滑坡碎屑流消能桩结构动力计算与设计方法

滑坡碎屑流由于体积大、速度快和运动距离远的特性,常常在下游造成较大破坏形成严重的自然灾害。基于消能桩与滑坡碎屑流结构的动力相互作用过程,采用功能原理和结构力学方法,推导了消能桩对滑坡碎屑流能量耗散的理论计算模型。首先,通过冲击力计算模型获得滑坡碎屑流冲击力的垂向分布;其次,由悬臂梁挠曲变形的关系确定其抗弯反力;然后,根据滑坡碎屑流在坡面上流动的面积、厚度估算消能桩的反力,以及在反力方向上碎屑流通过的距离;最后,计算单根桩的动能耗散量。采用推导的公式进行消能桩的优化设计:综合考虑下游防护对象的位置和滑坡体的堆积位置,计算消能桩的“消能效益”,确定消能桩的数量;根据最大块石的冲击力作用,计算需要消能桩的排数,从而确定消能桩的排布设计。选取一个滑坡碎屑流实例,采用上述理论计算模型设计消能桩,计算出消能桩的数量和排数,并根据计算结果进行优化布设。结果表明,该模型适用于消能桩的优化设计与应用。

油气富集域早古生代以来的古地理演化及其对成藏的控制:南美-北非-中东-中亚特提斯域古地理与油气资源

鉴于中国的油气需求与国内外油气资源禀赋,合理有效利用国外油气资源以缓解国内能源需求压力,顺应能源转型与绿色发展趋势,成为国内各类油公司的时代责任与义务。地质研究是油气勘探开发的基础,因此组织了国外油气地质基础研究专栏。为便于读者更好地阅读领悟本期刊发的5篇海外区域研究论文,部分编者撰写了这篇关于5篇海外论文的整体研究背景、各自成果特色及其创新认识相关性的推介。

“古地理学术论坛”第1—17期评述

以《古地理学报》中文版、英文版编辑部为主,联合中国矿物岩石地球化学学会岩相古地理专业委员会、国际古地理学会和中国石油大学(北京)共同举办的“古地理学术论坛”,是促进古地理学创新发展、倡导开展公益学术讲座的学术交流平台。从2022年9月论坛开始至2024年1月共举办了17期,共计邀请21位专家学者(包括外国专家4位)在论坛作报告。报告内容紧密结合生产实践和科技前沿,既有高屋建瓴的沉积古地理学综述,也有与油气勘探关系密切的沉积体系与沉积环境、源汇系统、层序地层学、深水沉积研究,以及与深时古环境重建有关的事件沉积、遗迹化石、古野火、碳酸盐沉积、构造古地理学研究,还包括铝土矿成因等矿产沉积学研究。总体看来,系列报告理论联系实践,既立足基础又关注前沿,受到学者们较高的关注。

一个片流过程控制的冲积扇——太原盆地风峪沟冲积扇

风峪沟冲积扇位于太原盆地西北侧,面积较大,平面形态十分开阔。野外考察表明,在该冲积扇顶部出露了典型的、具平行层理结构的沉积物剖面。说明该冲积扇主要由高流态的片流过程形成的。片流沉积物由厚度小、侧向延伸长的中、细砾石坝沉积物和相对粒度较细的坝间沉积物所组成。风峪沟冲积扇流域的地质地貌特征表明,由于该段吕梁山地较大幅度的抬升给冲积扇的发育提供了充分的可容空间,这可能是风峪沟冲积扇上片流沉积物发育的主要原因。

预应力锚索加固土质边坡的稳定性极限分析

预应力锚索在边坡工程中应用广泛。针对预应力锚索加固边坡的稳定性分析问题,基于极限分析上限定理,把锚索锚固作用简化为边坡表面上的外力,推导了预应力锚索加固土质边坡的安全系数计算公式,计算结果合理。锚索的作用后改变了边坡临界破坏面的位置,如果不予考虑计算结果将偏于危险。根据分析结果,锚索可以有效地提高边坡的稳定性,锚索的最有效作用位置在边坡中部到坡脚附近。

侯马盆地冲积扇及其流域地貌发育规律

根据从DEM数据中提取的侯马盆地冲积扇及其流域的多项地貌指标,分析了各地貌指标的空间分布规律,并通过地貌指标的空间分布曲线与山前地形高程曲线形态的对比以及地貌指标相关性分析来揭示冲积扇及其流域地貌的发育规律。结果表明,在侯马盆地相对隆起部位的冲积扇及其流域的地貌指标与在盆地凹陷部位的冲积扇及其流域的地貌指标有较大差异;流域地貌指标的空间分布受到盆地边界断层构造活动性的影响;冲积扇的发育主要受到流域规模、山前构造活动以及盆地基准面等多种因素共同的影响;流域内岩性的差异不是造成研究区域内冲积扇地貌差异的主要因素。

层状岩质边坡临界高度极限分析上限解

为了确定层状岩体边坡稳定的临界高度，把层状岩体视为横观各向同性材料，采用抗剪强度随所求方向与层面之间的夹角线性变化的关系，导出了利用极限分析上限定理计算层状岩体边坡临界高度的方法。应用本方法对文中边坡进行了计算分析，结果表明，对算例中的竖直边坡，岩层倾角在48°-70°时，边坡将发生顺层面的破坏，否则发生切割层面破坏；另外，三峡库区某边坡的计算结果与工程实际相符。该方法可以用于指导层状岩体边坡开挖。

用强度折减法和FLAC^3D计算边坡的安全系数

对采用强度折减法和FLAC^3D计算边坡的安全系数问题进行了研究。对边坡破坏的判断标准、边坡滑面位置的确定及计算参数对安全系数计算结果的影响进行了分析。结果表明，用FLAC计算时，边坡的破坏可以通过节点最大不平衡力突变、节点最大速度突变、特定点位移的不收敛等特征进行判断，同时边坡破坏的滑面也可以由速度等值线图等方法表示出来。另外，通过分析发现，弹性常数、剪胀角等参数对安全系数计算结果的影响不大。

节理岩质边坡破坏过程的PFC2D数值模拟分析

边坡破坏后的运动过程及运动距离预测可以为灾害危险性区划、风险评估等提供定量分析依据,可以为灾后重建规划以及地震区工程建设提供指导。节理岩质边坡的破坏和其后的运动过程非常复杂,没有理论方法可以对这一过程进行合理的描述,而数值模拟方法是研究这一问题的有效途径。采用颗粒流程序PFC2D对节理岩质边坡的破坏和运动过程进行了研究,分析了关键参数对结果的影响,得出了破坏后的堆积形状和最终的运动距离。研究结果表明,颗粒流程序不但可以描述岩石等连续介质,而且可以描述节理岩体以及碎屑等不连续介质,是研究岩质边坡破坏运动的有效方法。

祁连山、贺兰山与吕梁山山前冲积扇上的农地对比

不同地区冲积扇上农地发育特征的对比可以揭示环境条件与农地发育的关系。本文以Lansat卫星ETM+遥感影像、DEM和野外考察资料为基础,研究了祁连山、贺兰山与吕梁山三个地区山前冲积扇的地貌特征和扇上农地的发育特征,探讨了影响冲积扇上农地发育的因素。结果表明,吕梁山地区扇上农地比例最高,自扇顶到扇缘均有农地发育,其次为祁连山地区,农地主要发育在一些被黄土覆盖的冲积扇的老扇面上,贺兰山地区冲积扇上农地比例最低,农地多分布在扇缘区域;物质组成是影响冲积扇上农地发育的直接因素;相关性分析表明,祁连山和吕梁山地区冲积扇上的农地发育受黄土沉积过程影响显著,而贺兰山前冲积扇上农地发育更多地受冲积扇地貌过程的影响。

非线性破坏准则的竖直边坡稳定性分析

采用极限分析方法进行边坡稳定性分析通常采用线性Mohr-Column破坏准则。但大量实验证明,岩土体的破坏包络线是非线性曲线。基于切线法和积分的思想,推导了基于非线性破坏准则的极限分析上限法求解竖直边坡稳定性和临界高度的计算公式。应用该方法计算了竖直边坡的稳定系数,并与文献中的计算结果进行了比较,结果相差很小。另外,对非线性破坏准则强度参数对竖直开挖边坡稳定性的影响分析结果表明,这些参数对边坡的稳定性分析结果起关键作用。

应用GIS和神经网络方法进行泥石流危险度评价的研究——以云南省为例

应用了GIS和神经网络方法,根据云南省31年的降水数据和DEM数据,以该省典型的区域为样本训练神经网络,以县、市行政区域为评价单元,对云南省泥石流的危险度进行了评价。结果表明,所采用的网络能够很好地收敛,用训练好的网络对全省125个县市的样本进行测试,结果表明网络能较好的对样本做出评价,而且评价结果与其他方法进行评价的结果较一致,达到了设计网络所预期的目的。

ANSYS结构计算二次开发技术研究及应用

针对采用大型有限元程序ANSYS进行结构计算中存在的问题 ,对以ANSYS为平台 ,利用APDL语言进行的计算程序二次开发用于结构计算时的一些关键性技术进行了研究。采用APDL语言编程 ,并以预应力锚索桩为例进行计算 ,通过与传统算法进行比较 ,结果比较满意。

偏压滑坡隧道洞口段锚杆轴力量测

介绍了隧道锚杆轴力量测的原理和方法 。

多支点排桩计算ANSYS二次开发技术研究

针对采用有限元程序ANSYS进行深基坑支护排桩内力计算中存在的问题,对以ANSYS为平台,利用APDL语言进行计算程序二次开发中的一些关键性技术作了研究,将其用于多支点排桩支护计算,并与传统算法作了对比,结果比较满意。

现代沙漠化的影响因素及研究意义浅析

首先对“沙漠化”和“荒漠化”的概念进行了区分 ,在此基础上 ,对沙漠化的影响因素进行了初步分析。最后提出科学看待沙漠化问题、客观地评价人类在沙漠演化中的作用对周边地区进行水土保持工作具有重要的意义。

ANSYS多支点排桩计算二次开发技术研究

针对采用大型有限元程序ANSYS进行深基坑工程计算中存在的问题 ,对以ANSYS为平台 ,利用APDL语言进行计算程序二次开发中的一些关键性技术进行了研究。同时将其用于多支点排桩支护计算 ,经过与传统算法结果的比较 ,结果比较满意。

岩堆边坡稳定性及破坏模式数值分析

岩堆是高山峡谷区较常见的一种地貌类型,公路、铁路、管线等工程穿过岩堆体时,可能成为一种不良地质因素。由于岩堆体物质组成的特殊性,常用的土力学和岩石力学理论方法在解决岩堆边坡稳定性等问题时遇到了一些困难。采用基于离散元法的PFC2D软件,在建模过程中模拟岩堆边坡的“自然”形成过程,研究颗粒表面摩擦系数以及岩石块体对岩堆边坡休止角的影响,以及两种类型岩堆边坡的开挖破坏模式。岩石块体一般可以显著增大岩堆边坡的休止角,但最终休止角的大小有较大的离散性;由岩石块体组成的岩堆边坡的开挖破坏模式更接近于整体式破坏,而均布颗粒的岩堆边坡则为表层的平移破坏。

冀中坳陷老第三纪湖盆演化与油气

根据冀中坳陷大量钻井岩性剖面、地震测线和实验室分析等资料 ,以沉积学、层序地层学和石油地质学等多学科理论为指导 ,深入研究冀中坳陷老第三系区域地质特征、层序地层特征、沉积环境变迁、沉积相带展布和油气分布状况。将冀中坳陷老第三纪划分为断陷分割充填期、断陷扩张深陷期、断陷萎缩期、断坳扩展期和断坳抬升消亡期五大演化阶段。最终把区内 12个凹陷划分为继承型、早盛型、过渡型、偏移型和沉降型 5种类型湖盆 ,并对它们进行了含油气评价。指出廊固和坝县凹陷具有良好的油气勘探前景 ,是今后油气勘探的主攻方向 ;饶阳凹陷东部、晋县和束鹿凹陷 ,要立足小断块 ,不断发现小油藏 ,保证冀中油气长期稳产。

震后沟道泥石流启动条件——松散堆积体雨中失稳的水力学机制分析

5.12地震导致大规模的松散崩滑物质堆积于沟道,极大的增加了震后降雨型沟道泥石流爆发的概率。然而,灾后特殊的物源条件和成灾环境改变了传统沟道泥石流的形成机制,给震后沟道泥石流的防治工作带来了巨大的困难。为此,以水文学为基础,在构建松散堆积体潜水位变化水文学模型的前提下,借助水力学理论,分析了沟道堆积体内水力随潜水位变化的规律和特征,研究作用在单元条块堆积体上静水压力和动水压力的计算方法。在合理分段沟道松散堆积体的前提下,基于无限边坡理论完成了对各段堆积体下滑力、基底抗滑力及剩余下滑力的表达构建。结合算例解析了震后降雨条件下堆积体失稳的力学机制。分析表明,震后沟道松散堆积体失稳启动并泥石流化是流域降雨作用下堆积体内潜水位不断抬升、水力环境不断劣化的结果。流域大、沟道窄、堆积深、导水系数小、沟床缓的堆积体因较高的潜水位更易在降雨中失稳,且失稳模式因条块间剩余下滑力差异而分为整体推移启动及解体牵引启动两类。