渗流作用下的岸坡泥沙起动条件

考虑渗透力作用,分析坡面泥沙受力特点,推导出岸坡均匀沙的起动条件和临界切应力计算公式,并采用不同渗流比降和不同水流方向的算例,以及长江中下游典型岸坡的实例,对渗流作用作出了定量分析。结果表明,泥沙起动流速曲线存在明显的转折点,可以解释崩岸的突发性;向坡外的渗流将大幅降低岸坡泥沙起动条件;冲刷水流方向也影响泥沙起动流速,在接近零流速破坏坡角时影响显著。     

基于人工神经网络的崩岸预测模型研究

针对崩岸影响因素众多、难以定量评价等问题,采用一种基于人工神经网络的崩岸预测方法,介绍了其基本原理.在研究崩岸诸多影响因素的基础上,选取11种主要影响因素建立崩岸预测模型.以随机构造的20个岸坡模型为训练样本,以5个随机岸坡模型为检验样本,实现了岸坡稳定性的人工神经网络预测.初步结果表明,神经网络方法可以应用于崩岸的预测.     

涉水岸坡稳定性分析相关问题的研究

大中型水库的兴建形成了大量的涉水岸坡,库水水位的波动将对这些岸坡的稳定性产生影响,可能诱发滑坡甚至形成地质灾害,也将引起岸坡体内地下水的非稳态渗流,因此其稳定性分析变得十分复杂.文章通过实际算例,并结合有限元强度折减法,分析了影响涉水岸坡稳定性的因素,结果表明,有限元边界范围、渗流方向对涉水岸坡的稳定性有明显的影响;概化浸润面位置的差异是造成稳定性分析误差的主要原因.     

基于非饱和渗流应力耦合的河堤窝崩机理

从土坡稳定的角度出发,基于强度折减原理,采用饱和非饱和渗流应力耦合方法,综合分析河堤岸坡内在因素和外界动力因素对窝崩形成的作用,探讨窝崩形成机理.结果表明:饱和非饱和渗流应力耦合方法计算的窝崩最小安全系数明显小于非耦合方法;窝崩的本质是岸坡土体在各种不利因素的组合作用下发生的剪切破坏;黏聚力及内摩擦角是防止窝崩的有利因...     

三峡水库泄水期间类土质岸坡渗流驱动压剪破坏机制研究

基于水库水位降落期间渗流驱动力对类土质岸坡的压剪作用,建立了类土质岸坡渗流驱动压剪力学模型,改进了水库水位降落期间渗流驱动力的计算方法,提出了渗流驱动压剪破坏判据。以三峡水库青石岸坡为例,渗流驱动压剪破坏机制可以解释青石岸坡水位降落期间的破坏现象。此外还探讨了水库水位降落速度、时间以及初始水位高度对渗流驱动力与岸坡稳定性的影响,并得出如下结论:渗流驱动力随水库水位降落速度的增加而非线性增大;渗流驱动力随初始水位高度增加呈现为线性降低的趋势;青石岸坡稳定系数不随水位降落速度、水位降落时间的变化而变化。
     

三峡水库泄水期间类土质岸坡渗流驱动压剪破坏机制研究

基于水库水位降落期间渗流驱动力对类土质岸坡的压剪作用,建立了类土质岸坡渗流驱动压剪力学模型,改进了水库水位降落期间渗流驱动力的计算方法,提出了渗流驱动压剪破坏判据。以三峡水库青石岸坡为例,渗流驱动压剪破坏机制可以解释青石岸坡水位降落期间的破坏现象。此外还探讨了水库水位降落速度、时间以及初始水位高度对渗流驱动力与岸坡稳定性的影响,并得出如下结论:渗流驱动力随水库水位降落速度的增加而非线性增大;渗流驱动力随初始水位高度增加呈现为线性降低的趋势;青石岸坡稳定系数不随水位降落速度、水位降落时间的变化而变化。     

宜昌城区长江岸坡稳定性预测评价

三峡水库修建与蓄水后,由于清水下泄,长江宜昌城区河段发生明显冲刷,深泓普遍下切,河段内出现了多处新的崩岸险情,为此,国家启动三峡后规长江崩岸治理工程.在工程勘察的基础上,对岸坡地形地貌、地质结构以及岸坡稳定影响因素进行了综合分析,对宜昌城区长江岸坡的稳定性进行了工程地质分类评价,并采用河岸地质结构预测法对岸坡发展趋势进行了预测.分析和预测表明,护岸工程岸坡不存在稳定（A）类岸坡;基本稳定（B）类岸坡约占23%;稳定性较差（C）类岸坡约占48.5%;稳定性差（D）类约占28.5%.     

白鹤滩库区小江碎石土岸坡库水作用稳定性规律分析

水库蓄水是导致山区水库的地质灾害频发的主要原因之一。通过现场调查、物理力学性质试验和数值模拟分析对白鹤滩库区小江碎石土岸坡的蓄水稳定性进行了研究。研究结果表明:在库水上升阶段坡体内浸润线呈“内凹”状,库水快速下降阶段坡体浸润线呈“外凸”状,坡体内部渗流场始终处于不断调整状态,但浸润线变化始终滞后于库水位的变化。在库水上升阶段,岸坡受到向坡内的渗透压力、容重增加及土体浸泡软化等因素影响,岸坡稳定性相比于天然状态略有降低。在水位下降阶段,土体因受到长时间的浸泡软化作用,抗剪强度已经降低,而坡体因渗流作用产生的指向坡外的渗透压力又会增加岸坡的下滑力,降低岸坡的稳定性,使岸坡失稳破坏。     

三峡库区类土质岸坡破坏机制研究——以巫山县江东寺岸坡为例

2015年6月24日,重庆市巫山县发生江东寺岸坡垮塌事件,造成人员伤亡、财产损失,社会影响较大。针对江东寺类土质岸坡垮塌事件,介绍了岸坡灾情,解译了江东寺滑坡破坏的库水位上升浸泡软化、库水位下降渗流驱动力、降雨入渗劣化等3个诱发机制。结果显示:库水位上升浸泡软化降低了滑体、滑面物理力学参数,在岸坡坡脚形成软化区;库水位下降渗流驱动力增加了顺坡向的下滑力;降雨入渗进一步降低滑体、滑面物理力学参数,增大渗透力和浮托力。3种诱发机制的联合作用是导致江东寺岸坡垮塌的原因。采用PFC2D对江东寺岸坡进行数值模拟发现,库水位上升对类土质土体具有劣化作用;145m水位处的滑坡破坏运动速度最大,达0.59m·s-1,岸坡破坏具有突发性。数值模拟破坏过程与现场监测数据吻合。     

三峡库区类土质岸坡破坏机制研究——以巫山县江东寺岸坡为例

2015年6月24日，重庆市巫山县发生江东寺岸坡垮塌事件，造成人员伤亡、财产损失，社会影响较大。针对江东寺类土质岸坡垮塌事件，介绍了岸坡灾情，解译了江东寺滑坡破坏的库水位上升浸泡软化、库水位下降渗流驱动力、降雨入渗劣化等3个诱发机制。结果显示：库水位上升浸泡软化降低了滑体、滑面物理力学参数，在岸坡坡脚形成软化区；库水位下降渗流驱动力增加了顺坡向的下滑力；降雨入渗进一步降低滑体、滑面物理力学参数，增大渗透力和浮托力。3种诱发机制的联合作用是导致江东寺岸坡垮塌的原因。采用PFC2D对江东寺岸坡进行数值模拟发现，库水位上升对类土质土体具有劣化作用；145 m水位处的滑坡破坏运动速度最大，达0.59 m·s-1，岸坡破坏具有突发性。数值模拟破坏过程与现场监测数据吻合。
     

新建车村水库岸坡类型及塌岸预测

随着库水位的持续上升,水库区临水岸坡可能发生塌岸,危害沿岸人员和建（构）筑安全,增加库区的淤积量,影响水库的正常运行。本文以陕西省引汉济渭鲸鱼沟调蓄工程的新建车村水库为例,通过野外的地质勘察对库区内的岸坡类型进行分类,并选用卡丘金法和岸坡结构法相结合的方式对库区内不同岸坡类型进行塌岸预测。计算结果表明,库区两岸预测的总塌岸量为567.5 万m3,其中入库量为230.3 万m3,塌岸量的大小与库区两岸的岸坡类型及坡度密切相关,古滑坡和黄土直立岸坡附近更容易产生塌岸,且塌岸量大。库区内的新建车村水库坝址附近、鲸鱼沟景区、伯坊村是塌岸量最大的剖面段,对水库运行影响较大。     

隧道坍方突发性事件风险可拓法综合评估

为了综合评价隧道坍方风险,在统计分析坍方诱因的基础上,借鉴可拓学原理,建立隧道坍方风险可拓评估流程,构建评价指标体系和评价标准,对定性指标进行量化,并对各指标进行归一化、无量纲化预处理,用简单关联函数计算指标权重,从而避免人为主观因素的影响,并将可拓评估模型应用到武广客运专线浏阳河隧道坍方风险评估中.研究结果表明:坍方主要诱因是降雨、围岩软弱破碎及施工方法不当等;浏阳河隧道的坍方风险为高度,预防坍方应加强施工地质勘测,重视监测信息反馈,提高施工应变和施工处理能力.     

前缘塌岸对三峡库区淹锅沙坝滑坡变形影响分析

三峡水库长期运行后,库水作用使土质岸坡变形破坏加剧,甚至导致滑坡复活。受库水位变动影响和波浪作用,秭归淹锅沙坝滑坡前缘不断发生塌岸,且滑坡变形对前缘塌岸响应较为明显。因此以该滑坡为例,基于地表宏观变形、全球定位系统(global positioning system, GPS)位移数据,深部位移监测等数据,分析淹锅沙坝滑坡的变形机制。为进一步探索前缘塌岸对滑坡变形的影响机理。采用GeoStudio软件,基于生死单元技术实现不同坡面形态的淹锅沙坝滑坡的数值模拟,分析原始形态、当前坡形、塌岸发展后等不同坡面形态滑坡渗流场,应力场,位移场的变化规律。结果表明：淹锅沙坝滑坡左侧整体变形较大;受库水作用影响,滑坡前缘发生塌岸,塌岸侧中前部的GPS监测点位移量随之增大,因而塌岸对滑坡整体稳定性有一定影响。数值模拟结果表明：淹锅沙坝滑坡是动水压力型滑坡;不同坡形渗流场结果变化较小;滑坡前缘的水平向应力分布会随坡形变化而变化,进而影响滑坡的位移变形和整体稳定性;当前坡形发生塌岸后,前缘的水平方向应力值增大,位移量随之增大,滑坡整体稳定性下降;数值模拟结果与实际变形情况一致。GeoStudio软件可以较...     

三峡库区塌岸预测评价方法初步研究

水库塌岸是影响三峡水库的重大地质灾害问题.作者在分析三峡库区塌岸类型和传统塌岸预测方法的基础上,提出塌岸预测应根据不同的塌岸类型,建立适合的塌岸预测模型.冲(磨)蚀型和坍(崩)塌型的塌岸预测可以用本文提出的岸坡结构法;滑移型的塌岸预测,应以本文提出的极限平衡搜索预测法和FLAC3D数值模拟预测法的预测结果为主要依据.通过对三峡库区重庆段的两个典型塌岸地段及代表性地质剖面的预测,验证了这种思路的正确性;并总结了适合三峡库区这种山区型水库的塌岸预测的原则和方法.     

复杂工况土质边坡的失稳破坏特征

库岸边坡的失稳和破坏往往会造成严重的人员伤亡与巨大的经济损失。造成边坡失稳和破坏的因素多种多样。开展了不同含砂率的均质饱和土质边坡在水位升降、水下冲刷、震动及不同水流流速下边坡的失稳与破坏室内模型试验。试验结果表明：在水位升降与水下冲刷条件下,均质下蜀土饱和土质边坡稳定性最好,土质边坡含砂率越高,边坡抵抗水位升降与水下冲刷的能力越弱,边坡越易失稳滑塌破坏;在震动作用下,饱和边坡土体内孔压快速上升,有效应力快速减小,边坡更易失稳崩塌破坏。水流潜蚀导致边坡土体细小颗粒更易流失,水流潜蚀作用使边坡坡脚部位形成凹陷空洞,使坡体上部失去支撑而导致边坡崩塌失稳破坏,且水流速度越快,边坡越易破坏。     

黄浦江流域富营养化及控制研究

本文对黄浦江流域的水体富营养化因素进行了调查研究,结果认为,影响黄浦江流域水体富营养化的因素为船泊、沿岸码头、居民废物及农村居民生活污水、乡镇企业废水、工厂废水、禽畜养殖业等,并提出了源头控制、加强法制教育、清洁生产、发展生态型养殖业、扩建改建城市污水处理厂等若干控制富营养化的对策     

基于人工蜂群优化支持向量机回归的隧道塌方风险预测

为预测隧道塌方风险等级,减少隧道塌方引起的灾害事故,建立基于人工蜂群(artificial bee colony, ABC)优化支持向量机回归(support vector machine regression, SVR)隧道塌方风险预测模型。首先,从工程地质、水文气象、设计因素、施工因素4个方面综合考虑,遴选13个主要影响因素,建立隧道塌方风险指标体系;其次,引入人工蜂群算法优化SVR的核参数C和惩罚参数g,解决传统SVR稳定性低的缺陷,提高模型的精确度,为验证模型性能采用相关系数(R²)、均方误差(mean squared error, MSE)、均方根误差(root mean squared error, RMSE)评价参数对比分析;最后,以新疆北部某供水工程为研究对象,对隧道塌方风险测试样本进行预测,分别将ABC-SVR、PSO-SVR、GA-SVR及SVR模型对比分析。研究结果表明：ABC-SVR预测结果为100%,PSO-SVR预测结果为83.3%,GA-SVR和SVR均为66.67%,ABC-SVR的预测结果与实际工程结果一致性更高,可为隧道塌方风险...     

深水海底管道全尺寸压溃试验及数值模拟

针对深水海底管道压溃问题,研制了深水海底管道屈曲试验装置,该装置可承受水压43MPa,全长11．5m,直径1．6m．使用该装置设计并开展了全尺寸管道压溃试验．利用ANSYS软件建立三维圆柱壳模型进行管道压渍数值模拟分析,并将试验结果与数值模拟结果进行对比,来研究径厚比、初始凹坑缺陷、初始椭圆度缺陷等因素对管道压溃的影响．结果表明,管道压溃载荷随着径厚比的增大而显著降低,单个点状凹坑缺陷对于管道压溃载荷影响较小,初始椭圆度缺陷则明显降低了管道的压溃载荷．     

基于半监督学习模型的地质环境承载力评价:以府谷县为例

地质环境承载力评价作为国土空间规划中的重要组成部分,成为人类经济社会活动可持续、高质量发展与地质环境保护相协调的关键纽带。以黄河流域生态环境脆弱区——陕西省府谷县为例,建立地质环境承载力评价体系与评价模型,在综合评价结果的基础上,进一步分析影响因素作用程度。从自然地理、生态环境等5个系统选取17类影响因素,引入半监督学习模型进行评价。结果证明,半监督学习模型提升了地质环境承载力评价的敏感性,回归预测精度较高;府谷县地质环境承载力由低至高划分为5个承载力等级分区,不同等级下影响因素作用程度不同,其中崩塌滑坡易发性等7项影响因素可优先用于黄土高原水土保持区地质环境承载力评价体系的构建。