Quantitative analysis of biotechnical reinforcement for a steep slope consisting of composite coal-gangue-soil medium adjacent to a mined-out area

The engineering and geological characteristics of a steep slope consisting of coal gangue, rock and soil medium in Huating coal mine have been comprehensively investigated. Owing to humid weather, heavy rainfall, vegetation and porous characteristics of the soil and rock mass, the steep slope will be destabilized and induce mud-rock flow or derive hazard easily. Firstly, based on the classical slope reinforcement theory, some regularity between the shear and displacement in the destabilized zone of the slope with or without root strength contribution is presented. Then, based on the experimental and statistical analysis of root strength, hydrological characteristics and stability status, etc., some possible biotechnical techniques for reinforcement of the steep slope have been suggested. These methods are important for quantitative analysis of destabilization of the slope and design of the biotechnical reinforcement.

黄土冲沟区陡坡桥梁桩基竖向承载特性研究

为探明黄土冲沟区陡坡桥梁桩基竖向承载特性,依托玉皇阁二号特大桥实体项目,利用Midas-GTS有限元数值软件,建立陡坡-桩基计算模型。开展陡坡桥梁桩基竖向极限承载力、桩身轴力及桩侧阻力变化规律研究。计算结果表明:桩基竖向承载力与坡度呈负相关关系,坡度在0°~45°之间变化时,承载力降低幅度不大,当坡度大于45°时,承载力降低幅度显著增大。随坡度的增大,桩身轴力衰减速度逐渐减小,桩侧阻力整体亦呈减小趋势,且坡度越大减缓速度越显著。坡度对陡坡桩基承载力及其分配有显著影响。黄土冲沟区陡坡桥梁桩基承载能力设计时,应根据陡坡坡度和桩侧岩土体受影响情况,合理确定桩长。

陡坡山地光伏电站物料运输研究与应用

陡坡山地光伏电站地形条件复杂,难以修建物料运输道路,且施工工期较短,因此很有必要对物料运输进行研究。笔者结合陡坡山地光伏电站的特点,总结出现有适用的物料运输方式,重点介绍轨道运输、无人机运输、索道运输的适用范围、设备配置和优劣势,分析运输效率和成本,并对2个典型光伏电站物料运输进行应用研究。结果表明,根据工程实际采用多种组合运输方式,可提高运输效率,节约成本,降低安全风险。研究成果可为工程实践中选用高效、经济的运输方式提供参考。

无人机激光雷达技术在陡峭山区作业中的应用研究

文章针对陡峭山区地形测绘,探讨了无人机激光雷达(UAV-LiDAR)技术的应用及提高数据精度的方法,研究目的在于通过优化飞行规划、航线设计和数据处理策略,提升UAV-LiDAR技术在陡峭山区作业中的应用效率和数据精度。研究结果表明,通过采用地形跟随飞行技术和后差分定位技术(PPK),结合地面控制点(GCPs),UAV-LiDAR能够有效地穿透植被,获取高精度的地形数据,显著提高陡峭山区地形测绘的精度。

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。

川东高陡构造灰岩出露区地震资料品质主控因素分析

川东构造地震地质条件可概括为“恶地形、石灰岩、陡构造”,一直是地震攻关的重点和难点。随着物探技术装备、采集处理技术发展,高陡构造顶部灰岩出露区(简称灰岩区)地震资料品质有较大提高,但信噪比仍然远低于构造两翼砂泥岩出露区。如何看待灰岩区低信噪资料比这一客观的地震现象,是地震攻关力度不够,还是受限于地震多次覆盖的假设条件,亟需解答。基于最新川东高密度三维和束线三维地震资料分析,从地震勘探基本原理出发,结合模型正演技术和地震资料处理解释,认为灰岩区低信噪比地震资料是客观存在的,根本原因是灰岩区地震地质条件不满足多次覆盖的假设条件。影响灰岩区低信噪比资料的主控因素有3点,1)灰岩区0~500 m表层岩溶地貌引起地震波散射,产生各类复杂噪声,向下传播能量快速吸收衰减,有效反射能量弱;2)受不同构造几何形态影响,灰岩区低信噪比资料特征有所不同;3)受灰岩区内外炮检距的影响,纵向上灰岩区地震成像质量存在浅、中、深层分带现象,由浅至深资料品质变好。文章指出,面对高陡构造灰岩区特殊的地震地质条件,地震攻关重点应放在提高中深层地震资料信噪比上。

特别复杂地区煤田三维地震勘探技术应用研究

目前一般地区三维地震技术在煤田勘探领域已经成为了常用的技术手段,对于煤资源的调查和煤矿安全高效开采提供了有利的技术保障。但是在地表地形变化剧烈,地下煤层构造复杂的地区,地震勘探的效果往往不佳,尤其是采集的单炮质量和处理的技术手段等方面还有待提高。甘肃赤城区地形起伏剧烈,沟谷纵横,煤层倾角个别地方达到了50°,属于特别复杂地区。以赤城煤矿为例,介绍了三维地震从设计到处理过程的关键技术,对于类似地区开展三维地震勘探工作具有借鉴意义。

山区陡坡地段桥梁墩台防护方案分析

在山区公路工程建设过程中,受地形地貌限制,陡坡地段桥梁墩台的防护至关重要,需要根据地层信息、坡高坡率、结构形式、危岩分布以及桩基外漏等因素确定防护方案。宜宾至昭通高速公路二期工程位于云贵高原与四川盆地的结合部,海拔介于570~2240m,高差1670m,山高谷深,属于典型的山地构造地形。结合该项目实况,文章从影响因素、方案分析、控制要点、现场典型案例四方面进行分析,并应用定性和定量相结合的分析方法,提出相应的处治措施,从而确保陡坡地段墩台安全稳定。

广州帽峰山景区山体地质灾害治理设计及施工

随着经济建设规模的不大扩大,人类在不断地开挖边坡和依山傍房,山体极易形成人工高陡边坡,在应力失稳状态下,极易诱发山体滑坡等地质灾害。本文以广东省广州市帽峰山景区多处滑坡、崩塌地质灾害治理为例,采用了锚杆+喷射混凝土和岩土体形成共同作用的支护体系。提出一套比较经济、实用的方案,同时也为相似的地灾治理工作提供参考依据。

高山峡谷区CSAMT观测系统研究

通常CSAMT采用的观测方式为发射设备摆设在距测线约6～8km的位置上,发射极与接收极平行放置.但在高山峡谷区,发射和接收装置因地形影响而不能按最佳方式布设.本文以1D正演EM波的技术为手段,研究了适合高山峡谷区的几种可能的CSAMT观测系统.比较了他们的优缺点.文章还对相应的反演方法提出了建议.

高寒地区JYC生态基材护坡现场试验及测试研究

选取川西高寒高海拔地区鹧鸪山隧道西引道典型的路堑岩质陡边坡作为现场护坡试验工点,介绍JYC生态基材护坡的施工工艺与方法,对植被在高寒气候条件下的生长状况和越冬过夏能力进行长期的监控和评价。3 a多的现场护坡试验表明:JYC生态基材不仅具有良好的保水、保肥,耐旱抗冻和抗侵蚀能力,而且具有优良的团粒结构和黏结性能,能够与锚杆、铁丝网和植物根系组成复合的工程结构,并与岩质陡边坡形成一个有机整体,确保了基材自身和边坡在雨水和严寒条件下的浅、表层稳定。经过3 a多的取样测试表明:JYC生态基材物理性质较稳定,pH值属于中性土壤范围,天然含水率在40%左右,能够很好地满足高寒地区岩石陡边坡植物生长的要求;并且3 a中JYC生态基材养分含量的平均值分别为:全氮3.61 mg/kg,有效磷19.55 mg/kg,有效钾504.90 mg/kg,有机质7.56%,基材属于肥力较强的基质,能够持续提供给植物生长10 a以上的养分。JYC生态基材护坡技术既经济又环保,并能有效地防止土壤的酸化和板结,掺入高分子材料的生态基材护坡方法,是高寒高海拔地区岩质陡边坡生态护坡技术发展的方向。

“两隧夹一桥”段落高铁落石脉冲式碰撞防护方案研究

我国建成高铁主要分布在平原区,"十三五"规划中部分高铁位于山区,山区危岩落石多,需加强落石防护。受山区陡峭地形限制,以往的隧道明洞接长防落石方案已经不能满足使用要求,目前没有特别适合的防护方案,陡峭山区的落石防护成了制约我国高铁发展的瓶颈。针对陡峭地形特征建立工程模型,对落石轨迹模拟分析,落石最大速度和动能计算研究,提出适宜防护方案和缓冲层方案,研究结论:(1)落石能量宜分级化,对设防目标分级处理,才能使防护结构进一步精确化;(2)基于落石的脉冲力特性,柔性结构承受脉冲力荷载有天然优势,且柔性结构质量轻,引起下部增加的工程数量小,落石防护方案宜向柔性结构方向靠近;(3)落石防护应与主、被动防护网结合,主要是对漏过主、被动防护网后的"漏网之石"进行二次防护为主,对防护任务分层处理,明确各处防护结构的防护目标。

高寒高海拔地区岩质陡边坡JYC生态基材护坡技术

针对川西高寒高海拔地区的气候特征和生态环境,提出川西高寒地区生态护坡的植被配置模式;通过一系列室内外试验,成功地研发一种适宜于高寒地区岩质陡边坡植被恢复的新型JYC生态基材;利用正交试验,研究生态基材的组分构成和配比,并重点分析生态基材各组分与草种生长的耦合关系。3年多的现场护坡试验表明:JYC生态基材具有良好的黏结性能,与锚杆、铁丝网和植物根系组成复合的生态–工程结构,并与岩质陡边坡形成一个有机整体,确保基材自身和边坡浅表层的稳定。经过反复的雨水冲刷和严寒考验,基材流失量极少、无垮塌现象,证明JYC生态基材具有较好的耐旱抗冻性和抗侵蚀性。现场取样测试表明:JYC生态基材的养分含量较高,全氮含量大于0.2%、有效磷含量大于20 mg/kg、有效钾含量大于200 mg/kg,有机质含量大于5%,属于肥力较强的基质,能够持续提供给植物生长10 a以上的养分。掺入高分子材料和磁性肥料的JYC生态基材护坡技术比喷锚支护、喷混植生等边坡防护方法更加环保、经济,是高寒高海拔地区岩质陡边坡植被防护技术发展的方向。

震区急陡沟道型泥石流特征及动力过程研究——以汶川瓦窑沟为例

汶川地震以来,汶川震区暴发了大量各种类型的泥石流,其中存在一种急陡沟道型泥石流.文章首先分析了急陡沟道型泥石流具有流域面积小、纵坡陡、物源储量丰富、侵蚀强烈及冲出规模大等特点;再以汶川县瓦窑沟为典型代表,采用FLO-2D软件模拟再现50年一遇暴雨频率下瓦窑沟泥石流的动力过程,研究其动力特性及启动、侵蚀、堆积演化过程.模拟结果显示,瓦窑沟急陡沟道型泥石流下游普遍淤高3~5 m,最大流速达9.34 m/s,与调查结果较为符合,表现出冲於幅度大、水动力强的特点.因此,应该开展对震区急陡沟道型泥石流风险评估、监测、早期预警等研究,同时应对治理工程方案需进行有效的组合.

基于多光谱遥感影像的巫峡滑坡灾害识别技术研究

三峡库区地质结构复杂,尤其是巫峡高陡岸坡发育区域,历来是滑坡灾害高发区,对三峡库区的安全运行构成威胁。为了厘清巫峡高陡峡谷区滑坡灾害发育的高精度多光谱遥感影像特征,本研究以高精度遥感影像资料为基础,以巫峡高陡峡谷区为研究对象,应用面对对象的分类方法对研究区的高精遥感影像进行分割和分类,结合多尺度分割和ESP(Estimation of Scale Parameter)工具确定最优分割尺度,选取典型的滑坡对象样本进行最近邻分类,探索基于高精度多光谱遥感影像的高陡峡谷区滑坡灾害识别技术方法。经试验得出高陡峡谷区基于高精度多光谱遥感影像的滑坡灾害识别的最优分割尺度为720,形状因子和紧致度为0.5,在分割基础上,进行分类和滑坡信息提取。通过对比已有滑坡灾害资料,基于遥感影像自动识别滑坡灾害技术得到的研究区滑坡灾害分布结果总体精度达到了0.8696。研究结果表明,基于高精度的遥感影像自动识别滑坡灾害技术方法能够较好地进行分割与滑坡识别,精度评价的结果比较符合实际。研究结果为巫峡高陡峡谷区滑坡灾害的识别、调查、预测和防治提供依据,对三峡库区滑坡灾害的早期识别和防灾减灾有重要意义。

十屋断陷北部陡坡区储集层特征

以岩心观察、单井相分析、宽带约束反演、薄片观察等为基础 ,对十屋断陷北部陡坡区主要目的层段储集层基本特征、沉积相及沉积体系分布、成岩作用及孔隙演化等进行了系统研究。十屋断陷北部陡坡区主要发育河流、滨浅湖、冲积扇、扇三角洲四种沉积 ,成岩作用复杂 ,埋深 160 0～ 2 0 0 0m ,存在次生孔隙发育带 ,主要油气显示层系营城组处于晚成岩阶段B期 ,孔隙连通性较差 ,属低孔。

渝页1井地质背景及钻探效果

我国南方海相页岩分布广、厚度大,有机质丰度高、热演化程度高,由于地质及地形条件复杂、含气性变化大,页岩气资源潜力有待查明。位于重庆市彭水县境内的页岩气取心井——渝页1井揭示了高陡构造带上黑色页岩及其中的含气特点。该井钻揭下志留统龙马溪组黑色页岩层系地层厚度为225.78 m(未穿)。实验分析结果表明:该井龙马溪组黑色页岩具有有利的页岩气成藏条件及典型的浅层页岩气特点,有机碳含量平均达到了3.7%,有机质成熟度(Ro)平均为2.04%。黑色页岩中裂缝及微孔隙发育,储集空间包括了黏土矿物粒间微孔隙、页理间孔隙、溶蚀孔隙、成岩微裂缝及构造裂缝等。实验计算龙马溪组黑色页岩含气量介于1.0～3.0 m3/t。研究表明,渝页1井所揭示的下志留统龙马溪组和上奥陶统五峰组暗色页岩分布广泛,页岩气资源潜力大。

黄土山区高陡边坡水毁对桥梁桩基安全影响研究

为全面了解黄土山区高陡边坡水毁对桥梁桩基安全的影响,在对山西省典型黄土山区4条高速、174座桥梁下部全面调查的基础上,依据黄土地区现场桩基静载试验,应用FLAC3D建立黄土山区高陡边坡地形桥梁桩基有限差分模型,分析了高陡边坡水毁崩塌对桩基承载特性的影响,揭示了桩基承载力、桩侧摩阻力、桩端阻力及有效桩长变化规律。研究表明:随着临坡距的减小,桩基承载力不同程度降低,临坡距越小,桩基承载力影响越大;桩基承载力降低主要是由于桩侧土体缺失导致桩侧摩阻力无法完全发挥,桩端阻力影响不大;临坡距越小,斜坡失效桩长越大,有效桩长变短;高陡边坡水毁显著改变了摩擦桩的承载特性,危及桥梁下部结构及运营安全。

豫西低山丘陵区不同土地利用方式对陡坡地土壤理化性状的影响

对豫西低山丘陵区陡坡地5种土地利用方式(人工草地、自然荒草地、柏树林地、人工女贞林地和桃树林地)下土壤部分理化性状对土地利用变化的响应进行了比较研究。结果表明,人工干扰活动会加速陡坡地土壤质量退化。5种土地利用方式间土壤理化指标除速效磷含量外均呈显著性差异(P<0.05),近自然状态的柏树林土壤有机碳、全氮、碱解氮、C/N、全磷、速效磷、速效钾含量和土壤电导率均最高,全钾含量也较高,仅次于人工草地,pH值接近于7;人工草地、人工女贞林地有机碳、全氮、碱解氮、全磷含量和土壤电导率较低,与其他用地方式间差异显著(P<0.05)。陡坡地植被郁闭度和盖度对土壤全钾含量的影响较大,林地速效钾含量高于草地。因此,在豫西低山丘陵区35°以上陡坡地不宜作为人工草地和人工景观林地,建议将柏树作为生态恢复的优先选择树种。

陡峻山区输电铁塔与基础连接形式设计研究

随着电压等级的提高,输电铁塔的根开也越来越大。即使采用长短腿加高低基础方案,对地形坡度大于50°的塔位仍然难以满足要求。为了降低铁塔基础造价、降低基础施工难度和尽量减少降基开挖引起的环境破坏,提出了直独立塔架、斜独立塔架与联合塔架等输电铁塔与基础的连接形式。研究了连接结构位移对铁塔杆件内力的影响,提出了连接结构水平位移的控制值为8 mm、竖向位移的控制值为4 mm。提出了各连接结构的设计方法,并以某工程为例进行了技术经济分析,结果表明所提出的铁塔与基础的连接形式节约基础本体费用效果明显,不少连接形式甚至可以节约一半基础本体费用。