基于非线性RSH方法的泥石流灾害预测预报

泥石流灾害系统是一种自组织临界性系统,这种系统的演化总是处在混沌的边缘,系统的演化过程是可以预测的。将改进的重标极差分析方法(RSH)引入泥石流灾害前兆观测资料的处理和分析中,并在计算赫斯特指数H时,定义1个涵盖序列历史和序列长时记忆信息的时间窗。应用该方法对云南蒋家沟泥石流总径流量观测数据进行研究表明:云南蒋家沟泥石流总径流量时间序列不仅具有持久相关性,而且在激增前赫斯特指数值要经历1个先降维,然后升维的过程。根据对云南蒋家沟泥石流总径流量时间序列赫斯特指数值及其变化的分析,提出了预测预报泥石流灾害的3种定性判据。     

泥石流堆积体隧道稳定性控制技术研究

泥石流堆积体隧道围岩松散破碎,黏聚力差,掌子面及洞周极易坍塌,初支拱脚沉降变量大,初支结构整体失稳风险高,施工安全难以保证。为此,结合红桥关隧道穿越泥石流堆积体段工程,开展泥石流堆积体隧道稳定性控制技术研究。实践表明：采用管棚与玻璃纤维锚杆相结合的掌子面超前支护措施,可增强掌子面稳定性,掌子面向隧道净空变形破坏得到控制;采用“先固后钉法”的围岩加固技术(即地表竖向、洞内纵向群桩注浆加固和土钉加固围岩),改善了围岩物理力学特性及抗变形破坏能力;采用锚桩与横担梁相联合的初支拱架沉降控制技术,解决了隧道初支拱架锁脚部位沉降问题,使拱架结构稳定性大幅提高,保证了隧道安全高效施工。     

藏东南培龙贡支泥石流形成机理与发展趋势分析

为了研究藏东南地区冰川-暴雨型泥石流的形成机理,并预测其发展规律,选择培龙贡支泥石流作为研究对象进行调查分析,归纳该泥石流的孕育背景,总结其典型特征,计算其物理力学参数,分别从泥石流的物质来源、动力环境、诱发因素等成灾条件分析其形成机理,揭示该泥石流灾害类型独特、位于地区降雨中心、强降雨周期长及物源类型丰富的特点,对其危险程度、易发程度、发展趋势进行分析、评价。研究结果表明:培龙贡支泥石流属于高危险泥石流,在不利地质条件的共同作用下,研究区存在泥石流频繁爆发的可能性。采用调查和计算相结合的方式对培龙贡支泥石流进行研究,可为同类型的泥石流的分析研究提供参考。     

完尕滩泥石流对新建兰合铁路的影响评价

通过对完尕滩泥石流流域的地质调绘、走访和资料搜集,查明泥石流流域内的地层岩性和松散堆积物数量、地形与沟床纵坡以及径流动力,明确泥石流的类型、规模。再运用流域环境条件量化权重标准,对泥石路沟的12个单因子定量或半定量评价,判定出泥石流沟的活动性和激发暴雨类型。计算出泥石流流体密度、流量和最大一次淤积量等相关参数。并对铁路在泥石流通过区的冲淤状态进行检算。最后结合新建兰合铁路与泥石流沟的相对空间关系,分析评价该泥石流沟对拟建兰合铁路的影响程度,并提出合理的工程措施建议。     

临潼大水沟泥石流特征分析及危险性评价

研究目的:大水沟位于西安临潼区,大水沟泥石流是典型暴雨型泥石流。以其实测资料为基础,分析其流域特征、成因特征,选用合理的经验公式确定其主要特征值。在此基础上,建立一简捷、实用的泥石流危险性评价模型,模型应用权的最小平方法来确定评价因子权重,确保了权值的准确性。泥石流危险性模型的建立可为泥石流预测预报以及防治工程提供依据。研究结论:研究结果表明选用流域最大相对高差、泥石流可能发生规模、泥石流发生频率、流域面积、主沟长度、主沟平均比降、影响区人口密度、24 h最大降雨量、泥砂补给段长度比等9个因子作为泥石流危险性评价因子是合理、可行的。利用模型对大水沟泥石流的危险性进行评价,结果为高危险。评价结果与大水沟泥石流的危害现状及活动趋势非常吻合。证明该模型用于泥石流危险性评价是有效和可行的,具有一定的理论和现实意义。     

公路隧道穿越浅埋偏压大范围松散堆积体进洞施工技术

二郎山隧道全长约13.4 km,是雅安至康定高速公路全线控制性工程,在大范围松散堆积体(loose media)下进行浅埋(shallow cover)、偏压(eccentric pressure)隧道进洞施工(tunnel excavation)。结合二郎山隧道工程实例,介绍了隧道进洞施工过程中遇到的问题及其处理方法,提出了在浅埋偏压、大范围松散堆积体条件下,对隧道洞顶原地表堆积体采用自进式锚杆加固,隧道轮廓线采用超前大管棚注浆加固,对大范围堆积体坡脚增设C20砼挡墙反压护脚,同时在位于堆积体范围内的洞身增设钢管桩基础等技术措施,既可确保洞口边仰坡稳定,又可保证隧道施工安全。     

京原线K157泥石流成因分析及防治措施

京原铁路蜿蜒于太行山区,受地质构造影响地质灾害广泛存在,K157泥石流属于严重-极严重暴雨型泥石流。根据泥石流沟的现场勘察,从地形地貌、地层岩性、地质构造、人类活动等对泥石流形成机制进行分析,指出该泥石流成因是暴雨引起崩塌型泥石流。通过对主支沟汇水、崩塌形成原因进行分析,得出松散物源总量为5.6×104m3,可能参与泥石流活动的动储量约1.9×104m3。根据对泥石流沟量化评分,冲沟易发程度为极易发,急需进行处治,结合工程实际,根据泥石流沟形成的原因,提出分流、隔离网、主动网、挡墙、拦渣坝、涵渠扩孔等综合处理方法。     

斜坡灾害自组织临界性与极值分析

用3种非均匀沙堆作为斜坡灾害的概化模型,通过实验研究其演化行为规律,结果均呈现自组织临界性。进一步分析滑坡、崩塌和泥石流等斜坡灾害实例,表明幂律特征和自组织临界性是许多斜坡灾害的共性。证明幂律分布特征下,斜坡灾害暴发规模的极值分布的极限收敛于Ⅰ型渐进分布。运用推导出的计算公式,以云南蒋家沟泥石流为例,进行计算分析。     

丰沙铁路某泥石流成因分析及防治措施

丰沙铁路位于太行山脉北端,受地质构造影响,泥石流灾害广泛存在。根据对工点的现场勘查、区域地质资料分析,从地形地貌、地层岩性、地质构造等方面对泥石流形成机制进行阐述。该泥石流属于构造及暴雨引起崩塌型泥石流,泥石流爆发对既有铁路危害非常大。通过对泥石流沟的形成原因及物源量分析,泥石流沟松散物源总量为6.3×104m3,动储量约2.05×104m3。泥石流沟量化评分显示冲沟泥石流易发程度为极易发。结合泥石流沟及既有结构物情况,采用谷坊坝、主动网、挡墙、拦渣坝、防撞梁等综合治理方法,以达到整治泥石流的目的。     

川藏铁路冰水泥石流流变及级配特性试验研究

由于川藏铁路沿线地形复杂、交通不便,现有关于川藏铁路冰水泥石流研究多为数值模拟及理论分析研究,缺乏现场资料验证。通过收集川藏铁路沿线冰水泥石流堆积体样本52份并做试验分析,首次系统研究了川藏铁路冰水泥石流流变及级配特性,并对其特性进行相关分析。得出如下结论:冰水泥石流细小颗粒(黏粒、粉粒)含量明显小于典型黏性泥石流,冰水泥石流粒径小于0.01?mm的颗粒含量约为黏性泥石流的32.4%;同种重度、剪切应力下,冰水泥石流应力显著小于黏性泥石流;冰水泥石流为紊动流模式,其搬运及侵蚀特性更加明显,破坏力更大。     

冰碛湖漫溢型溃决临界水文条件

冰滑坡入湖所致冰碛湖溃决洪水与泥石流是西藏冰川区突发的严重山地灾害。推得非均匀沙起动流速经验公式,并以d95作为起动粒径,导出溃决的临界漫溢水头高度H0算式。再导出冰滑坡入湖所致湖面上升高度和溃口处涌浪高度H2公式。综合得漫溢溃决的临界水文条件为:H1>H0,必定溃决;H1H0,可能溃决;(H1 H2)相似文献   

基于可拓方法的泥石流危险性评价

运用可拓学的物元理论、可拓集合论和关联函数,构建泥石流危险性评价的经典物元和节域物元,建立泥石流危险性评价的物元模型。应用建立的物元模型,选取泥石流规模、泥石流发生频率、流域面积、主沟长度、流域最大相对高差、流域切割密度、主沟床弯曲系数、泥砂补给段长度比、24 h最大降雨量、人口密度等10个因子作为泥石流危险性评价因子,对8条典型泥石流沟的危险性进行评价,获得客观合理的评价结果。与其它评价方法的对比结果表明:该方法能较真实地反映实际泥石流沟的危险性等级,证明可拓学理论应用于泥石流危险性评价的有效性和可行性。     

两水隧道斜井地表山体稳定性分析及评价

两水隧道斜井受西秦岭构造及区内主地应力影响,岩体褶曲发育,较为破碎,斜井进口山体坡面松散,大型堆积体较多,经现场调查发现,山体斜坡四处堆积体存在不稳定因素。为保证斜井隧道安全施工,采用详细地质勘察,并对山体表层、下部岩体进行位移监测,对监测结果进行综合分析,评价4处斜坡堆积体的稳定性及对隧道的影响,为隧道安全施工提供可靠依据。     

巴中黑山坡平推式滑坡变形特征及演化机制研究

平推式滑坡是我国西南地区普遍存在的特殊滑坡类型。本文以巴中黑山坡平推式基岩滑坡为例,分析该滑坡的整体变形特征,根据古拉陷槽在滑坡发生后的压缩特征,反演分析古拉陷槽内松散堆积体的结构和演变特征。分析结果表明:该滑坡为一古平推式基岩滑坡滑移后,后缘新生基岩滑体在裂隙充水条件下滑动并推挤古滑坡前移所形成;新生基岩滑体绝大部分滑移能量消失在古拉陷槽内,压缩后的古拉陷槽地表并无明显的变形压缩痕迹;随着风化演变,后缘山体可能会发生新的基岩滑动,将如今的堆积体向前推移。     

暴雨泥石流流量计算方法研究

泥石流流量计算对泥石流防治工程的规划设计和灾害评估都是很重要的问题。本文提出的一种计算方法属雨洪修正法。与以往的方法相比，它的特点是根据沟床形态和转移能力来估计泥流的浓度；泥石流浓度除主要决定于沟床纵坡外，还取决于浆体密度。通过调查，得出了浆体与流域单位面积松散固体物质的储量、细颗粒比率和流域植被情况的经验关系。秘得泥石流流量计算式，经野外调查资料检验具有一定可信度，但式中堵塞系数等项目尚待进一步     

变幅多轴应力状态的等效变程计数法

高周变幅多轴随机载荷下的疲劳寿命预测是一种非常复杂的问题,其中应力谱的可靠性是关键之一, 而应力谱又与所采用的计数法息息相关。通过定义主应力角及主应力比,研究了变幅多轴应力状态的多轴特征 图;提出了一种基于临界面概念的等效变程计数法,分析比较了用该方法与传统雨流计数法进行焊接构架寿命 计算的结果。     

三级台阶边坡稳定性分析的上限解研究

在极限分析理论的基础上,研究三台阶边坡的稳定性问题。基于极限分析上限定理,建立三台阶边坡的破坏机构,推导其外部功率与内部能量耗散功率的平衡方程,求出其临界高度的上限解。将由本文计算出的稳定系数与已有计算结果进行对比,证明该方法的正确性及有效性。     

基于FKM准则的车辆齿轮箱强度评定

详细解读和讨论了基于FKM准则进行强度评定的新方法,介绍使用局部应力法评估非焊接构件静强度和疲劳强度的详细步骤,该方法从标准试样的材料参数开始,根据不同的载荷、工艺、设计、材料、安全系数等因素进行全面的修正计算,得到构件的临界静强度极限和临界疲劳强度极限,最终通过利用度指标评价结构的安全性。使用有限元法和该方法结合对某型车辆齿轮箱进行强度评估,计算得到齿轮箱的静强度和疲劳强度的利用率指标均符合要求,可安全服役。     

广义对数螺旋型滑面模型的构建与验证

临界滑动面的合理确定是边坡稳定性分析的关键问题之一。传统的边坡滑动面假设方法构造生成的潜在滑动面形式单一,且无法考虑复杂边坡中土层强度参数变化对临界滑动面形状的影响,从而降低了边坡稳定性分析结果的可靠性。基于此,提出一种新的广义对数螺旋型滑面模型,该模型可生成包含传统圆弧滑动面和对数螺旋滑动面在内的多种形式的潜在滑动面;并针对非均质边坡中各土层抗剪强度不同的特点,采用多中心分段构造策略,将该滑面模型应用于非均质边坡稳定性分析中。基于极限平衡理论计算滑动面安全系数并搜索临界滑动面,对边坡进行稳定性评估。选取多个均质边坡及多种型式的非均质边坡(水平分层、倾斜分层和斜折线分层)经典算例与现有研究成果以及数值模拟软件获得的结果进行对比分析,验证该滑面模型的合理性与优势性。研究结果表明：文中方法计算所得安全系数与其他方法相比更小,相对误差在5%以内。能够得到传统滑动面假设方法下难以搜索到的临界滑动面,并与数值模拟结果吻合度较好,稳定性分析结果更接近实际情况。由此说明,此方法用于均质边坡及非均质边坡稳定性分析是合理可行的,有望为工程实践提供更优的临界滑动面解决方案。     

某高速公路岩溶钙华堆积体成因及稳定性分析

"凉水井岩溶堆积体"是富那高速公路凉水井断层下盘发育钙质胶结的钙华堆积体,其成因与凉水井断层活动以及灰岩岩溶水长期侵蚀作用有着密切的关系。根据对岩溶堆积体的形态、结构特征研究,分析其成因机制及形成条件;在成因机制及形成条件分析的基础上,采用传递系数法对其进行稳定性评价,给该岩溶堆积体的治理提供重要的地质依据,为类似岩溶堆积体的分析评价提供参考依据。