改扩建公路边坡地质灾害易发性评价

为了解决公路改扩建工程需要重新选线和边坡二次开挖的安全问题,因此,针对公路边坡地质灾害进行了易发性评价。采用AHP和粗糙集理论结合的策略,应用于山西省某地公路改扩建工程,结合GIS空间分析,得到易发性评价分区图。评价指标包括岩土类型、地形坡度、地表切割密度、降雨、地震、流域河网特征、植被覆盖度,将研究区分为高、中、低易发区。结果显示高易发区占15.3%,中等易发区占42.9%,低易发区占41.8%。建议在边坡二次开挖过程中根据评价结果采取相应监测和防护措施,新建段选线尽量绕避高易发区。该方法克服了主观和客观权重设置的不足,为科学合理的边坡地质灾害易发性评价提供了基础。

山西省普通国省公路地质灾害分布特征研究

研究旨在针对山西省普通国省公路地质灾害情况展开调查评估,以提供科学数据支持公路养护决策。采用CRI指标体系法对灾害风险点进行定量评估,通过数据矢量化处理,整理分析得出地质灾害的分布特征。结果显示,山西省普通国省公路现存地质灾害共计2801处,主要类型为崩塌和沉陷塌陷,水毁和滑坡次之,泥石流灾害较少。风险等级以三级(一般)为主,一级(重大)和二级(较大)风险点占比11%。地质灾害主要分布在吕梁山脉、太行山脉和中条山山脉,临汾、长治、晋中、阳泉和运城受影响较为严重。重点路线包括G209苏北线、G241呼北线等。上述结论为公路养护部门提供了重要的科学依据,有助于制定更有效的应对策略和预防措施。

利用电导率测井与压水试验联合评价岩体渗透性的方法

进行地下水封洞库的水封条件分析评价必须获得准确可靠的建库岩体渗透性参数,而获取岩体渗透系数常用的传统水文地质试验方法存在明显的不足。为了试验数据的精确性,文章基于广义径向流(GRF)理论,依托烟台某地下水封洞工程,以丙烷洞库交通巷道钻孔为例,开展压水试验并采用非稳定流理论的GRF模型优化解析试验数据,结合电导率测井试验确定导水裂隙位置并求出裂隙范围内的渗透系数。试验结果表明:GRF模型比稳定流模型解析结果大1～2倍。原因在于裂隙岩体进行分段压水时,各段水流维度不一,传统稳定流理论假设水流维度只有二维流,而GRF模型为空间n维裂隙流用压水过程全部数据进行拟合,不同时段在相应维度下进行计算,因此其求算的渗透系数K更接近于试验段真值,具有更好的兼容性和实用性。同时利用电导率测井试验计算长度(导水裂隙范围)远远小于压水试验段计算长度的特点,可将GRF模型解析得出的分段渗透系数做进一步细化平均以提高压水试验解析结果的精度,为水封洞库效果评价、洞库涌水量预测提供更加科学可靠的数据基础。

临近地下室边墙挡土墙主动土压力解析解

随着工程建设的需要,特别是在临近地下室边墙修筑挡土墙时以半无限土体为基本假设的传统土压力计算公式不再满足需求。针对此类问题,以平面滑裂面为假设,将墙后土体分为上下两个隔离体,采用薄层单元法推导了临近地下室边墙挡土墙主动土压力计算的解析公式。公式考虑了墙土间黏聚力和摩擦角的影响,在特定条件下现行的土压力公式为特解,从而论证了计算方法的正确性。计算得到的黏性土极限破裂角不为定值;随着计算参数的变化而呈现不同的变化特征,因此在土压力求解时须重新计算破裂角。通过算例分析表明:在考虑墙土内聚力和摩擦角情况下,主动土压力明显小于朗肯解和文献解,其结果对实际工程有一定的参考价值。

模拟不同形态土-岩界面的直剪试验

土-岩界面具有特殊的工程地质性质,为了研究土-岩界面的剪切特性,在实验室制备了若干不同形态接触面和不同材料性质的圆盘试样,开展室内直剪试验,并对剪切破坏面的颗粒分布和接触面剪切本构模型进行分析。研究表明:接触面的应力-应变曲线呈现出弹塑性变化特点,利用指数型接触面摩擦本构模型,可以较好地反映剪切过程中接触面的应力-应变关系;剪切面颗粒在剪切过程中发生了破碎和移动,颗粒破碎所需的力大于移动所需的力,宏观上表现为抗剪强度的差异,颗粒重新分布及接触面闭合共同作用导致试样的法向变形;低法向荷载下,接触面强度低于两侧材料强度,随着法向荷载增大,接触面强度逐渐增大,其残余强度值位于两侧材料强度之间。

升降轨时序InSAR技术监测天津市地面沉降

利用2017-2019年间覆盖天津地区的升降轨Sentinel-1A/B卫星影像,通过SBAS-InSAR技术得到地面沉降结果进行融合,利用精密水准结果验证InSAR结果的精度。研究结果表明升降轨结果融合能大幅度增加PS点的数量,更能反映局部特别是线性地物的形变特征。

高速公路穿越煤矿采空区稳定性风险评价研究

高速公路行车速度快,下伏煤矿采空区受地表形变、周围岩土松动等影响较大,使煤矿采空区稳定性研究工作变得更加复杂。文章以山西省重点高速公路长晋高速下伏振义煤矿采空区为研究对象,筛选出振义煤矿采空区安全性的影响因子(包括采空区参数、地质因子和其他因子),采用层次分析法建立模型,计算各因素权重和信息量,再采用层次分析-信息量分析法对权重赋值,得到振义煤矿采空区稳定性风险评价分区图,为高速公路安全保障和周围的重大自然灾害防治规划研究提供了理论依据。

公路近区采空区地面塌陷风险性评价

层次分析法(AHP)是解决多目标决策问题常用的手段之一,在各类地(质)灾(害)风险性评价中应用广泛。考虑到AHP方法通过专家评判确定影响因子权重具有一定的主观性,文中采用粗糙集理论来构造数据驱动的目标属性集成权重,并利用线性加权将主、客观权重进行组合,进而得出一种主、客观性同时兼顾的权重计算方法,反映"人机组合"的思想,对采空区地面塌陷的风险评估更加客观,从而提高了采空区地面塌陷风险评估的准确性。以山西某地区道路附近的采空区为例,构建了9个指标的综合评价指标体系,使用上述AHP改进方法计算权重,并将矢量化后的评价指标运用GIS的叠加分析、栅格计算等功能得到公路近区采空区地面塌陷危险性分区图,为有关部门拟定公路近区地灾防治、监测规划提供了可靠依据。

基于能量守恒确定岩体结构面的抗剪强度

结构面是决定岩体力学性质的关键因素,确定其强度特性具有重要意义。基于能量守恒原理和莫尔–库仑强度准则,推导得出了岩体结构面抗剪强度的计算公式,通过室内直剪试验对其可行性进行验证,并与以往结构面强度准则进行对比,依据实际岩体构造提出了结构面抗剪强度的测试方法。研究表明:(1)岩体结构面在剪切过程中发生了摩擦、剪断、剪胀/缩等行为,遵循能量守恒定律,利用能量守恒原理和莫尔–库仑强度准则可以计算得到结构面的抗剪强度。(2)结构面形态特征对其抗剪强度有重要的影响,主要表现为起伏度、起伏角以及凸起部分所占比例。二维条件下,以长度为衡量标准,三维条件下,需要考虑凹凸区域所占面积比例。(3)通过测量结构面形态和结构面壁的强度参数,简化测试方法,可以间接计算出其抗剪强度。研究结果对岩体结构面强度测试和岩体稳定性评价具有一定的意义。

鹰岩崖居——自在平江野奢酒店

汩罗源出平江,自东向西横溉平江县域。幕阜、连云峻岭之间,山石林立,意态天成;万壑溪奔,亘古不息。在平江这幅典型的丹霞地貌画卷里,紫红色的崖体山石是天地自成的厚朴底色,万壑千溪、碧竹幽林是自然挥洒的灵动画笔,自在平江野奢酒店可堪此间天人合一的点睛妙笔。