边坡可靠度的Bayes估计及后验稳健性

采用边坡自身的稳定性参数构建似然函数,以研究区内21个极限状态坡的稳定性参数为样本,建立先验分布,应用Bayes理论确定后验分布,应用后验稳健性分析方法对西安咸阳国际机场污水排放口泾阳黄土边坡进行稳定性评价。结果表明:后验分布的均值得到了很好的修正,方差小,精度高;当稳定性评价指标先验分布存在5%、10%和15%波动时,后验期望损失依次增大,但均在20%范围内波动,这表明边坡可靠度的Bayes估计法具有很好的稳健性,可对边坡的稳定性进行更为精确地评价。     

考虑材料软化的洞室围岩弹塑性分析的统一解

基于统一强度理论,考虑岩土材料的软化特性,用弹性塑性软化塑性残余三线性应力应变模型推导出了洞室围岩塑性残余区半径、塑性软化区半径、洞周边位移、围岩内任一点应力及围岩压力的解析计算公式。同时给出了洞室围岩所处应力状态的判别式。得出的解答具有广泛意义。著名的Kastner公式、Airey公式均为本文的特例。通过实例分析了软化及不同强度模型对计算结果的影响。     

黄土中毛细上升速率的现场测试

以陇东高原马兰黄土为对象,设计了现场毛细上升试验,将试验得到的黄土中毛细上升速率与基于非饱和黄土的土水特征曲线,与根据 Terzaghi 理论以及 Lu 等提出的方法计算得到的黄土中毛细上升速率进行了比较。结果表明：Terzaghi 理论由于将湿润峰处的渗透系数假定为饱和渗透系数,得到的结果偏大,而 Lu 等的方法考虑了土的非饱和渗透性,预测精度较高,在没有条件进行现场试验的情况下,可用于对黄土中毛细上升速率的估算。     

裂缝对灌溉诱发黄土滑坡的影响——以陕西省泾阳南塬为例

泾阳南塬裂缝洞穴很发育,加之当地居民为了提高农业产量一般都采取漫灌方式浇地,这导致了南塬黄土滑坡频繁发生,给当地造成了很大的经济损失,甚至人员伤亡,因此研究裂缝对黄土滑坡的影响有很重要的实际意义。通过现场灌溉试验、地下水位测量和黄土的基本物理力学性质试验,基于非饱和土渗流和强度理论,采用简化Bishop方法,计算黄土斜坡的稳定性。结果表明:南塬塬下在4～5月地下水位最高,平均在地面以下10. 73 m,2015年内变化幅度约为5. 0 m;塬上地下水位埋深约为31. 60 m,年变化幅度较小。农田灌溉水位高出地面约5. 0 cm,历时约100 min。在缝深小于9. 26 m时、距离塬边50 m范围内不灌溉和高的地下水位情况下,裂缝塬边距小于20 m时,泾阳南塬斜坡稳定安全系数随着裂缝塬边距的增加而减小,随着裂缝深度增加而减小;当塬边距大于20 m时,稳定安全系数随着裂缝塬边距和裂缝深度的变化较小,黄土斜坡均处于不稳定状态或者极限平衡状态。得出了保持黄土斜坡稳定时裂缝深度、裂缝位置的临界状态线。当处于状态线以内时,斜坡稳定;否则,不稳定。1976年以前的斜坡稳定性结果验证了以前南塬很少发生滑坡的现象。高的地下水位下,距塬边50 m外灌溉还是不能保证斜坡稳定性。     

Duncan法在黄土高边坡可靠度分析中的应用研究

以4种典型的黄土高边坡为例,通过Geo-slope软件建立地质模型,采用Monte-Carlo法和Duncan法对土体参数变异情况下边坡进行可靠度分析,并以Monte-Carlo法模拟10000次的计算结果为准确值,对比分析了Duncan法的精确度,引入相对误差修正Duncan法的计算结果.结果表明,在不同参数变异系数...     

压实黄土场地湿陷沉降机理与黄土高原平山造城适宜性

黄土高原城市用地紧张与用地需求日益增大的矛盾使得平山造城工程应运而生,大规模平山造城工程会引起场地水文环境变化,诱发填土地基失稳、建筑物破坏等,其工程长期适宜性是人们最关切的问题.通过现场调研、原位监测、室内试验、模型试验、数值模拟和InSAR分析等工作,探究了压实黄土场地湿陷沉降机理及黄土高原平山造城工程适宜性.研究结果发现,场地压实黄土的物理力学性质和微观结构同天然黄土差异较大,其力学性质差、孔隙连通性差、空间变异性大;湿陷变形本质为含水率增大引起土体刚度降低而发生的压密变形,湿陷过程中压实黄土的结构变化整体上表现为颗粒间孔隙的局部压密,颗粒及孔隙形态基本不变;非饱和压实黄土的蠕变特性同屈服应力与上覆荷载的大小密切相关,增大压实土体的干密度可提高屈服应力,缩短蠕变稳定时间,还可显著降低土体的渗透特性;典型平山造城场地厚层压实黄土中的含水状态基本能维持长期稳定,有缓慢的向下水流补给地下水;场地累积变形量随填方土厚度增大而增大,地表变形减缓,沉降速率递减,预测工后15年场地变形可达稳定;增大压实土体干密度和合理设置地下水排水设施可有效减小地表总变形量、变形稳定期和局部破坏.研究结果论证...     

泾河南岸非饱和黄土强度参数的测定

抗剪强度是非饱和黄土性质研究的重要参数,随着基质吸力的增大、饱和度的降低,非饱和黄土的抗剪强度也随之增大。研究以陕西泾河L_5地层的黄土为实验对象,通过室内非饱和三轴实验,根据文献[3]中提出的双变量非饱和土抗剪强度理论公式结合土水特征曲线得到抗剪强度的相关参数,进而得到不同基质吸力下的抗剪强度以及强度曲线。通过对实验结果的分析并结合文献[8]中对于强度参数tan φ_b的讨论及研究,得到了适用于泾河L_5地层非饱和黄土的强度公式。实验结果表明,基质吸力对非饱和黄土的抗剪强度有显著作用,但随着基质吸力的增大,抗剪强度的增长速率越来越小,且当拟合参数κ=1.8时,强度曲线的拟合度最高。     

深切河谷岸坡层状岩体倾倒变形演化过程及机理分析

深切河谷岸坡的层状岩体在河流长期的侵蚀作用下,会产生大量的倾倒变形破坏,给工程建设造成极大的困扰.以黑河库区和镇安县倾倒变形边坡为例,使用DDA模拟了河流侵蚀作用下边坡的倾倒变形过程,探究了深切河谷岸坡岩体倾倒变形的演化过程和机理,取得如下成果：(1)揭示了黑河库区和镇安县边坡发生倾倒变形的主要原因;(2)对河流侵蚀作用下中厚层和薄层岩体边坡倾倒变形过程进行划分,薄层岩体边坡倾倒变形过程中会出现爬坡效应;(3)坡脚的结构面强度变大,坡顶应力释放导致的主应力方向发生偏转是边坡发生倾倒变形的根本原因,倾倒变形的模式则是由剪应力分布情况决定的;(4)对中厚层岩体倾倒变形边坡进行锚索支护模拟,相较于预测工况,计算后边坡各处的位移明显减少,从坡顶到坡脚施加的锚索的锚固力逐渐减小.     

微型桩桩顶连系结构作用机理的三维数值分析

微型桩因灵活高效的抗滑性能得到广泛应用,但桩顶连系结构的作用机理并不清楚.利用有限差分（FLAC3D）数值模拟方法,揭示桩顶连系结构对微型群桩应力应变特征的影响.结果表明：(1)同级侧向荷载作用下,连系梁使3#桩位移下降12.9%,8#桩位移下降14.2%.表明连系梁可以有效延缓边坡变形,且可以对第二排桩有更好的位移限制作用;(2)两组工况的临界与极限荷载相同,表明桩顶连系梁无法显著提高微型群桩的抗滑能力;(3)同级侧向荷载作用下,两组工况的桩身应力均在滑裂面上下呈三角形分布,仅在桩顶有一定差别存在.连系梁使滑坡推力分担比由0.58∶0.42提高到0.53∶0.47.相对于独立式群桩,连系式群桩滑坡推力分担更为平均.(4)同级侧向荷载作用下,两组工况的桩身弯矩均呈现倒“S”形.连系梁可以限制桩顶变形,使第一排微型桩桩顶后侧受拉,随着深度增加,连系梁影响降低.在连系梁的作用下,两排桩几乎同时失去抗弯作用.