岩溶区诱发性土洞塌陷的水膜效应作用机理研究

岩溶区土洞塌陷是典型的诱发性地质灾害,其致灾过程具有强隐蔽性、难预测性、过程复杂性、群发性的特点。为研究其致塌作用过程与机理,以重庆典型岩溶区的诱发性土洞塌陷为研究对象,自制试验装置,现场采集盖层土样,开展地下工程诱发土洞塌陷物理模拟试验,采集了负压与盖层土体微应变信息,揭示了水膜效应在土洞塌陷过程中的作用机理。结果表明:在水位下降与降雨条件下,覆盖层土体在土洞正上方变形最大,并向边缘逐渐减小,且土体变形与土洞空腔内的负压值正相关,与厚度负相关。水膜效应是由水-土-气耦合作用导致,其加剧了土洞塌陷的风险,是岩溶区土洞成群成片致塌的内因,为该地区土洞塌陷的监测预警和治理对策提供了理论支撑。

基于卡尔曼滤波的GNSS自动化监测数据粗差分析

粗差探测一直是自动化变形监测数据处理中的重点和难点,准确有效的粗差探测是确保监测工作能否反映变形体真实变形的关键。以GNSS自动化平面位移监测数据为研究对象,利用卡尔曼滤波,建立监测点坐标序列粗差探测模型,对GNSS自动化监测坐标序列粗差探测过程进行了分析。通过工程实际监测数据分析,验证了模型的准确性和有效性。

地质灾害风险评价与风险管理

近几年,我国在积极推动各地区地质灾害的调查与防治工作,在项目实施的过程中缺少合理的风险性评价体系,不利于后期抗灾救灾、地质灾害治理等工作的开展,因此,在对地区地质灾害进行系统性分析的过程中,建立适用的风险管理体系是极为必要的。基于此,本文首先阐述了地质灾害风险评价与风险管理的概念、工作流程,并结合实例对地质灾害风险评价与风险管理的相关内容进行分析,以为相关从业人员提供可靠的参考依据。

基于层次分析法的重庆山区矿山泥石流潜势度评价

重庆是典型的山地城市,矿产资源丰富,降水充沛,为矿山泥石流灾害较为严重的城市。为分析重庆山区孕育矿山泥石流灾害的地质环境特征,本文选取渣堆坡角、渣堆高度、渣堆堆积时间等13个因子构建了矿山泥石流潜势度评价指标体系,利用层次分析法确定各指标权重,建立了矿山泥石流潜势度综合指数评价模型,并以秀山溪口矿山泥石流为研究对象,通过计算得到研究区矿山泥石流潜势度指数为8.51,区内地质环境孕育矿山泥石流的潜在能力高,评价结果与实际情况吻合。

重庆山区矿山泥石流沟形态特征——以奉节县汾河矿区为例

以奉节县汾河矿区泥石流为研究对象,利用分形理论分析了重庆山区矿山泥石流沟的形态特征,得到区内泥石流沟的流域面积、沟道比降和沟道长度存在分形特征,其分维值分别为0.69、2.07和1.35。通过对比分析,得到汾河矿区泥石流沟的形态与自然泥石流沟的形态具有相似性,即均受流域面积的影响显著;而其分维值变化趋势与典型矿山泥石流沟的总体一致,但因人类活动强度和地质环境的不同而存在差异,并且不同区域的矿山泥石流沟的形态是地质环境和人为活动共同作用的结果。

丘陵山区煤炭采空影响区未利用地多目标适宜性评价研究

基于土地多适宜性和多功能性,构建丘陵山区煤炭采空影响区未利用地宜耕、宜林、宜建的评价指标体系,以丰盛一矿为研究对象,运用GIS地理空间分析功能,通过对评价要素的空间叠加、计算,对丰盛一矿煤炭采空影响区未利用地进行多目标适宜性评价,遵循因地制宜、优先复垦为耕地的原则,结合现状对评价结果进行了优化分析。结果表明:在32个评价单元中,有24个单元可复垦为耕地,占评价单元总数的75.00%; 7个单元可复垦为林地,占21.88%; 1个单元可作为建设用地,占3.12%。经现场回访踏勘,评价结果与土地现状表现一致。

砂岩抗拉强度的温度作用效应试验研究

高温作用后岩石内部结构会发生变化,并导致其抗拉强度也发生相应变化。本次试验利用高温炉和电液伺服试验机研究了高温作用后砂岩抗拉强度的变化特征。研究结果表明:砂岩抗拉强度随温度的升高(25~900℃)整体呈下降趋势,抗拉强度—温度的变化曲线可分为四个阶段:温度从25℃至300℃,砂岩抗拉强度因自由水、结合水的蒸发缓慢减小;温度从300℃至600℃,砂岩因结晶水、结构水蒸发以及结构热应力的作用,抗拉强度迅速降低;从600℃升至800℃,砂岩矿物的熔融及钙、镁等碳酸盐的分解使其抗拉强度持续下降;温度从800℃升至900℃,热应力继续增大,砂岩抗拉强度随着宏观裂隙的形成而急剧减小。

重庆中梁山岩溶地面塌陷特征及形成机理

通过详细调查重庆中梁山地区的岩溶地面塌陷灾害情况,分析出该区地面塌陷特征及形成机理。结果表明:岩溶地面塌陷主要分布在嘉陵江组中的地势低洼处、断层和溶槽处,多发生在降雨量大和地下水水位陡降时期,是自然因素和人类活动共同作用下的结果,数量较多,以土洞型为主;其致塌的力学机制以真空吸蚀作用和潜蚀作用为主,多种作用为辅;在具备岩溶塌陷发生的地质条件下,隧道建设过程中的强排水、降雨和村级公路修建与运营过程中会诱发岩溶地面塌陷的发生。根据岩溶地面塌陷的致塌力学机制和诱发因素,提出预防降雨形成的地表水过度聚集,隧道建设避免地下水陡降,村级公路和隧道选址避开岩溶发育区域等措施,以防止岩溶地面塌陷发生。

地震作用下锚固边坡动态响应的研究进展

回顾了近年来地震作用下锚固边坡的研究进展,从数值模拟、模型试验两方面系统论述了地震荷载作用下锚固边坡的动态响应,主要包括锚固边坡在地震动下的加速度、速度和位移响应,锚杆受力机制、锚杆破坏形式及抗震性能等。最后提出该研究课题存在的问题。

倾斜煤层采动条件下覆岩移动规律研究

倾斜煤矿开采深度的增加和多煤层叠加开采,致使覆岩移动规律复杂,本文对鱼田堡煤矿闭坑前采动条件下覆岩移动进行离散元数值模拟,覆岩位移模拟结果显示煤层顶板覆岩随着采掘活动深入而向下移动,大致呈现出中间位移大,两侧位移小的对称条带形态;煤层底板在采掘活动中会产生向上的位移,位置偏向采掘方向;采掘煤层两侧出现向下的位移,大小与煤层底板位移大小接近,方向相反。覆岩裂缝模拟结果直观展示了采动条件下当顶板垮落后覆岩软硬岩接触部分出现平行层理离层现象,当继续向下采掘一定距离时,直接顶板新的离层出现,原来垮落地段覆岩离层不断压密,空间减小,大部分离层闭合,以此循环向前,离层产生、发展、闭合,主要离层部位始终位于新采掘工作面上方。研究随着采掘活动深入覆岩位移及裂缝展布变化情况,可为类似条件煤层开采突水防治提供参考依据。

超声波测试技术在岩土工程中的应用

由于超声波具有检测速度快、对试样尺寸和形状要求低并且可以反映岩石强度的特点,其在岩土工程中有着广泛的应用。本文对超声波测试技术的应用原理进行分析,并结合实例阐述其具体应用。

基于模糊数学的钻孔灌注桩施工风险评估

以工程施工中的钻孔灌注桩为研究对象,采用层次分析法和模糊数学相结合方法进行研究。首先运用目标分解法和专家调查法分析出影响钻孔灌注桩施工的风险因素,以此作为评价指标,然后利用九标度法进行层次分析,确定各评价指标权重,运用调查打分法对各风险因素进行单因素风险评估,最后根据其模糊关系及最大隶属度原则进行综合评估。结果表明:该项目的钻孔灌注桩的风险等级为较低风险。本研究方法可以客观地评价钻孔灌注桩的施工风险等级,可在工程应用中推广。

考虑活动状态与破坏概率的岸坡动态危险性评价

传统地质灾害危险性评价方法完全基于地质背景条件,忽略了坡体的活动状态对危险性的影响,无法反映危险性的时变特征。针对上述不足,借鉴系统可靠度思想,提出了岸坡破坏概率案例统计模型,在此基础上,融合监测数据下岸坡破坏概率算法,建立了同时考虑岸坡地质背景与活动状态的动态危险性评价概率模型,成果在三峡库区巫峡段进行了应用验证。结果表明:本模型能够客观反映不同时段内岸坡危险性的周期性变化规律以及岸坡性能退化过程,可为岸坡危险性提供更为精细、客观、定量的评价结果,从而为水库岸坡动态风险管控提供有效的技术支撑。