏观动力响应及其细观机制研究起到抛砖引玉的作用，并深化有关节理岩体地震响应、强震近场纵波引起节理岩质斜坡失稳模式等科学问题的认识，为下一步地震地质灾害研究指明方向。
西南山区节理岩体发育，处于强震易发区，强地震动和节理化岩体结构是汶川地震近场区地震地质灾害多发的两大主控因素，两者的相互耦合使得岷江两岸地震崩滑灾害成因复杂，崩滑机理研究难度增大。由于节理化岩体结构的复杂性以及早期对地震纵波关注不足，强震近场纵波作用下节理岩体变形破裂机制研究成果基本处于空白阶段。本文在系统归纳总结边坡地震动力变形破坏研究进展的基础上，分析了动荷载诱发节理岩体的变形破裂机制，探讨了解决目前研究中存在的核心问题的正确思路和有效途径，旨在对地震纵波作用下节理岩体宏观动力响应及其细观机制研究起到抛砖引玉的作用，并深化有关节理岩体地震响应、强震近场纵波引起节理岩质斜坡失稳模式等科学问题的认识，为下一步地震地质灾害研究指明方向。 西南山区节理岩体发育，处于强震易发区，强地震动和节理化岩体结构是汶川地震近场区地震地质灾害多发的两大主控因素，两者的相互耦合使得岷江两岸地震崩滑灾害成因复杂，崩滑机理研究难度增大。由于节理化岩体结构的复杂性以及早期对地震纵波关注不足，强震近场纵波作用下节理岩体变形破裂机制研究成果基本处于空白阶段。本文在系统归纳总结边坡地震动力变形破坏研究进展的基础上，分析了动荷载诱发节理岩体的变形破裂机制，探讨了解决目前研究中存在的核心问题的正确思路和有效途径，旨在对地震纵波作用下节理岩体宏观动力响应及其细观机制研究起到抛砖引玉的作用，并深化有关节理岩体地震响应、强震近场纵波引起节理岩质斜坡失稳模式等科学问题的认识，为下一步地震地质灾害研究指明方向。
2016, 24(6): 1255-1261.
摘要:
基岩逆断层错动引起上覆土体变形会导致地表及地下建筑的破坏，相应的变形预测模型仍较为缺乏，相关因素的影响规律尚未掌握。本文通过补余误差方程来表征逆断层错动引起的上覆土体变形，建立可预测不排水条件下上覆土体的变形理论计算模型，并通过离心机实验数据、数值模拟数据加以验证。对比分析结果表明，补余误差方程能表征基岩逆断层错动所引起的地表及地表以下土体变形。参数分析结果表明：基岩错动量的幅值对地表不均匀隆起区域范围的影响并不显著；形状参数的增加会使得地表不均匀隆起区域趋向集中；断层倾角的增加会使得地表不均匀隆起区域向断层上盘一侧偏移。 基岩逆断层错动引起上覆土体变形会导致地表及地下建筑的破坏，相应的变形预测模型仍较为缺乏，相关因素的影响规律尚未掌握。本文通过补余误差方程来表征逆断层错动引起的上覆土体变形，建立可预测不排水条件下上覆土体的变形理论计算模型，并通过离心机实验数据、数值模拟数据加以验证。对比分析结果表明，补余误差方程能表征基岩逆断层错动所引起的地表及地表以下土体变形。参数分析结果表明：基岩错动量的幅值对地表不均匀隆起区域范围的影响并不显著；形状参数的增加会使得地表不均匀隆起区域趋向集中；断层倾角的增加会使得地表不均匀隆起区域向断层上盘一侧偏移。
基岩逆断层错动引起上覆土体变形会导致地表及地下建筑的破坏，相应的变形预测模型仍较为缺乏，相关因素的影响规律尚未掌握。本文通过补余误差方程来表征逆断层错动引起的上覆土体变形，建立可预测不排水条件下上覆土体的变形理论计算模型，并通过离心机实验数据、数值模拟数据加以验证。对比分析结果表明，补余误差方程能表征基岩逆断层错动所引起的地表及地表以下土体变形。参数分析结果表明：基岩错动量的幅值对地表不均匀隆起区域范围的影响并不显著；形状参数的增加会使得地表不均匀隆起区域趋向集中；断层倾角的增加会使得地表不均匀隆起区域向断层上盘一侧偏移。 基岩逆断层错动引起上覆土体变形会导致地表及地下建筑的破坏，相应的变形预测模型仍较为缺乏，相关因素的影响规律尚未掌握。本文通过补余误差方程来表征逆断层错动引起的上覆土体变形，建立可预测不排水条件下上覆土体的变形理论计算模型，并通过离心机实验数据、数值模拟数据加以验证。对比分析结果表明，补余误差方程能表征基岩逆断层错动所引起的地表及地表以下土体变形。参数分析结果表明：基岩错动量的幅值对地表不均匀隆起区域范围的影响并不显著；形状参数的增加会使得地表不均匀隆起区域趋向集中；断层倾角的增加会使得地表不均匀隆起区域向断层上盘一侧偏移。
2016, 24(6): 1262-1268.
摘要:
破坏面倾角，即破裂面与最大主应力夹角，是进行岩体工程加固设计的重要依据，也是工程安全预警的基础。岩体赋存于自然环境中，其破坏面倾角受应力、结构面和水等条件的影响，这样，使得水-应力作用下其破坏面的倾角本身带有一定的不确定性，特别是对于软弱岩体。通常用Mohr-coulomb强度准则得到的破坏面倾角为45°+φ/2，是一个定值；实际上岩石破坏面倾角非定值，而是存在一个范围。因而有必要研究在水-应力作用下岩石破坏面倾角问题。本文针对华南红层典型软岩-粉砂质泥岩在水-应力作用下的破坏问题，首先从概率分析角度，利用岩石微裂隙的破坏概率分布函数，得到软岩破坏面倾角表达式；并利用TAW-100水-应力耦合岩石细观力学伺服三轴试验系统开展软岩在水同时作为赋存环境和围压时的三轴压缩试验，得到其在0和1MPa围压时破坏面倾角范围为50.3°~80.2°；将该破坏面倾角和Mohr-Coulomb强度准则得到的破坏面倾角值与实验结果进行对比，发现本文所建立的破坏概率方法与实验结果更为接近，表明本文方法有较好的合理可靠性。 破坏面倾角，即破裂面与最大主应力夹角，是进行岩体工程加固设计的重要依据，也是工程安全预警的基础。岩体赋存于自然环境中，其破坏面倾角受应力、结构面和水等条件的影响，这样，使得水-应力作用下其破坏面的倾角本身带有一定的不确定性，特别是对于软弱岩体。通常用Mohr-coulomb强度准则得到的破坏面倾角为45°+φ/2，是一个定值；实际上岩石破坏面倾角非定值，而是存在一个范围。因而有必要研究在水-应力作用下岩石破坏面倾角问题。本文针对华南红层典型软岩-粉砂质泥岩在水-应力作用下的破坏问题，首先从概率分析角度，利用岩石微裂隙的破坏概率分布函数，得到软岩破坏面倾角表达式；并利用TAW-100水-应力耦合岩石细观力学伺服三轴试验系统开展软岩在水同时作为赋存环境和围压时的三轴压缩试验，得到其在0和1MPa围压时破坏面倾角范围为50.3°~80.2°；将该破坏面倾角和Mohr-Coulomb强度准则得到的破坏面倾角值与实验结果进行对比，发现本文所建立的破坏概率方法与实验结果更为接近，表明本文方法有较好的合理可靠性。
破坏面倾角，即破裂面与最大主应力夹角，是进行岩体工程加固设计的重要依据，也是工程安全预警的基础。岩体赋存于自然环境中，其破坏面倾角受应力、结构面和水等条件的影响，这样，使得水-应力作用下其破坏面的倾角本身带有一定的不确定性，特别是对于软弱岩体。通常用Mohr-coulomb强度准则得到的破坏面倾角为45°+φ/2，是一个定值；实际上岩石破坏面倾角非定值，而是存在一个范围。因而有必要研究在水-应力作用下岩石破坏面倾角问题。本文针对华南红层典型软岩-粉砂质泥岩在水-应力作用下的破坏问题，首先从概率分析角度，利用岩石微裂隙的破坏概率分布函数，得到软岩破坏面倾角表达式；并利用TAW-100水-应力耦合岩石细观力学伺服三轴试验系统开展软岩在水同时作为赋存环境和围压时的三轴压缩试验，得到其在0和1MPa围压时破坏面倾角范围为50.3°~80.2°；将该破坏面倾角和Mohr-Coulomb强度准则得到的破坏面倾角值与实验结果进行对比，发现本文所建立的破坏概率方法与实验结果更为接近，表明本文方法有较好的合理可靠性。 破坏面倾角，即破裂面与最大主应力夹角，是进行岩体工程加固设计的重要依据，也是工程安全预警的基础。岩体赋存于自然环境中，其破坏面倾角受应力、结构面和水等条件的影响，这样，使得水-应力作用下其破坏面的倾角本身带有一定的不确定性，特别是对于软弱岩体。通常用Mohr-coulomb强度准则得到的破坏面倾角为45°+φ/2，是一个定值；实际上岩石破坏面倾角非定值，而是存在一个范围。因而有必要研究在水-应力作用下岩石破坏面倾角问题。本文针对华南红层典型软岩-粉砂质泥岩在水-应力作用下的破坏问题，首先从概率分析角度，利用岩石微裂隙的破坏概率分布函数，得到软岩破坏面倾角表达式；并利用TAW-100水-应力耦合岩石细观力学伺服三轴试验系统开展软岩在水同时作为赋存环境和围压时的三轴压缩试验，得到其在0和1MPa围压时破坏面倾角范围为50.3°~80.2°；将该破坏面倾角和Mohr-Coulomb强度准则得到的破坏面倾角值与实验结果进行对比，发现本文所建立的破坏概率方法与实验结果更为接近，表明本文方法有较好的合理可靠性。
2016, 24(6): 1269-1277.
摘要:
近30年来，北京市人口急剧增多，城市快速扩张，地下水的抽取量逐年加大，地面沉降加剧，形成沉降中心，地裂缝活动性显著加强，成为制约城市发展规划的重要地质问题。目前，对于北京市地裂缝的认识仍然局限在针对单独场地的单一地裂缝的调查评价，缺乏对地裂缝区域性规律的认识。本文通过对有关文献和勘察资料的搜集汇总，结合现场调研，发现北京市地裂缝具有明显的地域性特征，大部分地裂缝的发育与深部断裂带的关系密切。据此我们依据断裂带与地裂缝的关系将北京地裂缝划分为6个区，对各区域内地裂缝的分布、产状、延伸以及破坏现象等特征进行了归纳，在此基础上对其成因做了简要分析，并对后续地裂缝研究工作的开展提出了建议。 近30年来，北京市人口急剧增多，城市快速扩张，地下水的抽取量逐年加大，地面沉降加剧，形成沉降中心，地裂缝活动性显著加强，成为制约城市发展规划的重要地质问题。目前，对于北京市地裂缝的认识仍然局限在针对单独场地的单一地裂缝的调查评价，缺乏对地裂缝区域性规律的认识。本文通过对有关文献和勘察资料的搜集汇总，结合现场调研，发现北京市地裂缝具有明显的地域性特征，大部分地裂缝的发育与深部断裂带的关系密切。据此我们依据断裂带与地裂缝的关系将北京地裂缝划分为6个区，对各区域内地裂缝的分布、产状、延伸以及破坏现象等特征进行了归纳，在此基础上对其成因做了简要分析，并对后续地裂缝研究工作的开展提出了建议。
近30年来，北京市人口急剧增多，城市快速扩张，地下水的抽取量逐年加大，地面沉降加剧，形成沉降中心，地裂缝活动性显著加强，成为制约城市发展规划的重要地质问题。目前，对于北京市地裂缝的认识仍然局限在针对单独场地的单一地裂缝的调查评价，缺乏对地裂缝区域性规律的认识。本文通过对有关文献和勘察资料的搜集汇总，结合现场调研，发现北京市地裂缝具有明显的地域性特征，大部分地裂缝的发育与深部断裂带的关系密切。据此我们依据断裂带与地裂缝的关系将北京地裂缝划分为6个区，对各区域内地裂缝的分布、产状、延伸以及破坏现象等特征进行了归纳，在此基础上对其成因做了简要分析，并对后续地裂缝研究工作的开展提出了建议。 近30年来，北京市人口急剧增多，城市快速扩张，地下水的抽取量逐年加大，地面沉降加剧，形成沉降中心，地裂缝活动性显著加强，成为制约城市发展规划的重要地质问题。目前，对于北京市地裂缝的认识仍然局限在针对单独场地的单一地裂缝的调查评价，缺乏对地裂缝区域性规律的认识。本文通过对有关文献和勘察资料的搜集汇总，结合现场调研，发现北京市地裂缝具有明显的地域性特征，大部分地裂缝的发育与深部断裂带的关系密切。据此我们依据断裂带与地裂缝的关系将北京地裂缝划分为6个区，对各区域内地裂缝的分布、产状、延伸以及破坏现象等特征进行了归纳，在此基础上对其成因做了简要分析，并对后续地裂缝研究工作的开展提出了建议。
2016, 24(6): 1278-1285.
摘要:
北轮台断裂是一条全新世活动断裂，全长约70km，构成了南天山南麓与山前洪积扇的界线。该断裂晚第四纪期间活动性较强，为准确分析北轮台断裂的古地震特征，在野外地质调查的基础上，对变形的微地貌进行测量，在阿克艾肯和帝禾农业两段开挖两个大型古地震探槽，对北轮台断裂古地震进行了反演模拟推演。结果显示：北轮台断裂古地震活动频繁，阿克艾肯段探槽剖面记录到3次古地震事件，垂直累计位移量4.5m，根据逆断层变形特征，建立古地震模型反演分析，多次古地震事件属于原地同震复发，最新一次古地震事件造成的地表垂直位移量为1.5m左右；帝禾农业段活动性稍弱，对探槽剖面影像解译分析，该段记录古地震事件两次，最新一次事件垂直位错量达到1.1m。北轮台断裂记录的古地震事件与上盘存在侵蚀不整合面、下盘存在生长地层的规律一致。 北轮台断裂是一条全新世活动断裂，全长约70km，构成了南天山南麓与山前洪积扇的界线。该断裂晚第四纪期间活动性较强，为准确分析北轮台断裂的古地震特征，在野外地质调查的基础上，对变形的微地貌进行测量，在阿克艾肯和帝禾农业两段开挖两个大型古地震探槽，对北轮台断裂古地震进行了反演模拟推演。结果显示：北轮台断裂古地震活动频繁，阿克艾肯段探槽剖面记录到3次古地震事件，垂直累计位移量4.5m，根据逆断层变形特征，建立古地震模型反演分析，多次古地震事件属于原地同震复发，最新一次古地震事件造成的地表垂直位移量为1.5m左右；帝禾农业段活动性稍弱，对探槽剖面影像解译分析，该段记录古地震事件两次，最新一次事件垂直位错量达到1.1m。北轮台断裂记录的古地震事件与上盘存在侵蚀不整合面、下盘存在生长地层的规律一致。
北轮台断裂是一条全新世活动断裂，全长约70km，构成了南天山南麓与山前洪积扇的界线。该断裂晚第四纪期间活动性较强，为准确分析北轮台断裂的古地震特征，在野外地质调查的基础上，对变形的微地貌进行测量，在阿克艾肯和帝禾农业两段开挖两个大型古地震探槽，对北轮台断裂古地震进行了反演模拟推演。结果显示：北轮台断裂古地震活动频繁，阿克艾肯段探槽剖面记录到3次古地震事件，垂直累计位移量4.5m，根据逆断层变形特征，建立古地震模型反演分析，多次古地震事件属于原地同震复发，最新一次古地震事件造成的地表垂直位移量为1.5m左右；帝禾农业段活动性稍弱，对探槽剖面影像解译分析，该段记录古地震事件两次，最新一次事件垂直位错量达到1.1m。北轮台断裂记录的古地震事件与上盘存在侵蚀不整合面、下盘存在生长地层的规律一致。 北轮台断裂是一条全新世活动断裂，全长约70km，构成了南天山南麓与山前洪积扇的界线。该断裂晚第四纪期间活动性较强，为准确分析北轮台断裂的古地震特征，在野外地质调查的基础上，对变形的微地貌进行测量，在阿克艾肯和帝禾农业两段开挖两个大型古地震探槽，对北轮台断裂古地震进行了反演模拟推演。结果显示：北轮台断裂古地震活动频繁，阿克艾肯段探槽剖面记录到3次古地震事件，垂直累计位移量4.5m，根据逆断层变形特征，建立古地震模型反演分析，多次古地震事件属于原地同震复发，最新一次古地震事件造成的地表垂直位移量为1.5m左右；帝禾农业段活动性稍弱，对探槽剖面影像解译分析，该段记录古地震事件两次，最新一次事件垂直位错量达到1.1m。北轮台断裂记录的古地震事件与上盘存在侵蚀不整合面、下盘存在生长地层的规律一致。
2016, 24(6): 1286-1293.
摘要:
风化是引起莫高窟围岩（砂砾岩）破坏的一种重要病害，严重影响莫高窟的长期保存。为研究莫高窟玉门组砂砾岩的风化特征，选取莫高窟南侧一处崖体为试验点，采用逐层剥离的方法，分别在距崖体侧表面0cm、3cm、5cm、8cm及10cm深度处进行现场声波测试、回弹测试并取样进行X-射线衍射试验和易溶盐试验。试验结果表明：莫高窟围岩在风化作用下强度降低，现场声波测试和回弹测试结果均随着开挖深度的增加而不断升高；砂砾岩胶结物的主要矿物为石英、方解石、长石、白云石、石膏等，主要黏土矿物是绿泥石；其可溶盐主要包括Na2SO4、NaCl、CaSO4等。同时结合气象数据及试验结果，分析了影响岩体风化的主要因素，初步讨论了岩体的风化机理，包括：（1）温度应力引起岩体结构破坏和裂隙发育；（2）胶结物中的主要矿物方解石易于发生水化作用，转化成易溶的Ca（HCO3）2，发生迁移，破坏岩体的胶结结构；（3）盐风化也是岩体风化的一个重要方式，Na2SO4、CaSO4等可溶盐在水汽作用下发生溶解、结晶及水合作用，体积膨胀，对孔隙壁产生较大压力，致使岩体颗粒之间联结减弱，结构破坏，裂隙发育。 风化是引起莫高窟围岩（砂砾岩）破坏的一种重要病害，严重影响莫高窟的长期保存。为研究莫高窟玉门组砂砾岩的风化特征，选取莫高窟南侧一处崖体为试验点，采用逐层剥离的方法，分别在距崖体侧表面0cm、3cm、5cm、8cm及10cm深度处进行现场声波测试、回弹测试并取样进行X-射线衍射试验和易溶盐试验。试验结果表明：莫高窟围岩在风化作用下强度降低，现场声波测试和回弹测试结果均随着开挖深度的增加而不断升高；砂砾岩胶结物的主要矿物为石英、方解石、长石、白云石、石膏等，主要黏土矿物是绿泥石；其可溶盐主要包括Na2SO4、NaCl、CaSO4等。同时结合气象数据及试验结果，分析了影响岩体风化的主要因素，初步讨论了岩体的风化机理，包括：（1）温度应力引起岩体结构破坏和裂隙发育；（2）胶结物中的主要矿物方解石易于发生水化作用，转化成易溶的Ca（HCO3）2，发生迁移，破坏岩体的胶结结构；（3）盐风化也是岩体风化的一个重要方式，Na2SO4、CaSO4等可溶盐在水汽作用下发生溶解、结晶及水合作用，体积膨胀，对孔隙壁产生较大压力，致使岩体颗粒之间联结减弱，结构破坏，裂隙发育。
风化是引起莫高窟围岩（砂砾岩）破坏的一种重要病害，严重影响莫高窟的长期保存。为研究莫高窟玉门组砂砾岩的风化特征，选取莫高窟南侧一处崖体为试验点，采用逐层剥离的方法，分别在距崖体侧表面0cm、3cm、5cm、8cm及10cm深度处进行现场声波测试、回弹测试并取样进行X-射线衍射试验和易溶盐试验。试验结果表明：莫高窟围岩在风化作用下强度降低，现场声波测试和回弹测试结果均随着开挖深度的增加而不断升高；砂砾岩胶结物的主要矿物为石英、方解石、长石、白云石、石膏等，主要黏土矿物是绿泥石；其可溶盐主要包括Na2SO4、NaCl、CaSO4等。同时结合气象数据及试验结果，分析了影响岩体风化的主要因素，初步讨论了岩体的风化机理，包括：（1）温度应力引起岩体结构破坏和裂隙发育；（2）胶结物中的主要矿物方解石易于发生水化作用，转化成易溶的Ca（HCO3）2，发生迁移，破坏岩体的胶结结构；（3）盐风化也是岩体风化的一个重要方式，Na2SO4、CaSO4等可溶盐在水汽作用下发生溶解、结晶及水合作用，体积膨胀，对孔隙壁产生较大压力，致使岩体颗粒之间联结减弱，结构破坏，裂隙发育。 风化是引起莫高窟围岩（砂砾岩）破坏的一种重要病害，严重影响莫高窟的长期保存。为研究莫高窟玉门组砂砾岩的风化特征，选取莫高窟南侧一处崖体为试验点，采用逐层剥离的方法，分别在距崖体侧表面0cm、3cm、5cm、8cm及10cm深度处进行现场声波测试、回弹测试并取样进行X-射线衍射试验和易溶盐试验。试验结果表明：莫高窟围岩在风化作用下强度降低，现场声波测试和回弹测试结果均随着开挖深度的增加而不断升高；砂砾岩胶结物的主要矿物为石英、方解石、长石、白云石、石膏等，主要黏土矿物是绿泥石；其可溶盐主要包括Na2SO4、NaCl、CaSO4等。同时结合气象数据及试验结果，分析了影响岩体风化的主要因素，初步讨论了岩体的风化机理，包括：（1）温度应力引起岩体结构破坏和裂隙发育；（2）胶结物中的主要矿物方解石易于发生水化作用，转化成易溶的Ca（HCO3）2，发生迁移，破坏岩体的胶结结构；（3）盐风化也是岩体风化的一个重要方式，Na2SO4、CaSO4等可溶盐在水汽作用下发生溶解、结晶及水合作用，体积膨胀，对孔隙壁产生较大压力，致使岩体颗粒之间联结减弱，结构破坏，裂隙发育。
2016, 24(6): 1294-1301.
摘要:
小应变硬化模型（HSS）可以同时考虑土体剪切硬化和压缩硬化，以及土体剪切模量在微小应变范围内随应变衰减的行为，因此在深基坑开挖数值分析中具有很好的适用性。为研究厦门地区土层HSS模型刚度参数E50ref，G0ref和γ0.7对深基坑数值分析结果的敏感性，基于敏感性分析和正交试验原理，选择厦门地区典型土层残积砂质黏性土、粉质黏土和淤泥质土，以坑外地表沉降值及围护墙的最大弯矩值作为控制指标，分别进行了单一控制土层的参数敏感性研究。结果表明：要在深基坑数值分析中精确计算地表沉降和围护墙弯矩，最重要是控制好土层G0ref的取值，其次是E50ref，而γ0.7的影响相对小一些；随开挖深度加深，G0ref对地表沉降的影响逐渐降低，E50ref和γ0.7的影响有所提高；E50ref对围护墙弯矩的影响随开挖进行有所降低，G0ref和γ0.7的影响则有增大趋势，其中G0ref相对较明显。土体小应变行为对于基坑施工效应有重要影响，在相关设计和施工中应予以重视。分析结果可为深基坑有限元分析中获得更合理的地层变形和结构内力响应提供有益参考。 小应变硬化模型（HSS）可以同时考虑土体剪切硬化和压缩硬化，以及土体剪切模量在微小应变范围内随应变衰减的行为，因此在深基坑开挖数值分析中具有很好的适用性。为研究厦门地区土层HSS模型刚度参数E50ref，G0ref和γ0.7对深基坑数值分析结果的敏感性，基于敏感性分析和正交试验原理，选择厦门地区典型土层残积砂质黏性土、粉质黏土和淤泥质土，以坑外地表沉降值及围护墙的最大弯矩值作为控制指标，分别进行了单一控制土层的参数敏感性研究。结果表明：要在深基坑数值分析中精确计算地表沉降和围护墙弯矩，最重要是控制好土层G0ref的取值，其次是E50ref，而γ0.7的影响相对小一些；随开挖深度加深，G0ref对地表沉降的影响逐渐降低，E50ref和γ0.7的影响有所提高；E50ref对围护墙弯矩的影响随开挖进行有所降低，G0ref和γ0.7的影响则有增大趋势，其中G0ref相对较明显。土体小应变行为对于基坑施工效应有重要影响，在相关设计和施工中应予以重视。分析结果可为深基坑有限元分析中获得更合理的地层变形和结构内力响应提供有益参考。
小应变硬化模型（HSS）可以同时考虑土体剪切硬化和压缩硬化，以及土体剪切模量在微小应变范围内随应变衰减的行为，因此在深基坑开挖数值分析中具有很好的适用性。为研究厦门地区土层HSS模型刚度参数E50ref，G0ref和γ0.7对深基坑数值分析结果的敏感性，基于敏感性分析和正交试验原理，选择厦门地区典型土层残积砂质黏性土、粉质黏土和淤泥质土，以坑外地表沉降值及围护墙的最大弯矩值作为控制指标，分别进行了单一控制土层的参数敏感性研究。结果表明：要在深基坑数值分析中精确计算地表沉降和围护墙弯矩，最重要是控制好土层G0ref的取值，其次是E50ref，而γ0.7的影响相对小一些；随开挖深度加深，G0ref对地表沉降的影响逐渐降低，E50ref和γ0.7的影响有所提高；E50ref对围护墙弯矩的影响随开挖进行有所降低，G0ref和γ0.7的影响则有增大趋势，其中G0ref相对较明显。土体小应变行为对于基坑施工效应有重要影响，在相关设计和施工中应予以重视。分析结果可为深基坑有限元分析中获得更合理的地层变形和结构内力响应提供有益参考。 小应变硬化模型（HSS）可以同时考虑土体剪切硬化和压缩硬化，以及土体剪切模量在微小应变范围内随应变衰减的行为，因此在深基坑开挖数值分析中具有很好的适用性。为研究厦门地区土层HSS模型刚度参数E50ref，G0ref和γ0.7对深基坑数值分析结果的敏感性，基于敏感性分析和正交试验原理，选择厦门地区典型土层残积砂质黏性土、粉质黏土和淤泥质土，以坑外地表沉降值及围护墙的最大弯矩值作为控制指标，分别进行了单一控制土层的参数敏感性研究。结果表明：要在深基坑数值分析中精确计算地表沉降和围护墙弯矩，最重要是控制好土层G0ref的取值，其次是E50ref，而γ0.7的影响相对小一些；随开挖深度加深，G0ref对地表沉降的影响逐渐降低，E50ref和γ0.7的影响有所提高；E50ref对围护墙弯矩的影响随开挖进行有所降低，G0ref和γ0.7的影响则有增大趋势，其中G0ref相对较明显。土体小应变行为对于基坑施工效应有重要影响，在相关设计和施工中应予以重视。分析结果可为深基坑有限元分析中获得更合理的地层变形和结构内力响应提供有益参考。
2016, 24(6): 1302-1308.
摘要:
沿海高速公路、铁路和地铁的迅速发展，使得长期循环荷载作用下的软基变形问题日渐突出。借助GDS动三轴仪，对福州淤泥质土进行动三轴试验。研究了不同围压下淤泥质土在循环荷载作用下的动应变、动强度、动剪切模量和阻尼比特性，重点分析了固结围压和动应力幅值对淤泥质土动强度的影响，由此建立了围压、振次与土体动强度的经验关系，该关系可用以估算不同深度土体在循环荷载作用下的动强度。试验结果表明：福州淤泥质土的动强度随着围压增加而增加，随着振次的增加而减小，且强度很低，动黏聚力的大小为0.3~4.0kPa，动内摩擦角的大小为7°~10°。此外，给出了淤泥质土在大应变条件下的动剪切模量和阻尼比。研究结果对进一步认识该地区淤泥质土的动力特性以及对实际工程设计中合理选择土的动强度参数具有理论及实际意义。 沿海高速公路、铁路和地铁的迅速发展，使得长期循环荷载作用下的软基变形问题日渐突出。借助GDS动三轴仪，对福州淤泥质土进行动三轴试验。研究了不同围压下淤泥质土在循环荷载作用下的动应变、动强度、动剪切模量和阻尼比特性，重点分析了固结围压和动应力幅值对淤泥质土动强度的影响，由此建立了围压、振次与土体动强度的经验关系，该关系可用以估算不同深度土体在循环荷载作用下的动强度。试验结果表明：福州淤泥质土的动强度随着围压增加而增加，随着振次的增加而减小，且强度很低，动黏聚力的大小为0.3~4.0kPa，动内摩擦角的大小为7°~10°。此外，给出了淤泥质土在大应变条件下的动剪切模量和阻尼比。研究结果对进一步认识该地区淤泥质土的动力特性以及对实际工程设计中合理选择土的动强度参数具有理论及实际意义。
沿海高速公路、铁路和地铁的迅速发展，使得长期循环荷载作用下的软基变形问题日渐突出。借助GDS动三轴仪，对福州淤泥质土进行动三轴试验。研究了不同围压下淤泥质土在循环荷载作用下的动应变、动强度、动剪切模量和阻尼比特性，重点分析了固结围压和动应力幅值对淤泥质土动强度的影响，由此建立了围压、振次与土体动强度的经验关系，该关系可用以估算不同深度土体在循环荷载作用下的动强度。试验结果表明：福州淤泥质土的动强度随着围压增加而增加，随着振次的增加而减小，且强度很低，动黏聚力的大小为0.3~4.0kPa，动内摩擦角的大小为7°~10°。此外，给出了淤泥质土在大应变条件下的动剪切模量和阻尼比。研究结果对进一步认识该地区淤泥质土的动力特性以及对实际工程设计中合理选择土的动强度参数具有理论及实际意义。 沿海高速公路、铁路和地铁的迅速发展，使得长期循环荷载作用下的软基变形问题日渐突出。借助GDS动三轴仪，对福州淤泥质土进行动三轴试验。研究了不同围压下淤泥质土在循环荷载作用下的动应变、动强度、动剪切模量和阻尼比特性，重点分析了固结围压和动应力幅值对淤泥质土动强度的影响，由此建立了围压、振次与土体动强度的经验关系，该关系可用以估算不同深度土体在循环荷载作用下的动强度。试验结果表明：福州淤泥质土的动强度随着围压增加而增加，随着振次的增加而减小，且强度很低，动黏聚力的大小为0.3~4.0kPa，动内摩擦角的大小为7°~10°。此外，给出了淤泥质土在大应变条件下的动剪切模量和阻尼比。研究结果对进一步认识该地区淤泥质土的动力特性以及对实际工程设计中合理选择土的动强度参数具有理论及实际意义。
2016, 24(6): 1309-1317.
摘要:
高速远程滑坡具有速度快、运程远的特点，一旦发生，人员逃离十分困难，往往造成严重灾难，因此对这类滑坡展开研究具有重要意义。对已发生滑坡运动过程进行参数反演和模拟可为潜在高速远程滑坡的预测提供借鉴。因此本文以陕西泾河南岸大堡子高速远程黄土滑坡为例，在野外调查测绘和室内试验的基础上，利用Sassa的滑坡运动模型对该滑坡运动过程进行模拟分析。结果表明，滑坡体最大平均速度为9.56m·s-1，具有高速运动特点，运动持时为24.5s，滑坡运动过程可分为启动加速阶段（0~5.7s）和运动减速阶段（5.7~24.5s），加速阶段平均加速度为1.68m·s-2，减速阶段加速度为-0.51m·s-2，加速过程比减速快3倍左右。滑坡区高陡地形和黄土高结构强度为滑坡高速运动提供条件，开阔阶地地形以及阶地砂砾石层近饱和含水条件决定滑坡远程运动特点。 高速远程滑坡具有速度快、运程远的特点，一旦发生，人员逃离十分困难，往往造成严重灾难，因此对这类滑坡展开研究具有重要意义。对已发生滑坡运动过程进行参数反演和模拟可为潜在高速远程滑坡的预测提供借鉴。因此本文以陕西泾河南岸大堡子高速远程黄土滑坡为例，在野外调查测绘和室内试验的基础上，利用Sassa的滑坡运动模型对该滑坡运动过程进行模拟分析。结果表明，滑坡体最大平均速度为9.56m·s-1，具有高速运动特点，运动持时为24.5s，滑坡运动过程可分为启动加速阶段（0~5.7s）和运动减速阶段（5.7~24.5s），加速阶段平均加速度为1.68m·s-2，减速阶段加速度为-0.51m·s-2，加速过程比减速快3倍左右。滑坡区高陡地形和黄土高结构强度为滑坡高速运动提供条件，开阔阶地地形以及阶地砂砾石层近饱和含水条件决定滑坡远程运动特点。
高速远程滑坡具有速度快、运程远的特点，一旦发生，人员逃离十分困难，往往造成严重灾难，因此对这类滑坡展开研究具有重要意义。对已发生滑坡运动过程进行参数反演和模拟可为潜在高速远程滑坡的预测提供借鉴。因此本文以陕西泾河南岸大堡子高速远程黄土滑坡为例，在野外调查测绘和室内试验的基础上，利用Sassa的滑坡运动模型对该滑坡运动过程进行模拟分析。结果表明，滑坡体最大平均速度为9.56m·s-1，具有高速运动特点，运动持时为24.5s，滑坡运动过程可分为启动加速阶段（0~5.7s）和运动减速阶段（5.7~24.5s），加速阶段平均加速度为1.68m·s-2，减速阶段加速度为-0.51m·s-2，加速过程比减速快3倍左右。滑坡区高陡地形和黄土高结构强度为滑坡高速运动提供条件，开阔阶地地形以及阶地砂砾石层近饱和含水条件决定滑坡远程运动特点。 高速远程滑坡具有速度快、运程远的特点，一旦发生，人员逃离十分困难，往往造成严重灾难，因此对这类滑坡展开研究具有重要意义。对已发生滑坡运动过程进行参数反演和模拟可为潜在高速远程滑坡的预测提供借鉴。因此本文以陕西泾河南岸大堡子高速远程黄土滑坡为例，在野外调查测绘和室内试验的基础上，利用Sassa的滑坡运动模型对该滑坡运动过程进行模拟分析。结果表明，滑坡体最大平均速度为9.56m·s-1，具有高速运动特点，运动持时为24.5s，滑坡运动过程可分为启动加速阶段（0~5.7s）和运动减速阶段（5.7~24.5s），加速阶段平均加速度为1.68m·s-2，减速阶段加速度为-0.51m·s-2，加速过程比减速快3倍左右。滑坡区高陡地形和黄土高结构强度为滑坡高速运动提供条件，开阔阶地地形以及阶地砂砾石层近饱和含水条件决定滑坡远程运动特点。
2016, 24(6): 1318-1326.
摘要:
锦屏一级水电站大坝为双曲拱坝，设计坝高305m，拱坝建基岩体以Ⅱ、Ⅲ1级岩体为主，开挖过程中岩体质量受爆破开挖影响发生程度不等的损伤。为定量评价岩体质量损伤等级，利用开挖爆破检测成果，采用开挖后岩体松弛深度、松弛岩体开挖前后单孔声波衰减率作为岩体质量损伤分级评价的指标，探索一种快速检测、评价岩体质量损伤等级的划分标准，完成坝基开挖后岩体质量损伤的分级分区评价，提出不同损伤等级处理的建议，并评价处理效果。 锦屏一级水电站大坝为双曲拱坝，设计坝高305m，拱坝建基岩体以Ⅱ、Ⅲ1级岩体为主，开挖过程中岩体质量受爆破开挖影响发生程度不等的损伤。为定量评价岩体质量损伤等级，利用开挖爆破检测成果，采用开挖后岩体松弛深度、松弛岩体开挖前后单孔声波衰减率作为岩体质量损伤分级评价的指标，探索一种快速检测、评价岩体质量损伤等级的划分标准，完成坝基开挖后岩体质量损伤的分级分区评价，提出不同损伤等级处理的建议，并评价处理效果。
锦屏一级水电站大坝为双曲拱坝，设计坝高305m，拱坝建基岩体以Ⅱ、Ⅲ1级岩体为主，开挖过程中岩体质量受爆破开挖影响发生程度不等的损伤。为定量评价岩体质量损伤等级，利用开挖爆破检测成果，采用开挖后岩体松弛深度、松弛岩体开挖前后单孔声波衰减率作为岩体质量损伤分级评价的指标，探索一种快速检测、评价岩体质量损伤等级的划分标准，完成坝基开挖后岩体质量损伤的分级分区评价，提出不同损伤等级处理的建议，并评价处理效果。 锦屏一级水电站大坝为双曲拱坝，设计坝高305m，拱坝建基岩体以Ⅱ、Ⅲ1级岩体为主，开挖过程中岩体质量受爆破开挖影响发生程度不等的损伤。为定量评价岩体质量损伤等级，利用开挖爆破检测成果，采用开挖后岩体松弛深度、松弛岩体开挖前后单孔声波衰减率作为岩体质量损伤分级评价的指标，探索一种快速检测、评价岩体质量损伤等级的划分标准，完成坝基开挖后岩体质量损伤的分级分区评价，提出不同损伤等级处理的建议，并评价处理效果。
2016, 24(6): 1327-1332.
摘要:
为了研究西宁地区原状黄土的各向异性特性，采用应力-应变控制式三轴仪对不同深度、与沉积方向呈不同角度土样进行室内固结不排水剪切试验，分析不同深度处偏差应力与取样角度之间的关系以及在不同应变下各向异性体现程度的规律。结果表明：黄土的应力-应变曲线在最优含水率附近呈应变硬化型，其破坏形式以胀鼓型为主；原状黄土的应力-应变曲线在不同方向上呈现很明显的不同，土样的轴向应变值相等时，偏差应力在竖直方向最大，在与竖直面呈45°或90°方向时最小；原状黄土的各向异性在不同应变下的体现程度与其所承受的应力历史有关，当其所承受的先期固结压力较小时，黄土的各向异性程度随应变的增加而降低，反之，则各向异性的程度随应变的增加而升高。 为了研究西宁地区原状黄土的各向异性特性，采用应力-应变控制式三轴仪对不同深度、与沉积方向呈不同角度土样进行室内固结不排水剪切试验，分析不同深度处偏差应力与取样角度之间的关系以及在不同应变下各向异性体现程度的规律。结果表明：黄土的应力-应变曲线在最优含水率附近呈应变硬化型，其破坏形式以胀鼓型为主；原状黄土的应力-应变曲线在不同方向上呈现很明显的不同，土样的轴向应变值相等时，偏差应力在竖直方向最大，在与竖直面呈45°或90°方向时最小；原状黄土的各向异性在不同应变下的体现程度与其所承受的应力历史有关，当其所承受的先期固结压力较小时，黄土的各向异性程度随应变的增加而降低，反之，则各向异性的程度随应变的增加而升高。
为了研究西宁地区原状黄土的各向异性特性，采用应力-应变控制式三轴仪对不同深度、与沉积方向呈不同角度土样进行室内固结不排水剪切试验，分析不同深度处偏差应力与取样角度之间的关系以及在不同应变下各向异性体现程度的规律。结果表明：黄土的应力-应变曲线在最优含水率附近呈应变硬化型，其破坏形式以胀鼓型为主；原状黄土的应力-应变曲线在不同方向上呈现很明显的不同，土样的轴向应变值相等时，偏差应力在竖直方向最大，在与竖直面呈45°或90°方向时最小；原状黄土的各向异性在不同应变下的体现程度与其所承受的应力历史有关，当其所承受的先期固结压力较小时，黄土的各向异性程度随应变的增加而降低，反之，则各向异性的程度随应变的增加而升高。 为了研究西宁地区原状黄土的各向异性特性，采用应力-应变控制式三轴仪对不同深度、与沉积方向呈不同角度土样进行室内固结不排水剪切试验，分析不同深度处偏差应力与取样角度之间的关系以及在不同应变下各向异性体现程度的规律。结果表明：黄土的应力-应变曲线在最优含水率附近呈应变硬化型，其破坏形式以胀鼓型为主；原状黄土的应力-应变曲线在不同方向上呈现很明显的不同，土样的轴向应变值相等时，偏差应力在竖直方向最大，在与竖直面呈45°或90°方向时最小；原状黄土的各向异性在不同应变下的体现程度与其所承受的应力历史有关，当其所承受的先期固结压力较小时，黄土的各向异性程度随应变的增加而降低，反之，则各向异性的程度随应变的增加而升高。
2016, 24(6): 1333-1343.
摘要:
地球物理的多解性无处不在，面对这种情况我们往往结合地质资料来对反演结果进行合理的地质解释。然而在偏远地区地质、深部钻探资料非常缺乏，野外已有的井孔也往往难以获取岩性编录资料。当这些资料比较少时，反演结果依然存在难以解释或者不确定等问题。是否可以借助于地下水位与水质信息包含的地质体水力特性，来辅助地球物理反演过程？基于此思路探索了基于地下水模型的地球物理反演解释优化方法：以大地电磁法为实现手段，通过研究已知理想地质模型和多个基于反演结果解释得到的地质模型，建立地下水数值模型，对比地下水水流和溶质运移数值模拟结果，最终确定相对最佳地质模型。并通过敏感性分析验证了运用地下水数值模拟搜索相对最佳地质模型的可行性。 地球物理的多解性无处不在，面对这种情况我们往往结合地质资料来对反演结果进行合理的地质解释。然而在偏远地区地质、深部钻探资料非常缺乏，野外已有的井孔也往往难以获取岩性编录资料。当这些资料比较少时，反演结果依然存在难以解释或者不确定等问题。是否可以借助于地下水位与水质信息包含的地质体水力特性，来辅助地球物理反演过程？基于此思路探索了基于地下水模型的地球物理反演解释优化方法：以大地电磁法为实现手段，通过研究已知理想地质模型和多个基于反演结果解释得到的地质模型，建立地下水数值模型，对比地下水水流和溶质运移数值模拟结果，最终确定相对最佳地质模型。并通过敏感性分析验证了运用地下水数值模拟搜索相对最佳地质模型的可行性。
地球物理的多解性无处不在，面对这种情况我们往往结合地质资料来对反演结果进行合理的地质解释。然而在偏远地区地质、深部钻探资料非常缺乏，野外已有的井孔也往往难以获取岩性编录资料。当这些资料比较少时，反演结果依然存在难以解释或者不确定等问题。是否可以借助于地下水位与水质信息包含的地质体水力特性，来辅助地球物理反演过程？基于此思路探索了基于地下水模型的地球物理反演解释优化方法：以大地电磁法为实现手段，通过研究已知理想地质模型和多个基于反演结果解释得到的地质模型，建立地下水数值模型，对比地下水水流和溶质运移数值模拟结果，最终确定相对最佳地质模型。并通过敏感性分析验证了运用地下水数值模拟搜索相对最佳地质模型的可行性。 地球物理的多解性无处不在，面对这种情况我们往往结合地质资料来对反演结果进行合理的地质解释。然而在偏远地区地质、深部钻探资料非常缺乏，野外已有的井孔也往往难以获取岩性编录资料。当这些资料比较少时，反演结果依然存在难以解释或者不确定等问题。是否可以借助于地下水位与水质信息包含的地质体水力特性，来辅助地球物理反演过程？基于此思路探索了基于地下水模型的地球物理反演解释优化方法：以大地电磁法为实现手段，通过研究已知理想地质模型和多个基于反演结果解释得到的地质模型，建立地下水数值模型，对比地下水水流和溶质运移数值模拟结果，最终确定相对最佳地质模型。并通过敏感性分析验证了运用地下水数值模拟搜索相对最佳地质模型的可行性。
2016, 24(6): 1344-1353.
摘要:
对2016年工程地质学的基金申请情况、资助情况、研究队伍等进行了详细分析。工程地质学的基金项目申请数量呈上升趋势，特别是青年科学基金和优秀青年科学基金项目申请量增加明显。同行评议专家比较准确地把握了对申请书，特别是青年科学基金的评议尺度。面上项目申请者的年龄结构出现两个峰值并趋于年轻化。青年科学基金申请者的年龄结构比较合理，获得资助的比率与年龄之间的关系具有合理的周期性。本学科申请国家杰出青年基金仍不够积极。申请和获资助重点项目的科学家年龄整体偏大，但有向年轻化发展的良好趋势。 对2016年工程地质学的基金申请情况、资助情况、研究队伍等进行了详细分析。工程地质学的基金项目申请数量呈上升趋势，特别是青年科学基金和优秀青年科学基金项目申请量增加明显。同行评议专家比较准确地把握了对申请书，特别是青年科学基金的评议尺度。面上项目申请者的年龄结构出现两个峰值并趋于年轻化。青年科学基金申请者的年龄结构比较合理，获得资助的比率与年龄之间的关系具有合理的周期性。本学科申请国家杰出青年基金仍不够积极。申请和获资助重点项目的科学家年龄整体偏大，但有向年轻化发展的良好趋势。
对2016年工程地质学的基金申请情况、资助情况、研究队伍等进行了详细分析。工程地质学的基金项目申请数量呈上升趋势，特别是青年科学基金和优秀青年科学基金项目申请量增加明显。同行评议专家比较准确地把握了对申请书，特别是青年科学基金的评议尺度。面上项目申请者的年龄结构出现两个峰值并趋于年轻化。青年科学基金申请者的年龄结构比较合理，获得资助的比率与年龄之间的关系具有合理的周期性。本学科申请国家杰出青年基金仍不够积极。申请和获资助重点项目的科学家年龄整体偏大，但有向年轻化发展的良好趋势。 对2016年工程地质学的基金申请情况、资助情况、研究队伍等进行了详细分析。工程地质学的基金项目申请数量呈上升趋势，特别是青年科学基金和优秀青年科学基金项目申请量增加明显。同行评议专家比较准确地把握了对申请书，特别是青年科学基金的评议尺度。面上项目申请者的年龄结构出现两个峰值并趋于年轻化。青年科学基金申请者的年龄结构比较合理，获得资助的比率与年龄之间的关系具有合理的周期性。本学科申请国家杰出青年基金仍不够积极。申请和获资助重点项目的科学家年龄整体偏大，但有向年轻化发展的良好趋势。
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