• 考虑非饱和渗透系数随机场统计特征的库岸老滑坡稳定性分析

  库岸边坡如果在历史上发生过滑坡灾害，计算所得的安全系数将略高于临界状态值 1.0，仅以安全系数评价库 岸老滑坡的稳定性，将导致预测结果与边坡稳定状态不相符合。提出以土水特征曲线和非饱和渗透系数为核心的水力 参数联合随机（场）统计特征为基础，建立库岸边坡稳定性的可靠度分析方法。首先根据有限的室内土水特征关系试 验数据，采用贝叶斯理论校准土水特征曲线 VGM、VGB、VG 和 FX 模型参数的随机统计特征，并得到模型备选组合 的概率。其次根据饱和渗透系数的随机场统计特征，联合土水特征曲线的随机统计特征，生成库岸边坡非饱和渗透系 数的随机场空间分布。最后分析仅考虑土水特征曲线随机统计特征的库岸边坡稳定性失效概率，以及综合考虑非饱和 渗透系数随机场统计特征的可靠指标。针对三峡库区石榴树包老滑坡在 2020 年强降雨和长江水位快速升降的工程背景， 开展考虑渗流作用的非饱和土边坡稳定性可靠度分析。研究结果表明，虽然边坡稳定性的安全系数较低，但是可靠指 标满足规范不小于 2.70 的要求，无需采取额外的边坡工程加固措施，建议继续开展边坡的长期健康监测。

  2024-11-22 iGeo

• 高陡岩质边坡落石病害分析与安全防护研究

  以某改扩建高速公路的高陡岩质边坡为例， 阐明高边坡防护过程中出现的主要 落石病害类型和施工安全风险；利用计算辅助软件，量化分析了该高陡岩质边坡落石病害形成 机制及落石运动形态、路径、弹跳高度、动能和安全影响范围等。计算数据分析结论揭示了边坡 落石病害对新建道路施工和既有道路运营的安全影响， 并根据分析结论提出了高陡岩质边坡 落石病害安全防护和治理对策。

  2024-11-29 iGeo

• 考虑非饱和浸润区的改进 Green-Ampt 模型

  经典 Green-Ampt 入渗模型计算简单，广泛应用于土壤入渗问题的研究，但在湿润锋处理上采用明显的干湿分离界 面，存在一定的理论假设。鉴于此，基于饱和区−非饱和浸润区分层模型，结合达西定律，推导出入渗过程中饱和区厚度与 非饱和浸润区厚度关系的理论公式，提出了水分剖面理论模型，消除了饱和区厚度和浸润区厚度的关系假设。在此基础上， 建立了考虑土壤水分剖面形状和非饱和浸润区等效参数的改进 Green-Ampt 模型，并采用试验和有限元数值仿真对该模型进 行了验证，结果表明：该模型有很高的精度，对不同类型的土有很好的适应性。同时该模型求解简单，参数物理意义明确， 便于工程应用。

  2024-11-22 iGeo

• 峡谷区公路桥隧衔接段危岩运动模拟及轻量化防护预警体系探讨

  深切峡谷区公路桥隧衔接段危岩落石极为普遍,具有高陡、面广量大、致灾随机性强等特点,存在识别难、绕 避难、防治难、养护难等诸多工程难题,使得现有防护措施面临巨大挑战。 以巫溪隧道出口危岩为例,采用无人机倾 斜摄影测量技术建立山体高精度三维模型,快速准确识别危岩及其分布,利用 RockFall 及 CRSP-3D 软件模拟落石 运动特征。 结果表明:1) 落石以自由飞落、滚动、弹跳为主;2) 无防护工况下落石最大弹跳高度大于 70 m,最大冲击 能量 9 000 kJ,主被动防护工况下,仍有 10%的高位落石破网而出;3) LS-DYNA 模拟显示,冲击作用下柔性棚洞可 拦截破网落石,棚洞各构件处于弹性状态,但拱架基础在低能落石冲击下易破坏。 基于此,提出深切峡谷区桥隧衔 接段突发型及渐进型危岩落石全寿命周期轻量化预警防护体系,以实现“高能易修、中能无害、低能零损”的防护预 警目标。

  2024-11-29 iGeo

• 排矸方式对矸石山稳定性的研究

  为探究排矸方式对矸石山稳定性影响规律，提出有利于提高矸石山稳定性效果的矸石排弃方 法。 首先依据矸石来源进行分类，通过对矸石试样单轴压缩力学试验测试，分析其力学性质的特征及 产生该特征的原因，进而针对李家壕矸石山建立模型，利用数值模拟软件 ＧｅoＳｔｕｄｉo 中的 ＳＩＧＭＡ／ Ｗ 模块和 ＳＬＯＰＥ ／ Ｗ 模块进行父子项分析，采用模拟软件的有限元计算方法分析矸石山内部的应力分 布状态，根据应力重分布状态，结合极限平衡法对力学参数折减，得出采煤工作面矸石在不同排弃方 式条件下对矸石山整体稳定性的影响规律，并对采煤工作面矸石在不同排矸方式与不同埋深两种耦 合条件下，得出矸石山的稳定性变化规律，最终提出有利于矸石山稳定性的排矸方式。 结果表明：矿 井生产过程中根据矸石来源不同可分为采煤工作面矸石和掘进工作面矸石，这两类矸石的强度存在 差异，采煤工作面矸石强度明显弱于掘进工作面矸石强度，试验表明掘进工作面矸石试样的平均单轴 抗压强度是采煤工作面矸石试样的 １．６ 倍；不同排矸方式下采煤工作面矸石排弃后坡顶线位置相同， 且剖面上排矸面积相同条件下，平铺式、倾倒式排矸方式相比均一参数矸石山稳定性系数，分别降低 了 １６．４％和 ２９．０％，平铺式排矸更有利于矸石山的稳定性；采煤工作面矸石采用平铺式排矸时，其埋 深的变化对矸石山稳定性影响较小，深度为 ０ 时稳定性系数为 １．５６，降低 ７．９％，深度为 ５ ｍ 时稳定性 系数为 １．５３，降低 ９．６％；而采用倾倒式排矸时，埋深的变化对矸石山稳定性影响较大，深度为 ０ 时稳 定性系数为 １．０９，降低 ３５．３％，深度为 ５ ｍ 时稳定性系数为 １．０７，降低 ３６．５％，且危险滑动面常贯穿采 煤工作面矸石层。

  2024-11-22 iGeo

• 大巴山峡谷区高陡危岩发育特征与落石运动轨迹研究

  基于三维倾斜摄影采用数字地质调绘手段，研究西渝高铁明通隧道出口高陡危岩的发育特征及成 因，基于无人机数字地质调绘成果对危岩区进行稳定性分析和落石运动轨迹数值模拟，分析危岩体崩落后的弹跳 高度、运动速度、运动动能、运动距离。结果表明：WY01/02/04 危岩带落石滚落到隧道洞口和# 0 桥台上的概率 大，建议接长隧道明洞，设置桥墩防撞装置。

  2024-11-29 iGeo

• ​膨胀各向异性对非饱和膨胀土边坡稳定性的影响

  为揭示降雨入渗条件下膨胀土膨胀各向异性对边坡破坏的作用机理，引入2个与基质吸力相关的弹 性模量描述膨胀的各向异性行为，对非饱和土非线性弹性模型进行修正，并通过室内膨胀试验结果对模型 的可靠性进行验证。通过二次开发和有限元计算软件，建立可考虑膨胀各向异性的非饱和膨胀土边坡数值 计算方法。依托湖北安猇路实体工程，针对膨胀各向异性、膨胀各向同性和不考虑膨胀这3种工况，通过 数值模拟得到降雨7 d内的膨胀土边坡内部湿度场和应力场分布与演变规律。根据摩尔−库仑强度理论，对 比分析降雨入渗条件下边坡坡脚、坡中、坡顶处的应力状态变化。研究结果表明：侧向力预测结果与实测 结果的相关性系数均大于0.9，修正后的本构模型可用于后续非饱和膨胀土边坡的数值模拟分析；与膨胀 各向异性工况相比，膨胀各向同性和不考虑膨胀的工况下侧向应力最大值分别偏小20.8%~38.3%和73.9%~ 88.3%；膨胀土增湿过程中产生的膨胀压力将导致边坡内的应力重新分布，主应力轴由竖向旋转至侧向； 坡脚将先于坡中和坡顶出现局部被动破坏；上部土体将失去坡脚的支撑并承受拉应力，致使破裂面逐步向 上延拓，继而出现渐进式破坏。

  2024-11-22 iGeo

• 昌景黄铁路边坡危岩落石运动特性及防治研究

  以昌景黄铁路西武岭隧道进口和东山隧道进口边坡危岩落石地段为依托，根据现场调查资料及危岩落石发育特征，运用 RocFall 软件建立高陡边坡落石运动分析模型，系统研究了危岩落石的运动轨迹及特征，揭示了落石弹跳和冲击动能特性，预测了落石 运动轨迹和落点分布规律。进一步地对西武岭隧道进口和东山隧道进口边坡危岩落石防护效果进行了验证分析。计算分析结果表明， 由于边坡存在植被覆盖土，落石基本无法直接落入明洞。因此，提出了在混凝土护坡顶设置防护结构，并按时清理离明洞洞口较近的 危岩落石等防治措施。

  2024-11-29 iGeo