含管黄土渗流变形规律模拟研究

黄土地区油气长输管道管沟回填土及附近区域中发育有洞穴灾害,对管道安全的威胁日益严重.尽管原状黄土、公路与铁路路堤中黄土洞穴的成因机理研究较多,但对含管黄土的渗透变形及洞穴灾害研究却较为匮乏.文章在厘清含管黄土渗流变形流固耦合方程的基础上,构建由原状土、回填土与管道组成的含管黄土渗流变形计算模型.利用Ansys Workbench中Fluent和Transient Structural耦合求解,模拟分析含管黄土中雨水渗流和土体变形规律.结果表明:约3 m宽的管沟回填黄土的渗流速度和变形量明显大于原状土;入口流速、回填土孔隙率与密度的增加均会以不同方式加快管沟回填黄土的渗流变形,进而加速管周黄土洞穴的形成与发展;微地貌起伏汇水区、管沟回填土、原状土与回填土的接触面是管周黄土洞穴灾害易发区.研究结果对揭示管周黄土洞穴成因机理有重要的理论意义,为管周黄土洞穴灾害防治提供参考.     

干线公路灾害防治试点工程灾害特征及治理——以国道316线陕西境安康至汉中段为例

针对国道316线陕西段公路灾害特征,通过调查发现:公路灾害主要有地质灾害和水毁灾害,包括滑坡、滑塌、崩塌、泥石流、路基沉陷和路基水毁,其中滑坡灾害对公路造成的破坏最大,路基沉陷次之,滑塌灾害数量最多;从环境因素(外部条件)和公路工程自身两方面分析了公路灾害的成因及主要影响因素;根据公路灾害的类型、特点、规模及其对道路安全和通行的影响程度,在综合考虑危害程度、治理技术、资金等因素的基础上,提出了根本治理、预防治理和维持治理三种灾害治理方案.     

天水盆地黄土滑坡特征与分布规律分析

利用3S技术,针对黄土滑坡最主要的致灾因子进行了地学空间分析、统计。结果表明：天水盆地的黄土滑坡分布与致灾因子之间呈现出较为明显的分布规律,主要体现在与地层岩性的变化处发生滑坡灾害的频率较高;地形坡度的变化对滑坡灾害的发生有较为明显的影响;天水盆地黄土容易出现滑坡灾害的土地覆盖类型是耕地。通过对天水盆地黄土滑坡灾害发生现象的提取,分析黄土滑坡的特征与分布规律,对于研究黄土滑坡的发生机理具有重要意义。     

冻融循环作用下黄土边坡的浅层滑动探讨

季节性冻土地区的黄土边坡在春融期往往会发生浅层滑塌,这给工程和人们的生命财产带来了巨大的安全隐患。对不同含水率的重塑黄土进行反复冻融后,采用直剪试验测定其抗剪强度,研究了含水率w和冻融次数n对黄土抗剪强度特性的影响。试验结果表明:在一维冻融条件下,土体内部水分发生了迁移并产生了最大含水层,最大含水层所处位置及其抗剪强度参数受冻融次数和初始含水率的共同影响。其次,根据试验结果及黄土边坡浅层滑塌的特点,采用Janbu法计算了反复冻融作用下黄土边坡浅层土体各层的安全系数并进行对比分析。分析结果表明:在反复冻融作用下,黄土边坡浅层土体最大含水层的位置及其抗剪强度是影响边坡浅层土体稳定性的重要因素。     

油气管道施工应对湿陷性黄土地质的基本措施

我国湿陷性黄土约占黄土总面积的60%。主要分布在陇西、陇东、陕北晋西等地区。国内西气东输油气管道建设，有2/3的管线途径黄土地区，黄土湿陷给油气管道施工带来了很大困难。管道施工中，在管道挖沟、下沟、回填、管道地基以及水工保护的处理都需要选择正确、高效、切合实际的施工方案。兰州地区湿陷性黄土较多，以当地的油气管道施工为例，分析油气管道施工在湿陷性黄土地质中采用的基本措施。     

泾河下游台塬区黄土滑坡类型与时空分布规律

泾河下游台塬区黄土滑坡频繁发生,曾造成严重的人员伤亡和经济财产损失。以"泾河南岸泾阳段黄土滑坡调查评价"项目为依托,对区内滑坡的类型及分布情况进行了较为详细的野外调查。根据调查结果将黄土滑坡按诱发因素及运动特征划分为灌溉流滑型黄土滑坡、灌溉滑动型黄土滑坡、侵蚀滑动型黄土滑坡、侵蚀滑塌型黄土滑坡及开挖垮塌型黄土崩塌5个类型。在此基础上对黄土滑坡的时空分布规律进行了研究,结果表明:区内黄土滑坡的时间分布特征表现为黄土滑坡日趋频繁和春季多发,空间特征表现为黄土滑坡多塬段群发和区域破坏模式差异,这些特征系人类工程活动与其它地质环境条件耦合作用的结果。灌溉诱发型黄土滑坡具有典型的多序次破坏特征,从一定程度上体现了滑坡在时间与空间上的相互关系。     

湿陷性黄土路基的处理方法

湿陷性黄土具有在自重压力或一定附加压力下遇水湿陷变形的特性。针对湿陷性黄土的这一工程特点,从黄土湿陷性的机理出发,分析了工程中常用的几种黄土路基的处理方法,为黄土地区公路工程建设提供了参考和依据。     

基于弹塑性地基模型的湿陷性黄土地段悬空管道受力分析

根据湿陷性黄土地段塌陷区悬空管道的受力特点,建立考虑管道轴向载荷和地基塑性变形的悬空管道受力的弹塑性地基模型,推导悬空管道受力和变形计算公式,并利用Visual Basic计算机语言编制相应的计算程序对某湿陷区悬空管道进行模拟计算;将悬空管道的力学分析计算结果与实测值和Winkler地基模型计算结果进行对比,分析轴向载荷和地基刚度对计算结果的影响.结果表明:弹塑性地基模型比Winkler地基模型具有更高的计算精度,更符合工程应用;轴向载荷对悬空管道受力和变形影响显著,在悬空管道设计校核中不能忽略;地基刚度对弹塑性地基模型计算结果影响不显著.     

黄土滑坡类型及变形破坏机制

中国西北黄土高原地区滑坡灾害十分发育,按滑体岩土组成和滑面发育位置,黄土地区的滑坡可划分为黄土层内滑坡、黄土接触面滑坡、黄土-泥岩顺层滑坡、黄土-泥岩切层滑坡四种基本类型。在此基础上。本文对四类黄土滑坡的变形破坏机制进行了系统研究,主要包括滑移-拉裂型、滑移-压致-拉裂型、滑移—拉裂-剪断型三类,归纳总结了不同黄土滑坡对应的变形破坏机制。这些基本规律对黄土滑坡研究和防治、滑坡灾害预测有-定指导意义和实用价值。     

形状记忆合金驱动的微型管道机器人机械结构设计探索

形状记忆合金合成的微型管道机器人具有容易加工、重量较轻和结构紧凑的特点,可以在各种灾害事故中发挥至关重要的作用。本文主要从设计要求、总体结构设计、运动原理以及运动可行性四个方面探讨了形状记忆合金驱动的微型管道机器人机械结构的设计。     

浅谈地震次生灾害危害成因与治理

地震次生灾害以滑塌、滑坡、泥石流等坡面地质灾害和堰塞湖为主。震区活动断裂为其地质构造基础,地表松散固体物质是其物质来源。地震次生地质灾害给抢险救灾和灾后重建造成了巨大困难,因此必须加强对地震次生灾害的治理。     

新疆油气管道主要风沙灾害及其风险管理

针对新疆沙漠地区天然气管道风沙灾害现状,分析了管道沙害的基本形式和致灾机理,并根据风沙流运动的基本特点,经回归推导了新疆沙漠地区不同风速、不同沙丘位置的油气管道覆土风蚀速度与气流流速的相关方程,为油气管道风沙灾害风险评估和安全管理提供了可借鉴的科学依据.     

阿尼玛卿山多次冰川滑塌链式灾害过程梳理与展望

冰川滑塌是近年来涌现的一种新形式冰川灾害．21世纪以来，青藏高原地区发生10多起冰川滑塌事件，其中高原东北部阿尼玛卿山晓玛沟冰川分别在2004、2007、2016和2019年连续发生4次．利用多序列遥感影像和现有资料的整合统计对近35年来晓玛沟冰川形态、流速特征等进行分析，厘清了4次冰川滑塌事件发生的诱因以及潜在的隐患点．结果表明，4次冰川滑塌发生前期的冰川跃动或末端前进、冰川后缘冰-岩崩、异常高温降水、易于滑动产生的基岩性质等与冰川滑塌事件的发生密切相关．观察到冰川后缘陡坡区在2000—2011年间发生4次规模较大的冰-岩崩，为多次冰川滑塌的发生提供了物质和动力基础．未来几年内再次发生冰川滑塌的可能性极大．2019年冰川滑塌发生后，晓玛沟冰川再次向前滑动；近年来，冰川后缘新发育的不稳定斜坡冰裂隙发育明显增多；斜坡冰流速的变化与下部冰川稳定性之间存在内在联系，在冰川滑塌发生的相关年份斜坡冰流速明显较快．根据对阿尼玛卿山4次冰川滑塌诱因的分析以及新隐患点的判定，提出结合遥感影像和临近气象站点资料的便易手段，加强对晓玛沟内冰川形态和运动特征等的监测，以及时关注和预测未来灾害的发生．      

山地灾害对铜川社会经济的主要影响分析及防治对策

针对黄土地区山地灾害对城市可持续发展的具体影响还不多见.基于对铜川市山地灾害资料的综合研究,通过简述该市山地灾害的主要类型及现状,从直接影响和间接影响两个方面详细分析了山地灾害所造成的影响.并从技术角度和管理角度进一步提出了该市山地灾害的防治原则和具体防治对策.研究结果对黄土地区有效预防和减少山地灾害的发生具有典型意义.     

基于优化模糊数学方法的黄土边坡稳定性评价

黄土地区的滑坡灾害严重制约了地区经济的发展,因此快速准确的评价边坡的稳定性具有重要意义。首先,考虑诱发黄土滑坡因素具有不确定性和模糊性的特点,提出了重要性比较法用于评价因素集的权重;其次,引入模糊可变集合方法用于求解黄土边坡稳定性影响因素的隶属度;最后,利用级别特征值法实现了边坡稳定性等级分级,并基于MATLAB软件编译了边坡稳定分级方法程序,形成了一种快速准确的边坡稳定性分级方法。为验证本文评价方法的准确性对已有文献中燕麦沟、道南隧道两黄土边坡进行了稳定性分级评价,评价结果与已有文献结果一致,证明了评价方法的正确性。在此基础上对黄-延高速某一黄土边坡开展了稳定性评价分析,以长期的监测数据为佐证,进一步验证了本文的评价方法适用于黄土边坡的稳定性评价。     

黄土洞穴潜蚀地貌及其利弊综合分析

黄土洞穴潜蚀地貌在黄土高原地区十分发育.对黄土洞穴的基本类型进行了介绍;调查发现区域上黄土洞穴发育密度由西北向东南呈递减趋势;指出黄土洞穴在不同深度的发育类型和发育程度有很大差别,具有明显的层次性;对黄土洞穴的利弊进行了综合分析,认为黄土洞穴具有双重作用:一方面黄土洞穴本身是一种特殊的地质灾害,不但直接造成严重的水土流失,而且对公路、铁路、油气输送管道、民居等工业与民用建筑等均可造成严重危害,另一方面它也是黄土高原地下潜水藏一种重要的补给与排泄途径.     

一种黄土脱敏加固新材料的试验研究

为了保护陕西延安地区的革命旧址,主要针对窑洞顶板渗水、窑面剥落、水土流失等病害问题,开展黄土脱敏新材料室内试验,研发适用于保护革命旧址的黄土加固新材料。通过对革命旧址的工程病害进行宏观调查,收集整理相关资料,选取典型案例进行详细调查,分析病害发育类型、发育特征、形成条件及成因机制;开展室内试验,分析黄土基本物理力学肚质,重点对黄土水敏性、渗透性和土水特征曲线关系进行研究;针对水土流失和坡面滑塌问题,对黄土固化前后的微观结构、渗透性进行对比分析。     

人工制备结构性黄土抗拉强度研究

近年来,随着西部经济的快速发展,基础设施的大量建设,黄土由于拉伸破坏而造成的灾害越来越多,使得人们认识到研究黄土抗拉强度的重要性。通过对人工制备结构性黄土的抗拉强度试验,研究了含水率、干密度对黄土抗拉强度的影响规律及机理。试验结果表明,结构性黄土抗拉强度最大值出现在最优含水率附近处,抗拉强度随含水率的增大先增加后减小;随着干密度的增大,抗拉强度表现出一直增大的趋势;结构性黄土受拉时主要表现为脆性破坏;含水率及干密度主要通过改变颗粒间滑动摩擦力、黏聚力等作用,进而影响土体抗拉强度。     

基于LightGBM的天然气管道周围滑坡灾害预测方法

针对天然气管道周围滑坡灾害预测中的数据缺失和特征数量少的问题,采用基于LightGBM框架实现的梯度提升决策树算法,通过插值法补齐缺失数据,利用历史特征数据生成近期特征和远期特征,得到影响斜坡演变过程各因素的重要性排序及算法最优参数集合,实现对天然气管道周围滑坡灾害的有效预测.结果表明,在对天然气管道周围滑坡灾害进行预测中,该方法相比XGBoost模型具有更高的准确率,同时处理速度也更快,证明了LightGBM算法在滑坡灾害预测方面应用的可行性和有效性.     

黄土隧道施工中常见问题浅析

随着交通建设的发展,黄土隧道施工安全是值得关注的问题,本文首先浅析黄土的地质特点,接着对黄土隧道施工中的几个注意点进行探讨。