斜倾厚层山体弯曲-侧滑机理分析——以重庆武隆庆口滑坡为例

重庆武隆庆口滑坡发育在斜倾厚层陡崖带上,下方数百年的煤矿开采形成了大面积的采空区。基于对地质条件、采空区现状和山体变形特征的分析,发现该滑坡既有弯曲张拉变形又有侧向滑移变形,提出了弯曲-侧滑破坏模式。根据山体变形历史,分弯曲变形和滑移变形两个阶段,分析了滑坡变形特征,研究了岩层面产状变化。并根据层面与临空面组合关系,将山体破坏分为弯曲张拉破坏、楔形体破坏和平面滑动破坏3个阶段,建立了各破坏阶段的判据,揭示了弯曲-侧滑型滑坡演变规律和形成机理,为该类滑坡防灾减灾提供了科学依据。

弹性地基梁板的径向基函数逼近求解方法

基于Winkler模型对弹性地基梁和弹性地基板的挠度求解提出了一种新方法。利用加权余量法中的配点法结合径向基函数逼近得到挠度近似解,该方法无需划分网格且无需积分是未知数与方程数目一一对应的强形式解法。数值实验表明:该近似解结果与理论解基本吻合,计算效果与杂交边界法相当,优于滑动最小二乘法;此外,根据边界条件可赋予附加未知量物理意义,将部分特征矩阵构造成单位阵从而降低了待求方程组的求解难度,减小误差,为特征矩阵附加行的编写提供了新思路。

基于CEEMDAN-小波包自适应阈值混凝土声发射信号降噪研究

为了得到更加纯净的混凝土声发射(acoustic emission, AE)信号来更准确地监测混凝土结构破裂过程,提出了一种完全自适应噪声集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition, CEEMDAN)与小波包自适应阈值联合方法对循环荷载作用下的混凝土声发射信号进行降噪处理,运用信噪比和快速傅里叶变化(fast Fourier transform, FFT)分析来验证所用方法的可行性。实验结果表明:结合CEEMDAN-小波包自适应阈值对混凝土声发射信号进行降噪的效果较好,能有效地保留混凝土声发射信号特征信息,对混凝土声发射信号降噪提供新的思路,为后续利用声发射信号分析混凝土结构内部微裂纹扩展及演化特征奠定基础。

混凝土声学参数与应力相关性的试验研究

对不同材料组分的12组48个混凝土试件进行不同荷载条件下的超声波测试，研究了混凝土应力与声速、首波振幅、最大振幅等声学参数的相关性。同时，利用傅罩叶变换和小波变换对测试信号进行处理，分析了主频、主频幅值、谱面积以及加权波谱参数等与应力的相关关系，得到了混凝十声学参数同应力的相关性。研究表明：主频与应力不敏感；声速与应力有一定的敏感性，稳定性较好；声幅能反映混凝土内部应力的变化，但稳定性较差：加权谱面积同应力有较好的敏感件和稳定性。是超声脉冲能量的综合反映。

改性混凝土声学参数与应力相关性试验研究

对掺入不同聚合物乳液的7组21个混凝土试件进行不同荷载条件下的超声波测试,研究了聚合物乳液对混凝土声速和加权谱面积等声学参数与应力相关性的影响。研究表明:纯丙乳液和苯丙乳液能提高混凝土声-应力的敏感性,有机硅砂浆防水剂和聚醋酸乙烯乳液对混凝土声-应力敏感性有弱化作用,丙烯酸酯共聚物乳液对混凝土声-应力敏感性影响不大。

双掺聚合物水泥混凝土声学特性试验研究

对同时掺入两种不同聚合物乳液的5组15个混凝土试件进行单轴压力条件下的超声波测试,研究了双掺聚合物水泥混凝土声速和加权谱面积等声学参数与应力的相关关系。研究发现,低应力状态,双掺聚合物水泥混凝土的声-应力敏感性较普通水泥混凝土有所增强,而随着应力水平的增大,其声-应力敏感性都不同程度的减弱。具体表现为:双掺纯丙乳液和聚醋酸乙烯乳液,在低应力状态,混凝土的声-应力敏感性得到增强,而在应力较大时,敏感性变化不大;双掺有机硅砂浆防水剂和聚醋酸乙烯乳液,双掺苯丙乳液和纯丙乳液,都表现为在低应力状态,声-应力敏感性略有增强,而在应力较大时,弱化效应较明显;双掺苯丙乳液和有机硅砂浆防水剂,双掺有机硅砂浆防水剂和丙烯酸酯共聚物乳液,都会使混凝土声-应力敏感性大大减弱。

外加剂对混凝土声学特性影响的试验研究(1)

对掺入不同外加剂的5组15个混凝土试件进行不同荷载条件下的超声波测试,研究了外加剂对混凝土声速和加权谱面积等声学参数与应力相关性的影响。研究表明:三氯化铁能提高混凝土声-应力的敏感性,减水剂和膨胀剂对混凝土声-应力敏感性有弱化作用,干粉墙漆对混凝土声-应力敏感性影响不大。

砼声弹应力测试技术研究现状及展望

在收集和整理国内外相关资料的基础上,对砼声弹应力测试技术的研究现状作了比较详尽的阐述,并对今后的发展方向提出了作者的看法.

静止土压力系数探究

静止土压力系数是岩土工程领域中一个至关重要的参数,是确定水平场地的应力状态和计算静止土压力的基础。但目前对静止土压力系数的研究还不够。对自然堆积而成处于临界状态的砂堆内应力状态进行分析,推导出自然固结土的静止土压力系数的理论表达式,并与砂性土静止土压力系数表达式k0=0.95-sin和黏性土静止土压力系数表达式k0=1-sin进行对比,结果表明,推导的静止土压力公式与砂性土常用表达式非常吻合,与黏性土常用表达式存在一定偏差。文中给出的静止土压力系数公式和推导,较为科学合理地阐述了常用静止土压力系数的由来,有效弥补了当前这块研究的空白,为静止土压力系数的室内、现场试验和经验公式的推导提供了理论支撑,起到了一定的推进作用。

基于分叉理论的岩体局部化现象研究

为了研究岩体局部化现象,基于轴向压杆稳定实例,运用数理和力学知识,根据Drucker-Prager(简称D-P)准则,推导了基于分叉理论的通用表达式。在此基础上,结合有限差分理论得出FLAC3D计算中岩体内发生分叉的判定条件,之后在自带的FISH编译语言的辅助下,在FLAC3D中建立数值分析模型,采用D-P本构关系,研究了岩体局部化现象及其发展过程。研究结果表明:在FLAC3D中以20 000步为间隔所得的不平衡力比率模型系统逐渐趋于稳定,不平衡力比率逐渐降低,局部化现象的规模逐渐扩大至稳定,清晰度逐渐增加,证实了分叉理论能够有效地分析研究岩体局部化现象。给出的岩体局部分叉判定条件和数值验证,较为科学合理地阐述了常用分叉判定条件的由来,为解释岩体局部化现象的机制和过程提供了理论支撑,从而对岩体局部化现象研究起到了一定的推进作用。

瑞典法三角函数积分解析式及滑面搜寻改进方法

为提高瑞典条分法的工程分析效果,通过三角函数积分得到均质边坡稳定系数解析式,将该积分式用于边坡分析,不仅可以节省计算工作量,还可以得到瑞典法精确解;为了解决目前边坡滑面搜寻方法的不足,提出了通过搜寻圆弧在坡顶面的截距和圆弧半径来确定出最危险圆弧面,该方法不仅能减小搜寻用时,还能保证滑面追踪的准确性。

节理产状的应力波反射法反演研究

节理对岩体工程有重要的影响,采用应力波反演节理产状有重要的工程意义。根据解析几何理论严密推导出节理面反射波走时公式,该公式建立节理真倾向、真倾角值与测点走时的直接关系。通过复信号分析可得到信号的瞬时振幅、相位和频率,节理岩体模拟试验测得的信号分析表明,即使面波干扰严重,由瞬时频率还是能有效判断节理反射波初至时刻,得到不同测线上的测点走时,在MATLAB平台上编制程序,由这些测点走时搜寻出反射波等时圆圆心,最终能很好地反演出节理产状。

复信号分析在反射波初至时刻判断中的应用

节理产状应力波反演时,关键问题在根据测试振动信号判断出节理面反射纵波初至时刻。借助H ilbert变换可实现信号的复信号分析,人工合成振动信号的复信号分析说明了瞬时振幅、瞬时频率二者在反射波识别方面均有很好的效果,用节理岩体模拟实验测得的信号分析表明,即使面波干扰严重,瞬时频率还是能有效判断节理反射纵波初至时刻。

基于GIS的农村给水管网节点漏水量的估算

介绍了给水管网中漏损网络的类型,分析了传统给水管网节点漏损量模型和估算方法的不足,通过GIS空间分析强大功能的特点,提出了一种以GIS与DEM相结合的新的给水管网节点漏损量估算方法;重点研究了基于GIS的网络分析建立的给水管网拓扑关系,并利用DEM模型计算网络节点处高程,结合漏损模型的计算方法估算出给水管网节点处漏损量;实例验证,说明基于GIS的给水管网节点漏损量估算是一种高效的方法。

反射波等时圆在岩体节理反演中的应用

节理对岩体工程有重要的影响,采用应力波反演节理产状有重要的工程意义。从振源点发出的应力波经节理面反射后返回地面,利用解析几何理论,根据点、线、面的相互关系,经过严密推导,得出该反射波走时公式,该公式建立了节理真倾向、真倾角值与地面测点走时的直接关系,描述出的地面反射波等时圆概念清晰、明确。实测时,绕发射点环形布置测点,利用MATLAB平台上编写的程序,搜寻出等时圆圆心后,再结合任一测点走时即可反演节理产状。

石龙山隧道爆破振动信号的小波分析

采用db8作为小波基函数,对石龙山隧道同一炮次下垂直向、水平切向和水平径向的原始爆破振动信号进行尺度为7的一维离散小波变化。通过MATLAB程序分别计算了原始信号、各层小波的功率谱及能量比例;详细分析了各层小波的幅值特性、频谱特性及能量分布特性。研究结果表明:垂直向、水平切向和水平径向的优势频率分别为78.125～2 500 Hz、39.062 5～312.5 Hz和39.062 5～625 Hz。该分析方法在频率及能量分析方面的优势可以更加全面地获取爆破振动信号所带来的信息。

混凝土声-应力相关性影响因素分析

混凝土的结构组分决定其力学性质,同时影响超声波在其中的传播。通过试验研究和数据处理分析,得到了对混凝土声-应力关系最为敏感的骨料粒径、骨料种类、水灰比和砂率,为混凝土工作应力声测技术的研究提供了试验基础。

混凝土声弹应力测试技术的新进展

综述近年来国内外声弹理论的最新进展,重点介绍了声弹理论在混凝土工作应力测试方面的相关理论成果,并对混凝土声弹应力测试技术今后的发展提出了看法。

重庆中梁山岩溶地面塌陷特征及形成机理

通过详细调查重庆中梁山地区的岩溶地面塌陷灾害情况,分析出该区地面塌陷特征及形成机理。结果表明:岩溶地面塌陷主要分布在嘉陵江组中的地势低洼处、断层和溶槽处,多发生在降雨量大和地下水水位陡降时期,是自然因素和人类活动共同作用下的结果,数量较多,以土洞型为主;其致塌的力学机制以真空吸蚀作用和潜蚀作用为主,多种作用为辅;在具备岩溶塌陷发生的地质条件下,隧道建设过程中的强排水、降雨和村级公路修建与运营过程中会诱发岩溶地面塌陷的发生。根据岩溶地面塌陷的致塌力学机制和诱发因素,提出预防降雨形成的地表水过度聚集,隧道建设避免地下水陡降,村级公路和隧道选址避开岩溶发育区域等措施,以防止岩溶地面塌陷发生。

海绵城市中生物滞留沟对路基水分场分布的影响

随着城市化进程的不断加快,海绵城市作为一种新型的低影响开发理念,逐渐成为城市建设的趋势。就重庆某海绵城市试验路段为背景,研究海绵城市生物滞留沟对路基水分场的分布问题。在强降雨情况下,采用数值试验模型分析防渗膜半包情况下生物滞留沟对路基水分场的分布;再结合现场原位试验,采用高密度电法测量降雨前后电阻率分布,分析路基雨水下渗的分布规律。综合分析试验结果表明:该种路基结构形式能够满足海绵城市的吸、蓄、渗、净等要求。分析雨水下渗至路基的整个过程,得到路基水分场的分布情况;其中防渗膜对于降低雨水在车行道侧路基水分的增加起到关键作用。