盾构隧道施工引起的土体初始超孔隙水压力分布研究

盾构施工会对周围土体产生扰动,形成超孔隙水压力,引起工后固结沉降。运用应力释放理论推导与衬砌相邻的土体初始超孔隙水压力计算公式。假定扰动范围边界呈圆弧状,确定初始超孔隙水压力的分布范围;同时运用应力传递理论,推导分布范围内任一点土体的初始超孔隙水压力计算公式。通过对实测资料的分析可知,计算值与实测值吻合较好。算例分析表明,与衬砌相邻的土体初始超孔隙水压力呈近似圆形(顶部小、底部大);随着到衬砌的径向距离增加,土体初始超孔隙水压力呈凹曲线形状;隧道底部的等值线最密,即变化最快;隧道顶部上方土体、不同深度处土体初始超孔隙水压力,以隧道轴线处为最大,呈现类似Peck曲线形状。

汉源二蛮山高速滑坡启程阶段孔隙水压力效应分析

高速滑坡在启程滑动时锁固端突然剪断,剪应力释放导致滑带附近孔隙水压力突然增大,从而大大降低了有效应力,使滑坡具有很高的初始速度。以二蛮山滑坡为例,采取现场调查、室内试验与理论研究相结合的方法展开工作,分析了滑带土粒子破碎程度对孔隙水压力的影响,给出了滑坡启动时产生高孔隙水压力的条件;在理论研究的基础上,通过实地勘察,验证了二蛮山滑坡具备产生高孔隙水压力的条件。运用土力学和材料力学理论,导出了高速滑坡启程阶段孔隙水压力表达式,计算了二蛮山滑坡启程阶段的孔隙水压力,进一步研究了滑坡启程阶段的孔隙水压力效应。

导流孔周水平方向孔隙水压力分布规律

掌握导流孔周孔隙水压力分布规律对计算原地浸矿母液回收率具有重要意义。假设水沿水平方向流入导流孔的通道为普遍存在的2分叉分形树状网络结构,基于Hagen-Poiseuille方程,提出导流孔周水平方向孔隙水压力分布计算公式。室内模型试验结果表明,采用2分叉分形树状网络结构描述水流入导流孔的渗流通道是有效的;随初始水头增加,描述树状分叉网络的各级圆管长度比逐渐增加,且增加幅度越来越小,但是各级圆管的直径比和初级母管长度逐渐减小,并渐趋稳定,各级圆管的直径比稳定值为0.84。

盾构施工引起土体超孔隙水压力峰值的计算及影响因素分析

运用应力释放理论及应力传递理论,推导了盾构施工引起周边土体任一点的超孔隙水压力峰值的计算公式。并通过算例分析表明:与衬砌相邻的土体超孔隙水压力峰值呈近似圆形(底部大于顶部);随着离隧道中心距离的增加,土体超孔隙水压力峰值呈凹曲线衰减。同时发现盾构直径及埋深对土体超孔隙水压力峰值的影响是相反的。当直径减小或是埋深增大,均会使得与衬砌相邻周边土体超孔隙水压力峰值的底部与隧道中心水平线处的差异更加明显,反之亦然。隧道底部的等值线最密,即变化最快;隧道上方区域的等值线间距逐渐变大,即变化变缓。在一定深度处,超孔隙水压力峰值在隧道轴线上方为最大,远离隧道轴线则减小;随深度增大,其最大值有增大趋势。

基于降雨渗流场变化的三峡库区白水河滑坡变形机制与预测

白水河滑坡位于三峡大坝以西56 km,为三峡库区重点监测滑坡之一。自2003年9月被纳入二期专业监测点以来,该滑坡一直被严密监测。2007年汛期该滑坡曾出现险情,并发布蓝色与橙色预警。目前,通过对该滑坡的监测积累了大量的监测数据,包括:地表GPS监测点位移、地下水位、钻孔测斜、滑坡推力、大气降雨以及三峡水库水位等。根据近十年的野外监测数据,该滑坡自2003年以来一直持续变形,降雨与库水位变化造成白水河滑坡地下水位变化,进而影响其整体稳定性。在强降雨和库水位同时下降的极端条件下,滑坡有可能加速变形。本文利用加拿大Geo-Studio岩土仿真软件SEEP/W模块模拟白水河滑坡在降雨入渗作用下瞬态渗流场,量化分析了白水河滑坡坡体内孔隙水压力变化与大气降雨之间的关系,并使用SIGMA/W模块,将瞬态孔隙水压力分布运用于滑坡变形分析中,探讨了该滑坡地表变形幅度与降雨强度之间的关系,以期为极端天气下水库区松散堆积层滑坡稳定性和变形机理分析提供借鉴。

陆坡沉积物孔隙水的地球化学特征：尼斯机场1979年的滑坡及海啸

1979年10月，一场大雨导致了法国尼斯国际机场附近的利古里亚陆坡的崩塌。一堆陆坡沉积物出现移动，向下滑行数百公里至Var海底峡谷，最终进入了深水的利古里亚盆地。直接后果是建筑物被摧毁、海底电缆被扯断，滑坡还引发了一场小型海啸袭击了安提比斯湾。本文提出了如下几种解释滑坡触发的假设诱因：i）机场南部建造的堤坝加重了陆坡沉积物的负荷；ii）陆坡层序内的一套敏感粘土层失稳；iii）地下饱和含水层的超孔隙流体压力。

城市化对热带地区大型深层滑坡加速失稳的影响研究

大型蠕滑深层滑坡活动主要受边坡孔隙水压力变化影响。在城市地区,地表与地下水的强交互作用(如道路、屋面或暴雨排水等)可能改变地下水水文特性,进而影响边坡稳定性。然而,当前边坡城市化对滑坡动力特征的具体影响尚不明确。结合卫星及航拍的历史影像,对山地边坡城市化影响下,刚果布卡武(Bukavu)市热带环境中大型蠕滑山体滑坡70 a的季节性、年际和年代际动态变化进行了量化研究。

大型高速滑坡启程流体动力学机理研究

大型高速滑坡在启程活动阶段中,由于锁固段突然被剪断,高度集中的剪应力突然被释放,常出现孔隙水压力突然增大;同时,饱水的滑带由于强烈的高速摩擦,使滑面附近产生高温,并使滑带水突然汽化,产生巨大的水汽化压力;孔隙水压力与水汽化压力耦合,使作用在滑面上有效应力减小。这两种流体动力学现象是大型高速滑坡产生启程剧滑的重要原因。通过三轴剪切试验,探讨了滑带孔隙水压力与剪切速率的关系,导出了大型高速滑坡启程活动阶段滑带孔隙水压力的计算公式。详细地研究了大型高速滑坡启程活动阶段滑面瞬态温度场的变化规律,导出了滑面温度变化的方程式,计算了云南头寨沟滑坡启程活动阶段由于强烈高速摩擦产生热量的传导深度,进一步对该滑坡启程活动阶段滑带孔隙水汽化效应进行了研究。

库岸深层老滑坡间歇性复活的动力学机制研究

库岸深层老滑坡在季节性降雨和周期性库水位变动联合作用下往往表现出间歇性复活特征。在这一复活过程中,滑动期与间歇期交替出现,滑带土经历不同速率的剪切和不同时长的固结。从滑动期内残余强度的剪切速率效应、间歇期内峰值抗剪强度的恢复特征以及间歇期过渡到滑动期的孔隙水压力触发过程3个方面着手,建立了描述库岸深层老滑坡间歇性复活的动力学方程。塘角村1号滑坡滑带土试样的环剪试验结果显示:残余强度在较小速率范围内表现出负速率效应,而当剪切速率达到一定值后残余强度不再减小,且有微弱增长趋势;峰值强度在短时间内有较明显的恢复,但在较小位移后衰减至残余强度;孔隙水压力触发剪切破坏的发生滞后于所施加的水压力,这一滞后过程为孔隙水压力的扩散过程。基于试验成果,根据所建立的动力学方程,对库岸深层老滑坡间歇性复活的动力学机制进行了讨论,从而为此类滑坡的预测和防灾减灾提供有价值的参考。

库岸深层老滑坡复活对诱发因素的滞后响应机制

以三峡库区某复活型深层老滑坡为例,着重分析前缘监测点累积位移与库水位变动及降雨量的相关性,发现该复活型深层老滑坡前缘的变形与库水位下降具有明显的对应关系,并存在一定时间的滞后。根据太沙基有效应力原理与Mohr-Coulomb强度准则,揭示了诱发因素影响下的孔隙水压力扩散是这一滞后响应的关键机制。对于极限平衡状态下的库岸深层老滑坡,由降雨及库水位变动产生的孔隙水压力增量需经一定时间段后才能传递到滑动面处,并影响滑动面处的孔隙水压力进而产生滑动速度,且这一滞后时间与滑坡体的水力扩散系数及滑坡体厚度密切相关。基于理论分析,对取自于该滑坡前缘的滑带土进行了孔隙水压力扩散的模拟试验,证实了该机制过程的合理性。同时,该机制的揭示对解决当前滑坡位移预测模型尚不能考虑滞后效应这一问题具有参考价值。

洛阳—三门峡高速公路某滑坡监测与稳定性分析

为对洛三高速公路某滑坡进行稳定性分析,通过在滑坡体埋设测斜管、孔隙水压力计等监测仪器对该滑坡进行了水平位移、垂直位移、内部结构变形以及孔隙水压力监测,结合监测结果对该滑坡进行了数值模拟稳定性分析。

土体、土骨架、土中应力及其他——兼与陈津民先生讨论

在土力学学科中有一些名词、术语和概念常常是人为定义的,可能存在着歧义,有必要深入讨论达成共识。在本文中,就土的自重压力与附加运力、浮密度与浮容重、静孔隙水压力与超静孔隙水压力以及渗透力等概念提出了作者的意见,以期引起同行们的兴趣与讨论。

濮城南区沙二上气藏挖潜研究

本文从濮城南区沙二上气藏的地质概况出发 ,对该气藏的开发历程进行了分析 ,利用近一年来钻穿该气藏的 50多口新井和侧钻井的电测解释成果、RFT测试成果对沙二上气藏分小层的水淹情况、压力情况进行研究 ,通过绘制小层水淹图、压力分布图 ,找出了剩余气分布规律 ,提出了下步挖潜的工作方向 ,为水淹气藏的挖潜提供了可借鉴的经验。