• 黄土高填方沉降规律分析及工后沉降反演预测

  为了揭示黄土高填方的沉降规律，并预测其工后沉降，对某高填方的监测成果进行分析，将 FEM 数值计 算与分层迭代反演方法结合，对高填方的工后沉降进行反演预测。分析结果表明：填方体自身沉降占总沉降的 63% 而原地基沉降占 37%，施工期产生沉降的主要原因是非饱和土孔隙气压密及排气固结，原地基和填方厚度的不均 匀是地表差异沉降的主要原因。分层迭代反演法与 FEM 结合能更精确的反映施工加载对填土形变参

  2024-12-20 iGeo

• 高填方土石混合料强度与变形特性及 沉降预测研究

  杨校辉 1，2 ，朱彦鹏 1，2 ，郭 楠 1，2(1. 兰州理工大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730050；2. 兰州理工大学 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心，甘肃 兰州 730050)摘要：为解决高填方土石混合料强度与变形计算难题，对不同初始含水量不同初始干密度的土石混合试样进行剪 切试验和压缩试验，深入分析不同土石比试样的强度与变形特性随初始参数的变化规律。结果包括：(1) 初始压

  2024-12-20 iGeo

• 复合成层地层浅埋隧道开挖地表沉降规律分析

  为探究本构模型对浅埋隧道开挖诱发地表沉降规律的影响，考虑摩擦性与临界状态土体本构模型，对复 合成层地层浅埋隧道开挖诱发的地表沉降槽进行了分析. 首先，基于 PlAXIS 3D 有限元平台建立砂-黏复合地层 浅埋隧道数值模型，材料模型选用 3 类本构模型（莫尔库伦（MC）、修正剑桥（MCC）、硬化小应变（HSS））及其组 合模型；其次，利用参数等值转换关系，深入探讨了本构模型的选取对隧道开挖地表沉降槽宽度与深度的影响；最 后，结合经验公式计算并对比分析，研究基于 3 类本构模型及其组合模型的沉降槽数值模拟与经验计算结果存在 差异的原因. 结果表明：上、下地层均采用 HSS 模型时，最大沉降量及沉降槽宽度与经验公式的计算结果吻合度 较高，最大沉降量相差不超过 7.3 mm；上、下地层均采用 MC 模型时，出现地表隆起的不合理现象；下卧地层采 用 MCC 模型、上伏地层分别采用 MC 模型和 HSS 模型，即采用 MC -MCC 模型和 HSS -MCC 模型时，其数值预 测的最大沉降量高于经验公式计算值，达 24.8 mm，而沉降槽形状相对于经验公式预测结果“窄而陡”；在针对 HSS 模型的参数敏感性分析中发现，若卸载再加载模量与初始剪切模量变化值为 5%，将导致地表最大沉降量分 别改变 1.5% 和 1.0%.

  2024-12-20 iGeo

• 模型试验及数值模拟下尾矿库溃坝尾砂流演变预测

  尾矿库溃坝所产生的尾砂流类似于地质灾害中的泥石流，具有发展迅速、破坏性强、影响范围广和预警时 间不足等特点，研究溃坝尾砂流的演变规律及其影响范围对防灾减灾具有重要的意义。 该研究利用 RAMMS碎屑流软件 建立了数值三维模型进行数值仿真溃坝模拟，通过物理模型（１∶ １５０）试验研究了溃坝的尾砂流对下游的演变进程和影响 范围，并将其试验数据与数值计算结果对比分析，验证了数值模拟在溃坝仿真上的可靠性和有效性。 结果表明：以漫顶水 流到达拦砂坝底开始计时，尾矿坝溃坝 ９ ｍｉｎ 尾砂流开始冲击距尾矿坝 ０. ７ ｋｍ 处的下游村庄；随着溃坝的持续，溃坝泥 砂淤积逐步加深，水位继续升高，并在 １８ ｍｉｎ 对下游造成全面淹没，影响范围达 ０. ５５８ ｋｍ２ ，库内尾砂的溃泄总量可达 １. ３ × １０７ ｍ ３ 。 建议在尾矿库的设计、管理和风险评估过程中，结合潜在的危险范围，合理的增加防灾减灾的措施。

  2025-05-26 iGeo

• 基于空-地协同调查的西天山阿尔先沟雪崩过程数值模拟

  为精确识别雪崩流动特性及流态信息，全面分析其运动过程。本研究基于无人机倾斜摄影技术获取高分 辨率航拍数据，以阿尔先沟雪崩易发区为例，通过现场调查、无人机遥感解译精细探测雪崩活动过程，确定RAMMS 模型输入参数，在此基础上对不同类型雪崩事件进行模拟和重建，对比分析传统地面调查、无人机遥感解译结果与 模拟结果的差异，探讨不同类型、不同雪层释放条件下雪崩活动过程。研究结果表明：（1）以倾斜摄影技术为核心 的雪崩调查分析体系，将传统的地面调查方法结合无人机遥感和数值模拟相互验证，提高了灾害发育状况评估的 准确性。（2）2月中旬阿尔先沟坡面积雪厚度趋近于临界厚度值，持续降雪使雪层失稳触发新雪雪崩。调查时仍处 于灾害孕育阶段，雪层裂缝加剧变形，风力作用下雪檐自重逐步增大，有超过雪的抗断强度的趋势，整体稳定性较 差。（3）以坡面上方积雪平台为潜在释放区的坡面型雪崩，释放量可达8.2669×104 m3 ，运动时长约为128 s，并在120 s内堆积区流动高度达到最大，约为3.55 m，最大流动速度为18.34 m·s -1 ，最大冲击力可达到32.67 kPa，形成面积 3369.7 m2 ，体积1.8525×104 m3 的堆积体。通过相互验证，坡面型雪崩并非积雪平台的释放，地面调查结果与数值模 拟解译结果存在差异。（4）沟槽—坡面复合型雪崩为沟槽坡面雪层断裂释放且断裂深度仅为临界厚度值的60%左 右，雪崩持续时间接近于300 s，堆积区最大流动速度6.58 m·s -1 ，最大冲击力17.97 kPa，平均堆积深度为1.64 m，影响 范围1178.5 m2 ，堆积量3107.76 m3 ，地面调查结果与数值模拟结果一致。研究结果一定程度上提高了雪崩事件信息获 取的准确性，可为今后雪崩潜在危险预测、风险规避及灾害应急处置提供强有力的数据支撑及科学依据。

  2024-12-19 iGeo

• 盾构隧道开挖及补偿注浆对地层扰动影响的室内试验及数值模拟研究

  针对盾构法施工过程中产生的土体损失，补偿注浆是一种应用广泛的沉降控制措施。通过模型试验及数值模 拟，研究了盾构隧道开挖及补偿注浆对周围土体的扰动影响。将开挖和补偿注浆连续考虑，重点研究了既有土体损失 情况下补偿注浆对地表沉降和周围土体应力的影响规律，研究结果表明，盾构隧道开挖过程中，地表沉降可以用 Peck 公式有效预测，且沉降最大值与土体损失率呈线性关系，隧道周围土体按照应力变化情况分为正拱区、卸荷区、塑性 区。补偿注浆过程中，土体按应力变化情况分为抬升挤压区和正拱补偿区。应用小应变本构模型（HSS）进行数值模拟， 模拟结果与试验规律对应良好，进一步验证了模型试验揭示的隧道开挖和补偿注浆对土体的扰动机理。

  2024-12-04 iGeo

• 地表临时堆载诱发下既有盾构隧道纵向变形分析

  违规临时地表堆载将引起地层附加应力，对既有盾构隧道产生不利的影响，严重者将导致隧道结构破坏。现有方法 多是将隧道简化为搁置于 Winkler 地基的 Euler-Bernoulli 梁，不能考虑隧道的剪切变形和隧道埋深对基床反力系数的影响。 针对既有研究的不足，提出考虑隧道剪切效应和隧道埋深的地表堆载下既有盾构隧道变形和受力的简化解析解。将既有盾构 隧道简化为搁置于 Winkler 地基的 Timoshenko 梁，地基反力系数考虑隧道埋深的影响。通过三维有限元模型和已发表工程 案例的实测数据，验证所提方法的正确性及适用性。通过参数分析发现，在荷载中心与隧道中心距离较近情况下，浅埋盾构 隧道将发生较大的沉降变形；提高等效抗弯刚度和基床反力系数可以减少隧道沉降变形。而增大等效剪切刚度对隧道的沉降 变形贡献较小，但是可以明显减小管片之间的错台变形。该研究成果可为合理预测地表堆载对既有盾构隧道的影响提供一定 的理论支持。

  2024-11-25 iGeo

• 高位远程崩滑碎屑流-泥石流灾害链的演变过程与影响范围预测

  20世纪以来,地质灾害以灾害链形式出现的频率明显加大,目前对灾害链的演变过程以及影响 范围的研究并不多。本文以2021年4月5日四川洪雅县铁匠湾高位远程崩滑碎屑流 泥石流灾害链为例, 阐述了灾害链的演变过程。启动源为高位崩塌,崩落的大量岩块对下方斜坡岩土体造成冲击和加载形成 滑坡,受降雨影响,崩滑碎屑流物质向双溪河发展演变为泥石流;采用 RAMMS软件对泥石流的运动过程 进行数值模拟分析,划定了其在不同降雨频率下的影响范围。结果表明:在20a一遇降雨频率下,影响范 围涵盖了双溪村上游部分分散农户;在50a一遇降雨频率下,影响范围覆盖双溪村人口密集区;在100a一 遇降雨频率下,影响范围将继续向下游发展,延伸至老赵河聚居区。灾害链发生期间,附近最大降雨量接 近10a一遇,将10a一遇模拟结果与现场实际形成的影响范围进行对比,发现两者基本一致,说明模拟结 果可信。

  2024-12-19 iGeo