HD水电站库岸大型斜坡变形体成因机制及稳定性评价

近年来,受水库蓄水及降雨等因素影响,造成大量水电站库岸边坡变形加剧,一旦失稳极可能对电站的正常运行造成极大危害。选取距HD水电站坝址约6 km,方量约353×10^(4)m^(3)的库岸边坡变形体作为研究对象,通过综合采用野外地质精细调查、室内试验、三维数值模拟和理论分析等方法对该变形体的稳定性及成因机制进行深入研究。结果表明:该岸坡变形体基岩以玄武岩、凝灰岩为主,覆盖层总体较薄,主要为碎石土,变形体的持续发育由多因素耦合作用引起;当暴雨或水库蓄水时,变形体有效应力减小,位移量增加,滑面剪应变增量增加且贯通性更好;三维数值模拟结果显示,在天然、暴雨、低蓄水位(1586 m)和高蓄水位(1691 m)工况下的最大变形量分别为33.9、56.2、79.5、88.6 cm;该变形体的发育过程可分为两个阶段,分别是天然情况下的稳定阶段和暴雨或水库蓄水后的加速变形阶段,暴雨和库水位上升是促进该变形体持续变形的主要原因。

强震区沟谷宽缓组合对泥石流动力学特征影响研究

岷江上游分布着大量宽缓型和窄陡型泥石流沟,沟道的宽缓和窄陡对泥石流动力学特征具有重要影响。以岷江上游宽缓型沟谷桃关沟为研究对象,采用Massflow软件模拟再现了沟谷内泥石流的动力过程,得到了“宽缓支沟+宽缓主沟”“窄陡支沟+宽缓主沟”两种组合下的泥石流动力学特征。研究表明:流域内不同级别支沟间的宽缓组合对泥石流的运移具有显著影响,这种沟间组合因素影响了泥石流的速度和泥深。“窄陡+宽缓”组合下,前期泥石流流速较大,下蚀效应明显,扩散路径长,后期多淤积;而“宽缓+宽缓”组合下,沟内泥石流的侧蚀效应更显著,加剧了沟道的演化。这两种组合下的泥石流均有堵塞河道进而发育成堰塞湖的风险。研究成果提高了关于沟道宽缓组合对泥石流运移影响的认识,可为沟谷类泥石流危险性评价提供参考。

结合水对昆明红黏土压缩特性的影响研究

通过等温吸附试验及压缩试验,获得昆明红黏土压缩特性随含水量的变化规律,探讨结合水含量与红黏土压缩性指标之间的关系,阐释结合水对其压缩特性影响的微观机制;采用MATLAB构建相应的数学模型,从土力学角度揭示红黏土的压缩机理。结果表明,昆明红黏土等温吸附曲线分为3个阶段;压缩系数随含水量的变化出现“单峰”值,压缩模量随含水量增加呈减小的趋势,且有较明显的分界点,呈指数函数关系;三维拟合曲面以含水量为桥梁,建立压缩系数与孔隙比对应关系;结合水含量影响土颗粒结构的稳定性、压缩性,随着自由水的出现,水膜间连接力降低,润滑作用出现,导致土颗粒间摩擦力减小,抗压缩性减弱。

基于不同规范的悬臂式支挡结构嵌固深度计算讨论

绝大多数地方和行业编制的基坑设计规范对于悬臂式支挡结构嵌固深度计算的规定几乎相同,但部分地区的基坑规范存在差异性。选取了《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—2012)、GJB—02—1998《广州地区建筑基坑支护技术规定》、浙江省DB33/T 1096—2014《建筑基坑工程技术规程》3本基坑规范,分析了它们对于悬臂式支挡结构嵌固深度计算规定的差异性,以实际的基坑工程为例进行嵌固深度计算,并利用有限元数值模拟软件MIDAS GTS NX对计算结果进行数值模拟,比较这些不同之处对嵌固深度的影响。结果表明:采用不同规范进行基坑悬臂式支挡结构设计时,支护结构的嵌固深度差异可达数米。这种差异性受土体性质、基坑深度影响较大,对基坑工程经济性造成的影响不可忽视。

基于GIS和加权信息量法的靖边县地质灾害易发性评价

基于GIS和加权信息量法对靖边县开展地质灾害易发性评价,对该地区地质灾害监测预警、防护治理具有一定的指导作用。依据靖边县1∶50000地质灾害详细调查数据,选取高程、坡度、坡向、剖面曲率、水系距离、道路距离、地层岩性、归一化植被指数、地形湿度指数9个指标因子,运用层次分析法确定评价因子权重,结合加权信息量模型(WIV)对研究区进行地质灾害易发性评价。研究结果表明:①WIV模型与IV模型所得易发性分区结果均符合研究区实际情况。②地层岩性及道路水系为研究区地质灾害主要控制因素。③ROC检验结果显示WIV模型的AUC值为0.861,相较于IV模型提高了4%,表明WIV模型具有更高的可信度及评价效果。

某地区非饱和粉土抗液化强度的试验研究

以往研究表明液化主要发生在饱和土中,但对于非饱和粉土也有液化现象发生。本文利用《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中的“标贯法”对山东省乐陵市的非饱和粉土液化程度进行判别,并引用Andrus提出的抗液化应力比CRR (cyclic resistance ratio),对乐陵市非饱和粉土进行分析研究。研究结果表明:16个试验点中接近70%的试验点被判断为液化点;对于埋深小于7 m的非饱和粉土,其孔隙比是影响液化的一个重要因素,孔隙比与抗液化能力呈现出较好的相关性;在7 m内的埋深范围内,浅层的非饱和粉土抗液化能力更强;当埋深超过某一深度界限(7~9 m)时,孔隙比对抗液化能力的影响较小,埋藏深度的影响较为显著,深度大的非饱和粉土的抗液化能力更强。研究结果为工程中判断非饱和粉土液化及其影响因素提供参考。

GS水电站泄洪出口边坡工程地质特征及稳定性评价

岩体倾倒变形失稳是我国西部大型水电工程建设面临的主要地质灾害问题之一。以古水水电站泄洪出口边坡为例,综合采用野外精细调查、平硐勘查、理论分析以及数值模拟相结合的方法对研究区工程地质特征及边坡稳定性等问题进行了深入研究。结果表明,研究区地形陡峭,受澜沧江及支流木水河的双向下切作用影响,呈现出典型的双向临空地形地貌特征;受大型地质构造作用影响,出露岩体多呈碎裂、碎块状,破碎程度极高,风化及卸荷发育深度较大,并且还发育有多级结构面。研究区内岩体的倾倒变形最初是由澜沧江下切导致岩体卸荷拉裂及变形过程中的倾倒拉裂引起的,随后续木水河的下切及坡体变形的进一步加剧,浅层倾倒变形逐步向深层扩展,最终导致区内岩体演变为双向倾倒折断。稳定性分析结果表明,未开挖时,边坡处于基本稳定状态,但在开挖过程中,受开挖应力调整的影响,边坡可能会出现岩体倾倒变形的进一步的加剧甚至发生失稳破坏。根据边坡开挖加固方案,采用离散元模拟,论证了预应力锚索+抗剪洞支护方案的可行性。

昆明某软土深基坑支护施工方案设计

以昆明西山区万达城A2–2深基坑项目为依托,对基坑支护结构设计方案、施工工艺、质量控制要求及土方开挖方案进行研究,确保基坑顺利施工。在详细勘察的基础上,将深基坑划分为6个剖面分区,所有剖面均采用“支护旋挖桩+锚索”支护体系,部分剖面进行局部放坡。通过研判基坑支护施工设计,基坑及周边环境的安全稳定,设计施工方案切实可行。该设计方案支护效果良好、施工工艺简单、成本适中、方案性价比较高、应用性较强,可以为此类基坑支护项目提供借鉴。

土体e-p曲线双曲线模型模型参数A的研究

本文总结前人对土体的e-p压缩曲线双曲线模型的研究。利用万鹏等建立的新形式土体的e-p压缩曲线双曲线模型,通过拟合974组不同类别土体的e-p压缩曲线,建立不同类别土体模型参数A与含水率ω的分布图,总结分析土体类别、液性指数、含水率ω和模型参数A之间的内在联系,探究模型参数A的物理意义。对探究双曲线模型进一步发展指出新方向。

昆明某工程区冲湖积土物理力学指标统计规律研究

土体的物理力学指标是工程勘察的重要参数,以昆明某工程区近120组冲湖积土试样的指标数据为研究对象,总结了14个指标的分布区间、标准差、平均值、变异系数及指标间的相关关系,拟合38组指标间的关系式,采用图示法和计算法描述土体指标的正态性。结果表明:重力密度与土粒比重指标的变异系数小;Pearson相关系数大于0.53的38组指标中,土粒比重与天然含水率、天然孔隙比、液塑限、塑性指数、有机质含量、压缩系数和天然孔隙比与重力密度、压缩模量及重力密度同液塑限、塑性指数、压缩系数、有机质含量呈负相关关系,其余选取的指标间均呈正相关;在5%的显著水平下,14个指标中仅饱和度、液性指数、粘聚力(快剪)服从正态分布。以期为类似地区的工程勘察提供建议。

基于BFGS-BP神经网络岩爆分类研究

BP神经网络模型是岩爆预测中的常用模型,为了强化预测效果,选取BFGS算法对BP神经网络模型进行优化。选取应力系数σ_(θ)/σ_(c)、脆性系数σ_(c)/σ_(t)和弹性能量指数W_(et)作为预测指标,国内外46组案例作为样本库,分别建立BFGS-BP神经网络模型和传统BP神经网络模型,对比验证其优化效果,将建好的模型用于锦屏二级水电站和秦岭隧道加以检验,得到一种有应用前景的机器学习预测模型。

盐都区水土腐蚀性评价及原因分析

水土的腐蚀性试验研究是建筑基础和地下工程中一项重要内容,浅层地下水和土壤对工程的腐蚀性及对工程结构设计的影响倍受关注。本文通过对试样进行化学分析获得的腐蚀性数据对盐都区环境水、地下水和土壤的腐蚀性进行了评价;在各土层的物理性质指标的数据基础上,分析了土壤低电阻率的原因。结果显示,研究区内水对工程材料仅具有微弱腐蚀性,地基土对钢结构具有强腐蚀性;含水率增加,土壤颗粒紧密程度升高,Cl^(-)、SO_(4)^(2-)等化学成分增多,均会导致电阻率降低,使得土壤对钢结构的腐蚀性增强;含水率高的软土对钢结构普遍具有较强的腐蚀性。上述研究结果可以为工程材料提高耐久性、延长使用寿命及该地区的工程建设提供借鉴。

纳米TiO_2光催化降解汽车尾气机理研究

主要介绍了纳米TiO_2在国内外的研究现状,纳米TiO_2的晶型及结构及纳米TiO_2光催化降解汽车尾气机理。

可降解汽车尾气的环保型路面材料低温试验

为研究环保型材料纳米TiO 2在低温条件下对汽车尾气的降解效果及在寒区道路路面上的适用性,制备密闭的气体反应室,选择合适的观测仪器,在-5℃、-10℃、-15℃温度下,60 min内连续观测HC、CO和NO三种气体的浓度变化,得到观测数据并分析气体的降解规律及降解率。结果表明:在低温条件下,纳米TiO 2对汽车尾气中的有害气体HC、CO及NO具有较大幅度的降解,适合在寒区应用;纳米TiO 2对NO气体的降解作用最显著,在30 min内大部分被降解,40 min后剩余小部分逐渐达到0 ppm,HC气体的降解率在28%~53%之间,降解效果明显,CO气体的降解率最小;不同低温条件下,纳米TiO 2对HC、CO和NO三种气体的降解规律和趋势相同,温度的差别对降解率的影响并不显著。

昆明某工程区不同埋深下红土的物理特性研究

随着西部地区的开发与建设,更深层次的研究红土的特性从而更好地应用于实践工程中去,已经成为众多科研学者的研究课题。本文对云南省昆明市某工程区的不同深度下的原状土进行了试验研究。通过基本的室内土工试验测出红土的基本物理参数;不同压力等级下的高压固结试验,研究各级压力等级下土的压缩固结特性;通过剪切试验得出土的黏聚力与内摩擦角来探究土体的强度。试验研究表明:云南省昆明市红土具有含水率较高、孔隙较大、压缩性较低和强度较高的物理特性。在试验基础上系统总结了不同埋深红土的物理特性及力学特点。

东川大、小白泥沟泥石流危险性评价与治理

东川区阿旺镇的大白泥沟和小白泥沟属于泥石流易发区,近年来,爆发的泥石流破坏了前期修建的拦挡坝工程,造成拦挡坝工程失效,新一轮的泥石流危险性评价和治理迫在眉睫。本文从与泥石流危险性相关的影响因子中优选出8个危险因子,运用层次分析法和熵权法的组合赋权法确定危险因子权重,并分析大、小白泥沟泥石流危险性,得出大白泥沟危险性为0.8995,小白泥沟危险性为0.8749,均处在极度危险中。进一步,从拦挡坝工程、排导工程和生态修复工程三个方面对大、小白泥沟的治理提供意见。

昆明市不同深度下湖相泥炭质土压缩特性试验研究

为研究不同深度下泥炭质土的压缩特性,本文采用室内试验和数据分析的方法,从不同有机质含量和不同取样深度着手,对泥炭质土进行烧失量试验和固结试验,分析了有机质含量对压缩性的影响,以及在不同深度下泥炭质土压缩性质的变化。结果表明:天然孔隙比随有机质含量增加而线性增加,高孔隙比的泥炭质土具有高压缩性;泥炭质土的取样深度和压缩系数为幂函数关系,曲线呈现出“较陡”的趋势,不同深度下的压缩特性变化很大;取样深度越深,压缩模量越大;取自40 m以下的泥炭质土超固结比都大于1,属于超固结土,泥炭质土压缩指数介于0.8~1.0之间,属于高-超高压缩性土。上述对泥炭质土压缩特性的研究结果,对泥炭质土地基处理具有指导意义,同时为不同深度下泥炭质土压缩特性研究奠定了基础。

泥石流堆积的物理力学行为

为构建古泥石流堆积识别的半定量-定量标准,本文对东月各、沙瓦、蒋家沟及耿底沟四处泥石流堆积的物理力学行为进行了系统研究。实验发现,四种泥石流材料都能被重塑为最大直径和最大高度分别为100 mm和256 mm,具有块状构造的完整柱体。重塑柱体的孔隙度、平均孔喉半径、中值孔喉半径和P波波速分别为25%~36%、0.46~5.89μm、0.43~4.28μm和800~1200 m/s;弹性模量、无侧限抗压强度和内聚力分别为28~103 MPa、220~760 kPa(硬土或软岩)和65~281 kPa。通过对比颗粒流沉积物、冲积物、残积红粘土及黄土的成浆-成形能力发现,沉积物能否被重塑成可进行单轴抗压试验的柱体能被视为古泥石流堆积的判断依据。以上表征参数能够反映不同泥石流堆积在粒度组成、细碎屑矿物成分及岩屑岩石类型等方面的差异。

云南镇雄地质灾害频发原因及预警预报分析

镇雄县位于云南省东北部,地处云贵高原北部斜坡山地,境内高山深谷、水系发育、地表切割严重、降雨气候条件复杂。由于特殊的山区地形条件和人类工程活动,导致镇雄县内中小型滑坡、泥石流等地质灾害频繁发生,严重威胁到当地人民的生命财产安全。基于镇雄县灾害研究现状,从降雨及气候条件、区域地形地貌特征、地层岩性特征、地震作用以及人类活动等几个方面分别讨论了该地区地质灾害频发原因,最后针对滑坡灾害提出了现有3种监测预报方法,以期能够为该地区防灾减灾工作做出启示。监测预报方法为:①滑坡变形前兆的现象预报法;②位移-时间曲线变化趋势判别法;③黄金分割法。

紧邻既有建筑的软土地区深基坑支护设计分析

紧邻建筑的深基坑支护在控制其变形的基础上不仅受限于周围的土体宽度,对基坑的支护和开挖不当还会使地基土扰动和流失进而对周围建筑物造成安全隐患,对支护方案选取带来一定困难。本文以云南某软土地区工程项目基坑为例,在周边环境复杂、地质条件差、广泛分布市政道路和管网且多侧皆有重要保护建筑物的情况下采取了分区分级的支护技术,对基坑设计采用了上部土钉放坡与下部单排桩及预应力锚索结合的支护形式,经实际施工效果良好,以供类似工程参考。