海底斜坡土体失稳的研究进展

根据国内外最新的文献 ,综述了海底斜坡失稳研究核心问题的进展情况。这些进展主要包括海底斜坡土体失稳的定性和定量研究 。

海底土体失稳过程分类及其声学特征

海底斜坡土体失稳是海底比较常见的重力侵蚀过程。由于人们无法直接接触海底,对其研究绝大多数是事后借助于声学和地质学调查手段进行。文章根据一般饱水土体运动机理及变形程度和运动状态对海底斜坡土体不稳定性进行分类:蠕动、滑动和流动,并探讨它们形成过程的力学基础以及声学识别特征。蠕动是指海底土颗粒之间发生相对位移,但整体上未发生明显的位移。其相应的声学识别特征是:连续不规则波状反射结构。滑动是指失稳土体在海底斜坡上做块体运动。其声学探测记录表现为:张性裂隙、内部结构完整的滑体以及伴有负载形成的地形等。流动是指失稳土体完全崩解形成流体在海底斜坡上运动。沉积物流在流动中出现线形纹理和平行层理非常清楚的中断为标志,而且被没有内部结构或层理的声学透明物质充填等声学识别特征。

考虑拱效应的复合地层盾构隧道开挖失稳分析

根据盾构隧道开挖面的特点,考虑不同地层、不同隧道埋深条件下土体成拱效应,基于Paik圆弧拱理论建立失稳土体三维极限平衡理论分析模型。将经典三维楔形体模型改进为垂直面水平面均考虑拱效应的失稳土体三维模型,模拟盾构隧道开挖时前方土体的影响范围和影响大小,将上覆土压力计算方法扩展为三维形式,并采用土体条分法给出失稳土体极限平衡公式。最后利用MATLAB编程将模型计算结果与离心试验及其他理论模型进行了对比验证。结果表明:本文力学模型结果与离心试验结论更接近,可更准确地应用于开挖面最小支护压力参数的确定。

砂土中盾构隧道开挖面失稳土体三维形状分析

合理确定盾构隧道开挖面前方失稳土体的形状是开挖面极限支护压力计算及开挖面失稳风险评估的基础和难点。建立模拟盾构隧道开挖面失稳过程的数值模型,利用Handy拱效应理论,依据Mohr-Coulomb破坏准则,得出失稳土体破坏位置和形状的计算方法。研究结果表明,水平方向由于隧道左右两端的支承作用产生水平压力拱,使失稳土体存在一个极限边界,极限边界内垂直方向的土体移动产生悬链线形的最小主应力拱,失稳土体形状类似贝壳形。以南京地铁3号线浦珠路站-滨江路站区间盾构隧道工程作为算例,理论分析和数值模拟结果吻合较好。

水声学方法对黄河口水下底坡失稳现象研究

对黄河三角洲东北部地区的高分辨率水声学资料进行了综合研究。根据所记录的破坏土体变形程度、运动产生的平面形状和地貌特征形态，对土体失稳过程进行分类：浅表土体变形、塌陷凹坑、滑坡和沉积物重力流。结果表明：（１）浅表土体形变的变形程度最低，出现在研究区斜坡上部平滑海底，主要为绳网状泄水构造和表层拉张裂隙。（２）塌陷凹坑在研究区内广泛出现，是局部土体液化后发生了垂直沉降的结果。（３）滑坡多发生在水下斜坡的中上部，由弧形塌陷区、狭窄的冲沟通道和负地形沉积物堆积区组成。滑坡陡坎后缘发现拉张裂隙。（４）沉积物重力流是土体发生变形程度最大，搬运距离最长的土体破坏变形形式。局部区域多次受到沉积物重力流切割和充填作用。

环境污染区域的土体滑坡分析与治理

上海市污水治理二期工程沿线部分区域受到附近工厂排出的工业废水的侵蚀,造成土体大面积污染,降低了土壤的力学性能,故在大型地下箱涵施工过程中边坡突然失稳,发生大面积滑坡,导致箱涵偏移和隆起,造成重大经济损失。通过对滑坡现场的调查取样,分析了滑坡的成因和破坏模型,用圆弧滑动面条分法计算了土体的稳定性,认为主要是土体受到工厂排出的腐蚀性液体侵害,井点降水使有害液体向边坡流动,边坡土体强度受到严重削弱,旁边道路施工也影响了边坡的稳定。最后介绍了对滑坡的治理措施。

海底滑坡作用下滩海管道结构安全分析

海底滑坡作为常见的海洋地质灾害,对海洋油气工程安全产生巨大威胁。海床土体失稳引起滑坡体滑动,会对海底管道产生拖曳作用。基于计算流体动力学方法(CFD)建立海底滑坡体对管道作用的评估模型,采用H-B模型描述块状滑坡体并与试验比较验证,分析不同海床倾斜度滑坡对管道的作用并拟合表达式;研究了海底管道在滑坡作用下的力学响应,并采用极限状态方法开展海底滑坡作用下管道结构极限安全分析,探讨了管道埋地状态时的极限安全界限,建立滑坡作用下管道结构安全分析方法。研究表明:滑坡对管道作用力与海床倾角呈现正相关,而覆土层厚度对作用力影响较小;随着不排水抗剪强度的减小,允许的滑坡宽度和速度均增加,表明土体不排水抗剪强度与引起的拖曳力呈正相关;滑坡土体宽度对极限安全速度影响较大。

泥石流沟岸堆积体侧蚀破坏的随机性

山区小流域沟岸的崩滑堆积体是泥石流形成和补给的重要物质来源,且在震后,随着时间的推移,这种补给作用越来越重要。为了研究沟岸堆积体在径流作用下的侧蚀破坏过程和规律,利用室内水槽,开展了不同上游来流流量、底床坡度以及细颗粒含量的侧蚀破坏过程研究,重点对实验中堆积体侧蚀破坏的现象、过程和其中的随机性特征和规律进行分析总结。结果表明,在不同实验中,沟岸堆积体侧蚀破坏过程主要包括坡脚侵蚀阶段和失稳崩滑阶段,坡脚侵蚀阶段连续而稳定,动力条件主要为水力侵蚀;失稳崩滑阶段的主要动力为重力侵蚀,土体失稳活动在该阶段表现为间歇性和涨落性;土体失稳间歇时间和规模都可以视作随机序列,且失稳间歇时间服从Poisson分布,失稳规模服从Pareto分布。不同实验条件对土体失稳活动的影响主要体现在失稳间歇时间间隔即失稳频率的改变,土体失稳频率随着底床坡度和流量的增大而增大;在小坡度(3°)条件下,土体失稳频率随着细颗粒含量的增大而增大;随着底床坡度的增大(7°),失稳频率随着细颗粒含量的增多先增大后减小;在底床坡度较大时(11°),失稳频率随着细颗粒含量的增多而减小。研究结果可为泥石流的形成机理研究提供参考。

人工地基(桩基)检测安全点及事故处理

以实际工程为例,对人工地基检测工作中发生的安全事故进行分析整理,总结出人工地基检测过程中各种事故发生的原因及处理办法,针对检测过程中容易发生的危险情况,提出检测前及过程中安全隐患的预防措施。

高速公路路基高边坡滑坡的病害处治方案探讨

路基高边坡滑坡是高速公路工程中常见的病害,会导致车辆通行受阻,影响路基稳定性,甚至引发安全事故。鉴于此,以某高速公路高边坡滑坡为例,结合其地质水文情况及稳定性分析,得出其滑坡的原因是受到连续性强降雨的影响,由此提出具体的处治方案及控制要点,以供类似工程参考。