• 高陡路堑岩质边坡潜在落石灾害评估及防护建议

  为评估高陡路堑岩质边坡潜在落石的危害风险,以连云港中云台山人工开挖高陡岩质边坡为 研究对象,通过地质调查及结构面分析,识别出研究边坡危岩破坏机制主要为风化破坏、平面滑动 破坏、楔形体破坏和倾倒破坏,并据此确定了3个潜在落石源区及可能运动剖面。结合现场实际工 况特征,基于原位试验测定了运动剖面所涉及的5种坡面材料(坚硬变粒岩、变粒岩散在覆盖较低 植被、常态混凝土、喷射混凝土及沥青路面)的法向和切向恢复系数,分别为 0.39、0.44、0.47、 0.51、0.42和0.84、0.78、0.85、0.88、0.92。综合上述参数,采用 RocFallV.4.0程序对研究边坡 进行落石灾害分析及防护措施测试。结果表明:无防护措施下,3个剖面上57.7%~61.6%的落石 可侵入公路,最大回弹高度可达23.52~26.52m;随下落高度增加,落石平动速度及总动能呈显著 增大趋势,在高速公路区域各剖面落石速度均大于24m·s-1,最大总动能可达1252.4~1711.3 kJ。现有防护措施下,95%的落石被第一、二道防护网拦截,仅存在少数落石逃逸,对超防护能级落 石,现有措施可能面临挑战,加强巡视、铺设高吸能材料及原地支护或分解可能有助于该问题的解 决。相关研究思路及获得的结果可为类似工程边坡落石灾害风险减轻及防护措施构建、加强提供 重要参考。

  2024-11-21 iGeo

• 湿干循环下膨胀土渠道边坡的破坏模式及稳定性

  针对北疆地区膨胀土渠道因季节性通水导致的边坡失稳破坏问题，通过建立简化地质条件的离心模型试验，得 到了湿干循环下膨胀土渠道边坡的变形及破坏特征，提出了由渠道通水、停水引起的湿干循环下膨胀土渠道边坡的破坏 模式；在此基础上，利用 GeoStudio 软件分析了不同裂隙分布形式对膨胀土渠道边坡渗流特性及稳定性的影响。结果表 明：运行过程中渠基膨胀土开裂是引起渠道边坡发生浅层失稳破坏的决定性因素；渠道因季节性通水造成的湿干循环作 用下膨胀土渠道边坡破坏模式主要由“子土块”剥落破坏及“后缘张拉裂隙的扩展”2 种破坏相互混合叠加构成。对比 数值模型中不同后缘裂隙深度下渠坡的安全系数可知，当裂隙贯穿区深度为 0.5 m 时（工况 1），对应的安全系数下降幅 度约为 60%，但此时的安全系数仍较大，渠坡可视为稳定；而当裂隙贯穿区深度继续增加至 1 m 时，渠道的安全系数下 降幅度达到约 74%，此刻的安全系数接近一级安全等级阈值（1.25），渠坡虽仍为稳定，但已经具备了失稳的可能。边坡 的浅层破坏主要由“子土块”剥落模式决定，而后缘张拉裂隙的扩展对渠坡的失稳起到促进作用。此外，数值模拟结果 还显示裂隙的存在加剧了坡面表层土体的孔压波动，易造成表层“子土块”的剥落。研究成果为进一步揭示季节性通水 诱发的膨胀土渠道灾变提供了参考依据。

  2024-11-20 iGeo

• 基于广义Hoek-Brown准则的瞬时线性化强度折减技术

  广义 Hoek-Brown（HB）准则广泛应用于岩体的计算和分析，然而，广义 HB 准则是典型的非线性强度准则，不能 直接在有限元强度折减法中采用来开展岩体的稳定性分析。针对这一问题，开展瞬时线性化研究，根据已有的应力状态将 HB 强度包线上一点的抗剪强度转化为该点切线对应的黏聚力和内摩擦角，并提出了两种瞬时线性化强度折减方案：（1）基 于弹塑性分析获得的应力场，对每个应力点专属的瞬时 Mohr-Coulomb（MC）强度参数进行折减，相应的方法记为 Point-IL-SSRFEM；（2）由于传统有限元法要求单元的抗剪强度参数保持不变，在每个单元上各个应力点获得瞬时 MC 强度 参数后，对这些参数进行单元均一化处理并进行折减，相应的方法记为 Element-IL-SSRFEM。基于岩质边坡算例，对比和评 述了三参数等比折减技术和瞬时线性化强度折减技术。数值分析结果表明：与 Element-IL-SSRFEM 相比，Point-IL-SSRFEM 对网格划分的要求较低，计算精度和计算效率相对较高；与三参数等比折减相比，Point-IL-SSRFEM 的计算精度高、计算性 能稳定。因此，推荐使用 Point-IL-SSRFEM 来分析岩质边坡的稳定性

  2024-11-21 iGeo

• 降雨对隧道浅埋段施工力学效应影响研究

  降雨入渗对隧道浅埋段洞室稳定性有着重要影响。文章依托京沪高速济南连接段老虎山隧道，首先 采用数值模拟方法分析了降雨条件下隧道洞口浅埋段渗流场演化规律；在此基础上，通过流固耦合数值模 型对不同降雨入渗时间下双侧壁导坑法施工过程中围岩应力、支护结构受力变形特征进行研究，得出以下 结论：降雨对洞口 40m 范围隧道影响较大，入渗形成的地下水位线贯穿隧道洞身，其中土石交界处孔隙水 压力值较大；降雨入渗使得围岩应力、支护结构变形增大，支护结构压应力增大、但拉应力减小；其中降 雨结束时影响最大，降雨结束 20d 左右影响基本消除。

  2024-11-20 iGeo

• 牵引式滑坡后缘破裂面形成机制试验研究

  由于河谷下切或者坡脚开挖，常会造成自然斜坡牵引式滑动，形成多级后缘拉裂面。后缘面的形成机制对 牵引式滑坡的稳定性分析有重要影响，因此开展试验测试和理论分析。开发能够同时模拟地下水对滑带软化作用 和滑坡渐近破坏过程的试验装置，由若干渗透盒构成分段式滑面，可以模拟各种几何形态的滑动面，通过对不同 渗透盒注水，可模拟滑带分阶段饱和软化，从而实现对各种滑坡破坏模式的模拟。设计 4 种试验方案，模拟圆弧 型、折线型和直线型滑动面，以及三段线和两段线坡面线。分三阶段设计滑坡工况，测试滑体后缘面破裂倾角。 试验表明，后缘面倾角试验值受滑体厚度和失稳滑段位置影响明显。假定牵引式滑坡的后缘面可能形成机制为整 体滑动式、滑动拉裂式和滑动剪切变形式，计算后缘面倾角。比较表明，滑动拉裂机制计算值与试验值最接近， 在试验值上下浮动，相对误差小于 10%。据此认为牵引式滑坡的后缘面形成机制为：底滑面失稳下滑，在失稳滑 面末端对应的滑体部位出现了拉破坏区，拉应力由最小主应力控制，拉破坏面方向与最大主应力方向基本一致。

  2024-11-21 iGeo

• 考虑参数空间变异结构的结构化交叉约束随机场模拟方法研究

  斜坡岩土体抗剪强度参数的空间变异性具有一定的结构性。为研究岩土体参数空间变异结构对边坡失效概率的影响， 依据变异函数的内涵推导出变程与相关距离的数学变换关系，并在此基础上提出了结构化交叉约束随机场模拟方法，用以模 拟具有互相关性的参数随机场。建立了结构化交叉约束随机场计算模型，研究不同空间变异结构的抗剪强度参数对边坡失效 概率的影响。研究结果表明：结构化交叉约束随机场可用于生成模拟具有复杂各向异性空间变异结构的参数随机场，由于考 虑了随机偏差、条件数据和空间变异结构，能较为真实地反映地层实际参数，数据波动较条件参数插值场小。可靠性分析结 果表明：不考虑抗剪强度参数空间结构分析易高估边坡的失效概率；考虑 c′和 φ′互相关性时，失效概率随着相关系数的增加 而增加，当参数间呈负相关性时更容易高估边坡的失效概率。

  2024-11-20 iGeo

• 酸性干湿循环作用下砂岩强度参数劣化规律

  为研究酸性环境中砂岩在干湿循环作用下强度的劣化规律，在溶液 pH 值分别为 7、5、3 的浸泡环境中，对砂岩试 样进行循环次数为 1、5、10、15、20 次的干湿循环试验。根据每个循环阶段后的强度数据，得到 Mohr-Coulomb 强度准则 参数和 Hoek-Brown 强度准则参数，并对这些参数的干湿循环劣化效应做简要的分析。再根据应力空间中偏应力与强度准则 参数的关系式，分别作出 pH 值为 7、5、3 的浸泡溶液作用下 π 平面上的破坏面随不同循环次数的变化图。结果表明：各准 则参数随着干湿循环次数的增加呈下降趋势，循环次数较小时劣化较为严重，而后呈缓和趋势；pH 值越低，劣化越严重， 劣化效应由大至小依次为：单轴抗压强度、黏聚力、材料常数、内摩擦角；同一 pH 值浸泡环境中，循环次数较小时，π 平 面上的破坏曲线较为稀疏，循环次数越大，破坏曲线越密集；不同 pH 值浸泡环境中，pH 越低，破坏曲面越小；偏应力与 单轴抗压强度、黏聚力正相关，与材料常数、内摩擦角负相关。

  2024-11-21 iGeo

• 基于位移比模型的三峡库区云阳县域内蠕变型滑坡降雨预警

  建立高效合理的区域滑坡灾害降雨预警模型对滑坡防治具有重要意义 . 然而以往的研究多侧重于临滑预警，对蠕变 型滑坡在强降雨工况下的短暂加速变形的预警研究还有待深入 . 以三峡库区云阳县域内滑坡为例，首先根据滑坡地表位移监 测数据的特点对统计样本进行合理筛选 .再通过降雨因子与滑坡发生的相关性分析以及对滑坡在降雨条件下位移变化情况的 数值模拟，确定了适用于不同时间阶段的降雨统计变量 . 然后将考虑了滑坡规模特征的滑坡位移比（累计位移与滑坡纵长之 比）作为变形指标，分时段统计滑坡地表位移监测数据与历史降雨信息，建立了日降雨数据与月位移数据的对应关系，得到了 可用于确定降雨量阈值的位移比模型，并获得了云阳县蠕变型滑坡的五级预警分区 .最后分别选用研究区滑坡险情实例、长年 位移监测数据及极端降雨事件对模型预警效果进行检验 .结果显示基于专业监测数据的位移比模型的滑坡降雨预警结果与实 际情况相符，可为蠕变型滑坡的预警预报提供依据 .

  2024-11-20 iGeo