北麓河青藏公路沿线多年冻土区热融滑塌型边坡植被防护力学效应研究

为评价青藏公路沿线多年冻土区高寒草甸和人工种植植物固土护坡力学贡献,本研究选取位于青藏公路沿线北麓河地区一处热融滑塌灾害作为研究区。以原生草甸(主要植物种为嵩草(Carex myosuroides Vill.)和藏嵩草(Kobresia tibetica Maxim.))和人工种植垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)、星星草(Puccinellia tenuiflora(Griseb.)Scribn.&Merr.)、冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertn.)、早熟禾(Poa annua L.)、碱茅(Puccinellia distans(L.)Parl.)和中华羊茅(Festuca sinensis Keng ex S.L.Lu)等6种生长期为1 a草本为研究对象,通过开展室内原状根-土复合体剪切试验,探讨了草本根系增强热融滑塌型边坡体抗剪强度作用贡献,并采用静力平衡法对该热融滑塌型边坡稳定性进行了评价。主要得到如下结果:通过室内洗根试验得到根-土复合体试样平均含根量由高至低依次为原生草甸(33.33 mg·cm^(-3))、垂穗披碱草(16.95 mg·cm^(-3))、早熟禾(13.12 mg·cm^(-3))、中华羊茅(5.80 mg·cm^(-3))、冰草(3.89 mg·cm^(-3))、星星草(3.15 mg·cm^(-3))、碱茅(2.86 mg·cm^(-3));平均株高由高至低依次为垂穗披碱草(10.93 cm)、原生草甸(9.64 cm)、冰草(6.88 cm)、早熟禾(5.22 cm)、中华羊茅(3.90 cm)、碱茅(3.86 cm)、星星草(2.90 cm);区内原生草甸和6种人工种植草本根-土复合体抗剪强度均显著高于不含根系素土,其中原生草甸和人工种植垂穗披碱草根系增强土体抗剪强度作用增幅相对较大,分别为42.17%和30.96%;由静力平衡法计算得到含根系边坡安全系数均高于不含根系素土边坡,边坡安全系数由大至小依次为原生草甸(1.47)、垂穗披碱草(1.39)、早熟禾(1.38)、冰草(1.37)、碱茅(1.36)、星星草(1.32)、中华羊茅(1.32)、素土(0.96)。该研究结果对于有效防治青藏公路沿线北麓河地区热融滑塌灾害,同时为进一步有效防治青藏公路沿线热融滑塌灾害引发的水土流失、草地退化等灾害提供理论依据和实际指导。

裸露砒砂岩区沟坡泻溜侵蚀特征与地形因子的关系

[目的]研究沟坡泻溜侵蚀和地形因子的关系,可为裸露砒砂岩区沟坡泻溜侵蚀机理和侵蚀灾害监测提供理论参考。[方法]选取泻溜侵蚀严重的砒砂岩区为研究区域,基于野外原位监测结合三维激光扫描技术分析了沟坡泻溜侵蚀特征及地形因子的变化特征。[结果](1)泻溜侵蚀量与温度和风速表现为极显著相关,相关系数分别为0.867,0.917。(2)地形因子数值总体呈增大趋势,坡上地表粗糙度和地表起伏度波动变化较为明显,坡中及坡下波动变化较缓,沟壑密度无明显规律特征。(3)泻溜侵蚀量与地表粗糙度和地表起伏度相关性显著且呈多项式回归关系,与沟壑密度相关性不显著。各地形因子间存在一定的相关性,地表粗糙度和地表起伏度呈显著正相关关系,相关系数为0.89。[结论]裸露砒砂岩区沟坡泻溜侵蚀量可以通过地表粗糙度和地表起伏度的数值波动来表征。

冻土区边坡热融滑塌的稳定性评价与治理

以青海省道312线玛多至色吾沟公路K315段边坡热融滑塌为研究对象,结合气象水文特征及工程地质条件,分析该处热融滑塌的原因。通过室内实验及指标反算确定了岩土体基本参数,采用GB50021—2001《岩土工程勘察规范》和基于有效应力原理的两种不同计算方法对热融滑塌斜坡的稳定性进行评价。根据评价结果,提出圆截面抗滑桩及回填反压两种手段对滑坡进行治理,综合考虑环境保护、工程经济性等因素,建议采取回填反压的处理方式。

露天矿山淤泥质渗水性边坡滑塌治理方案研究

露天矿山边坡失稳滑塌是地质灾害中较为常见的现象,尤其是邻近水系的采坑边坡在侧向水压力与地下水双重作用下,因对边坡渗水的防护与处理不当引发滑塌,影响矿山生产及周边人民的生活财产安全。本文以某露天矿山淤泥质渗水性边坡为例,在分析边坡地形、地质特征、水文地质条件的基础上,查明边坡渗水原因及渗水分布情况,分析边坡的稳定性和破坏机理,预测边坡的发展变化趋势,提出坡脚换填加固、暗埋排水盲沟、地表明排水沟及局部布置降水井相结合的治理方案,为类似露天矿山渗水性边坡的治理提供了治理思路。

埕岛低凸起深水斜坡扇与滑塌扇砂体成因类型、沉积模式及分布规律

埕岛低凸起东斜坡东营组主要油藏的沉积成因为深水沉积。综合岩心、测井、地震资料,从储层发育背景和沉积过程及响应,探讨砂体成因类型、分布规律及连通关系。研究认为:东营组深水储层为砂质碎屑流、泥质碎屑流、浊流等多种重力流沉积,并受牵引底流改造。层序发育的不同阶段,发育斜坡水下扇和滑塌水下扇。低位体系域时期,洪水携带坡上风化剥蚀及垮塌的陆源碎屑物,以点源供给,因坡度获得加速度,泥石流在下倾、渐宽、底平的水下洼槽内,侧向搬动和长流程迁移,受湖水稀释和砂泥分异作用,析出纯净砂岩,形成砂质碎屑流辫状沟道,此类砂体多层叠置,呈拼合状储层结构。高位体系域时期,沉积坡折处进积型扇三角洲沉积失稳而滑塌,以线源供给,块体流渗入湖水,颠簸滑行、离解、重力分异而密度分层,形成以砂质碎屑流为主的水道、浊流为主的浊积舌和受牵引底流改造过的浊积席状砂,这种砂体孤立于泥岩中呈馅饼状储层结构。斜坡水下扇砂体有序分布,砂体规模大且连片;而滑塌水下扇砂体随机分布,砂体数量多、厚度变化大且不连片。

富水破碎岩质边坡滑塌成因分析及关键处治技术

边坡滑塌是高速公路常见病害,其受地质、水文、气候等条件综合影响,成为高速公路建设中的一大难题,它的出现通常会给高速公路建设及运营造成极大的经济损失和强烈的社会负面影响。随着我国西南地区高速公路的快速发展,富水、破碎、岩溶等复杂地质水文情况更是常见于高速公路施工过程中。通过对云南蒙自至文山至砚山高速公路PK32+500—PK32+590左侧富水、破碎风化岩质边坡滑塌的地质勘探,选取典型断面计算分析,提出了综合治理措施。

砂黄土高边坡稳定性的数值模拟研究

基于野外调查和室内试验分析,阐述了黄土高原北部砂黄土边坡破坏的主要形式及其影响因素。结合陕北高等级公路建设,采用弹塑性有限元法模拟了不同工程开挖条件下坡形、降雨和地震作用等因素对砂黄土高边坡稳定性的影响。结果表明,随着坡角或坡高的增大,边坡稳定性不断变差,阶状坡形比一坡到顶的坡形更利于边坡稳定和防护;降雨作用对边坡稳定影响极大,在坡脚积水的情况下,坡脚处塑性应变值比常态增加近20倍;地震作用促使坡脚应力和应变值升高,并且随着地震动峰值加速度的增大而变化显著。模拟分析结果为砂黄土高边坡优化设计和灾害治理提供了科学依据。

地震作用下节理岩质边坡稳定性影响因素研究

汶川地震灾害调查表明,在基岩山区地震滑塌主要发育在局部强度相对较大、节理较发育的厚层或块状岩体中。以岩石中含两组节理的岩质边坡为例,输入实际的地震记录,采用离散单元法进行数值模拟,分别探讨坡高、地震烈度、坡角及节理倾角组合对节理岩质边坡稳定性的影响。结果表明:地震作用下坡体中质点的加速度、速度具有高程放大效应;节理岩质边坡稳定性随着坡高、坡角和地震烈度的增加而降低;两组节理不同组合的岩质边坡,其稳定性变化较为复杂,受节理倾角与坡角的关系、节理的倾向、两组节理之间夹角等因素的影响。节理岩质边坡在地震作用下是受拉区逐渐向受剪区扩展而最终导致边坡失稳破坏,是受拉和受剪的复合破坏。上述初步结论为评价山区节理较发育的岩质边坡在地震作用下的稳定性提供一定的依据。

东营凹陷东营三角洲与中央隆起带盐—泥构造形成的关系及其对隐蔽油气藏勘探的意义

东营三角洲是一个沿东营凹陷长轴方向发育的典型河控三角洲。在裂陷中期到晚期东营凹陷东部和南部发育的众多三角洲中,东营三角洲发育面积最广、时间最长,对古地形和沉积作用的影响最大。精细的三维地震资料、测井和钻井资料表明,东营三角洲对中央隆起带特别是梁家楼—现河庄构造带盐—泥构造的形成有着重要的意义。根据高分辨率层序地层学和构造分析的基本原理,通过把东营三角洲进积过程和盐—泥构造的上拱作用相结合,认为厚度巨大的三角洲进积体是盐—泥构造形成的一个触发因素。由于盐—泥构造的形成、沉积斜坡突然变陡以及三角洲的不断进积,最终重力滑动和底辟运动导致了生长断裂的形成,进而形成了构造坡折带,而且在三角洲前缘形成了滑塌浊积岩体,并形成了与构造坡折带有关的砂体,如低位扇体系。综上所述,三角洲进积体、盐—泥构造和构造坡折带关系模式的建立对于隐蔽油气藏的勘探有着重要的意义。

小样本条件下多年冻土地区斜坡稳定性的可靠性分析方法

青藏铁路和青藏公路沿线的斜坡稳定对交通线路的安全运营十分重要,与其稳定性评价有关的土的参数指标样本很少,且离散性很大,很难得到较为准确的统计特性,针对此问题,该文基于区间理论,提出了一种小样本条件下多年冻土地区斜坡稳定问题的可靠性分析方法。主要考虑斜坡的热融滑塌,采用无限边坡稳定分析理论,给出了功能函数表达式,将不确定变量视为边界变化的区间变量,区间的下界和上界分别为采样数据的最小值和最大值,用功能函数的中值与离差之比η来估计斜坡稳定的可靠性,η将随样本数量发生变化。为了估计η和概率可靠指标β的关系,将不确定变量视为随机变量,给出了β和η比值的区间估计表达式,并采用上述方法分析了青藏铁路K3035处冻土斜坡稳定的可靠性。

顺倾边坡岩层滑移弯曲临界长度及其影响因素分析

基于顺倾边坡岩层滑移弯曲的弹性微分方程及其精确解,应用能量原理建立了岩层滑移弯曲失稳的临界长度计算式,归纳出主要影响因素,并应用优势分析法探讨了各影响因素的主次关系。分析结果表明:岩层单层厚度、滑移面力学性质、岩体弹性模量和坡角是影响顺倾边坡岩层滑移弯曲的主要因素,其影响程度由大到小依次为岩层单层厚度、滑移面的力学性质、岩层倾角和弹性模量。

基于ZSOIL强度折减法的边坡稳定性分析

针对山西某高填土边坡稳定性进行分析,利用ZSOIL有限元软件,基于强度折减法对该场地高填土边坡4个典型剖面进行稳定性计算,并与传统极限平衡法计算结果进行对比分析。结果表明:有限元软件作为边坡稳定性分析的辅助工具,可有效提高边坡稳定性分析结果的可靠性,特别适用于难以确定滑裂面形状和位置的边坡,基于有限元的边坡稳定性计算结果与传统极限平衡法相差不大,两种方法得到的滑裂面的形状和位置基本吻合,利用该软件进行高填土边坡稳定性分析是可靠的.

沙漠-黄土高原过渡区砂质黄土强度试验研究

【目的】研究含水率与干密度对砂质黄土强度的影响,揭示土体力学强度与结构强度对沙漠-黄土高原过渡区砂质黄土边坡滑塌的影响。【方法】通过直接剪切试验,分析了砂质黄土含水率(7%,11%,15%和19%)、干密度(1.60,1.65,1.70和1.75 g/cm3)、砂粒质量分数(30%,35%,40%和45%)对抗剪强度及其参数的影响。在此基础上,通过砂质黄土构度试验,分析其结构强度特性规律并建立其与抗剪强度之间的关系,对比分析含水率、土性(砂质黄土、粉质黄土、黏质黄土)对构度的影响。【结果】砂质黄土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角随着含水率的增大而逐渐减小,含水率由7%增加到19%时,其黏聚力由5.5 kPa降低至2.0 kPa,内摩擦角由33.22°降低至26.98°。砂质黄土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角随着干密度的增大而逐渐增大,干密度由1.60 g/cm3增加到1.75 g/cm3时,其黏聚力由5.5 kPa增加至60.5 kPa,内摩擦角由25.64°增加至26.15°。砂质黄土的抗剪强度、内摩擦角随着砂粒质量分数的增大而逐渐增大,黏聚力随着砂粒质量分数的增大而逐渐减小,砂粒质量分数由30%增加到45%时,其黏聚力由3.82 kPa降低至1.48 kPa,内摩擦角由22.56°增加至25.42°。砂质黄土、粉质黄土、黏质黄土的构度均随着含水率的增加而逐渐降低,含水率由7%增加到19%时砂质黄土构度下降了38.83%,粉质黄土构度下降了84.57%,黏质黄土构度下降了34.89%。随着砂质黄土构度的增加,其抗剪强度也随之增加,亦即结构性越强其抗剪强度越大。【结论】含水率与干密度对砂质黄土剪切强度及结构强度影响较大,应重视因含水率增加或干密度降低使得土体剪切强度及结构强度降低,进而引发黄土滑塌的灾害。

白云鄂博铁矿边坡监测系统综合应用研究

为科学、高效地运用白云铁矿的先进监测技术,加强边坡滑坡的监测预测,利用边坡巡视、全站仪定点监测、在线监测系统等监测措施,根据白云铁矿边坡的具体状况,准确预测边坡滑塌时间和规模,并及时提出防控措施和实施应急响应,确保边坡的稳定,为采场安全生产提供科学的依据,也为露天金属矿山高陡边坡的监测技术和手段等提出相应的研究建议,供同行科研和技术人员参考借鉴。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段浊积扇对油气聚集的控制

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为湖盆环境,盆地深湖区以深湖泥岩沉积为背景,普遍发育浊流沉积,沉积范围广、厚度大,近源的先天优势使其成为油气充注的最先储集单元。弄清浊积扇的沉积特征及不同微相形成的砂体对油气聚集具有重要意义。通过野外剖面分析与岩心观察统计,对浊积扇微相进行精细划分,明确浊积岩的形状、展布与沉积特征。根据前人研究成果,将有固定补给水道的浊积扇和无固定补给水道的浊积扇划分为坡移浊积扇和滑塌浊积扇。通过单砂体厚度、浊积岩类型与发育位置的不同,将坡移浊积扇划分为内扇、中扇、外扇3个亚相和主沟道、溢岸沉积等6个微相;滑塌浊积扇相划分出中心扇和边缘扇2个亚相。浊积扇微相的划分及其成因的讨论能够指导测井对有利砂体的解释,区分不同的油气储集体,为寻找有利油气储层的分布提供依据。

流变参数在高性能混凝土研究中的应用

论述了流变学在高性能混凝土设计、施工及质量控制中的重要作用。从测试原理和举例分析两方面进行了探讨 ,指出制约流变学在混凝土中应用的主要因素是流变仪的价格过于高昂。为此 ,开发了一种结构简单、价格低廉。

红土丘坡崩、陷型冲沟的侵蚀与防治

本文探讨了华南花岗岩风化壳丘坡上发育的崩、陷型冲沟的侵蚀机制和形态演化特征,並通过崩岗系统稳定性分析,提出了治理崩岗的原则和措施。

天山公路溜砂坡动力学特性及分形特征试验研究

溜砂坡动力学特性研究是寻求有效防治措施的关键。本文通过天山公路溜砂坡的动力学特性物理模拟试验,初步探索了其崩滑的动力学机制,发现溜砂坡堆积呈现分形结构,表明其堆积过程是一个典型的自组织临界过程,整个坡体是一个广延耗散动力学系统。试验中发现了一种新的崩滑动力学机制——滑塌式崩滑,其失稳过程中存在一个潜在的滑动面,坡体呈现整体失稳的特征,颗粒呈现类似冲洪积物互层现象的堆积特征。

黄土深路堑边坡滑塌处治与边坡设计

通过实地调查、查阅资料,结合黄土的特性因素,通过对具体路堑边坡滑塌治理,对黄土地区深路堑边坡进行稳定性分析,并结合山西省黄土路基边坡大量实际存在的边坡形式,总结出黄土深路堑边坡设计的参考值,给设计、施工和养护工作提供有效的建议。

冻土斜坡模型试验相似分析

南水北调工程、青藏铁路建设工程等一系列工程的实施,将进一步影响和加剧青藏高原多年冻土区斜坡稳定性问题,冻土区边坡开挖及斜坡稳定性是工程活动中必须解决的问题之一,冻土斜坡稳定性研究在国内尚属空白。通过相似模型试验对高原多年冻土区斜坡在自然和人类活动影响下的失稳机制和活动规律进行分析,是开展研究的重要手段。根据相似理论第一定律,对冻土斜坡模型试验进行了相似分析,应用积分类比法推导并建立了冻土斜坡模型试验的相似指标和相似判据,得出在用原状土作模型介质时,6个相似常数减少为2个相似常数,即cτ和cl。模型与原型的时间比例尺是由几何比例尺决定的,即cτ=c2l,仅有一个相似参数为自变量,另一个为因变量。据此对青藏高原多年冻土区青藏公路沿线K3035处冻土斜坡进行了相似模型设计和冻融模型试验。模型再现了K3035处7°斜坡在4个冻融循环条件下,坡体中部(水平、垂向)4#位移伸张计质点位移曲线随时间的变化特征。实验表明,斜坡土体中部在第一次冻融循环中已有滑动迹象,随着滑坎进一步后退和靠近观测基准点,必然出现一次较大的位移,直至周边土体出现滑塌为止。模型试验结果与现场观测资料相比较是令人满意的。