中巴公路奥布段冰川型泥石流危险性评价

采用现场实地调查、定点观测、遥感数据解译、区域地质资料收集和数理统计分析等研究手段,以中巴公路奥依塔克镇至布伦口乡公路段沿线的26条冰川型泥石流沟为研究对象,选取平均比降、岩石风化程度、年日照时数、年平均气温、冰川积雪面积、距断裂带距离、流域面积、坡度、流域最大高差等9项指标作为基本评价因子。运用主成分分析方法确定各个评价因子的权重和选取主导因子,再通过灰色系统计算出其各个评价因子与主导因子的关联度,提出泥石流危险系数计算公式,构建适合的泥石流危险性评价模型。评价结果表明:中巴公路奥布段沿线冰川型泥石流多处于中高度危险等级,主要分布在奥布段的下部。极高危险泥石流沟共有3条,占11.54%;高度危险泥石流沟共有10条,占38.46%;中度危险泥石流沟共有12条,占46.15%;轻度危险泥石流沟共有1条,占3.85%。泥石流危险性评价研究成果与2011—2015年间冰川型泥石流的实际灾情发生情况基本吻合,说明该评价模型是合理可行的,可为中巴公路奥布段及其附近区域泥石流危险性评价和公路的选线提供科学依据。     

基于粗糙集-改进层次分析法对安县枇杷沟泥石流危险性的评价

由于影响泥石流的危险性的因素很多,且各因素的影响程度不尽相同,很难精准地对泥石流的危险性进行描述和定量分析。以安县枇杷沟为例,采用基于粗糙集-改进层次分析法综合定权和模糊数学理论,对泥石流的危险性进行了定性、定量评价。选取泥石流一次最大冲出量、流域面积、主沟长度、沟道两侧坡度、弯曲系数、流域相对高差、最大日降雨量、植被覆盖率、人口密度、松散固体物质储量共10项指标作为评价因子。评价结果表明,枇杷沟泥石流为轻度危险。该方法对泥石流的监测、防治具有现实意义。     

基于突变理论的杏园村泥石流危险性评价

以北京市房山区杏园村南部发育的泥石流为例，根据其独特的地质环境，从泥石流的致灾历史与规模、地形地貌条件、地质条件、诱发因素四个方面着手，选取泥石流发生频率、一次最大冲出量等11个泥石流危险性评价指标，并建立分级标准将泥石流危险性分为6个等级。将突变理论用于泥石流危险性评价，综合考虑了各评价指标间的相关性，真实地描绘了泥石流系统的内在机制，得出杏园村泥石流危险性等级为低度偏中度危险。     

平川沟泥石流体形成的动力机制研究

泥石流沟内松散物质(岩土体)在降雨作用下，由吸水→强度衰减→蠕变而构成初始泥石流体，形成机制包括降雨冲击机制和吸水软化机制。初始泥石流体运动诱发沟岸冲蚀、沟底掏蚀而补给构成泥石流体，补给机制包括岸坡切割机制和沟床物质启动机制。构建了由粒径为6．31cm的均质颗粒固相和均质浆体的等效泥石流体，为泥石流运动及冲击机理研究奠定理论基础。     

双家沟泥石流特征及防治措施研究

泥石流具有爆发突然、来势迅猛、破坏性极大等特点，一旦发生将给工程建筑设施带来巨大威胁。双家沟为一条较为活跃的泥石流沟，通过现场踏勘、区域资料收集、室内试验，分析总结双家沟泥石流的发育特征，计算相关的动力学特征参数，包括泥石流的容重、流速、流量及一次泥石流总量，据此对泥石流的易发性进行评价。研究表明：双家沟属于轻度易发性泥石流沟，为中频稀性泥石流，现状处于泥石流的发展期，需采取相应的防治措施。     

湖底明挖隧道两侧回填材料受力变形特性分析

湖底明挖隧道采用结构自防水与回填材料主动防水的方案,为研究高水位压力对湖底明挖隧道回填材料受力与变形的影响,通过现场试验测试了泥岩层、黏土层在不同埋深(1、5 m)下的土压力和孔隙水压力;利用数值模拟分析了回填层在不同上覆水位(分别为3、5、7和9 m)下的沉降变化规律。研究结果表明:随埋深增加,高水位压力对回填层土压力和孔隙水压力的上升程度加剧。埋深5 m处黏土层的土压力和孔隙水压力均最大;同埋深下泥岩层较黏土层承受的土压力和孔隙水压力较小。随着上覆水位压力增大,回填层累计沉降值不断增大;埋深1 m处黏土层的沉降累计最大,达到0.028 m。相同压力和埋深下,泥岩层的受力与位移较黏土层均较小,作为回填材料更具工程稳定性。     

四川省石棉县马颈子沟泥石流成灾机理与特征研究

在了解马颈子沟泥石流孕灾环境地质背景的基础上,查明了沟域内物源分布及其稳定性,分析了泥石流的发育特征及成灾机理。结果表明:马颈子沟泥石流物源丰富,主沟纵坡大且地形易于汇水,易发泥石流。通过对堵河计算表明,马颈子沟在发生频率P=5%以上的泥石流时,就会挤占、堵塞南桠河。     

基于物元可拓模型的矿山泥石流危险性评价

开展基于物元可拓模型的矿山泥石流危险性评价研究。主要结合取得的地质环境资料,建立矿山泥石流危险性评价因子体系,根据野外调查描述及影像资料显示,得到形成区泥石流的物源特征、植被及水文等情况,了解矿山泥石流沟的发育特征。利用层次分析法和赋权法相结合的组合赋权法确定评价因子的权重。运用物元可拓模型进行矿山泥石流危险性评价。泥石流是矿山开采中环境问题的典型实例,以湖北省阳新县洋港镇的复兴煤矿泥石流为例,     

基于层次分析法的灰坝桥沟泥石流危险性评价

灰坝桥沟泥石流地处四川省攀枝花市西部山区，又处于金沙水电站附近区域，它的爆发会给当地人们生命财产及生态环境等造成严重影响，因此，对其进行相关研究具有重要意义。根据四川省近年来泥石流灾害情况进行分析，总结了该地区泥石流主要特点，并利用现场勘察资料、室内试验数据及部分相关资料，对灰坝桥沟泥石流进行了危险性评价。     

连山大桥泥石流沟灾害特征分析

2013年7月10日和7月12日在强降雨的作用下,连山大桥泥石流沟连续两次发生泥石流,造成都汶高速公路和G213线200 m长度范围内堆积泥石流约8万m3,汶川至都江堰的交通中断。以连山大桥泥石流沟为研究对象,分别从流域因素、物源和水源这三个方面分析泥石流的形成原因,并分析泥石流的成灾过程机制,以及计算泥石流的运动参数和泥石流发展趋势及影响范围,提出防治工程措施。     

九龙县大沟泥石流动力学特征及危险性评价分析

大沟位于四川省九龙县溪古水电站库区右岸,1998年形成区陡坡坍滑后发生了一次粘性-过渡性泥石流,物质堆积在形成区和流通区内没有冲出沟口造成地质灾害。在现场勘察调查的基础上,对大沟泥石流的成因和动力学特征作了分析计算,并对其危险性做了评价。大沟的地势、物源与水源条件均满足泥石流的形成条件,且条件充分。同时其危险程度高,有进一步发展趋势,建议采取措施予以防治,以策安全。     

地震散射技术在盾构隧道海底孤石探测中的应用———以横琴隧道为例

针对珠海横琴海底盾构隧道孤石探测这一工程勘察难点,选用具有高分辨特点的地震散射新技术,通过小排列密集采集方式,进行2 m×1 m 的网格观测,获得轴向间距1 m、横向2 m、垂向0. 5 m 的三维速度结构和地质界面分布。以波速大于2 400 m/ s 为识别基岩与孤石的指标,得到其高程分布;对三维波速结构进行水平、纵向和横向切片,展现基岩与孤石的分布图像。勘探发现 26 处孤石,其中9 处直径超过3 m。通过证实,物探与钻探的吻合率达到90%,平均深度误差在1 m 以内。实际应用结果表明地震散射技术具有采集灵活、分辨率高的特点,特别适合孤石勘探。     

降雨作用下裂隙红黏土边坡渗流特征与冲刷模式

针对降雨作用下裂隙红黏土边坡失稳破坏问题，开展红黏土边坡裂隙演化、降雨入渗及冲刷模型试验，提出基于图像摄影识别技术的边坡裂隙特征及含水率分布定量表征方法，揭示红黏土边坡裂隙演化规律，分析裂隙发育程度与降雨强度对红黏土边坡渗流特征与冲刷模式的影响。结果表明：干燥作用下红黏土边坡表面裂隙发育，其中坡面裂隙发育最强烈，其最大裂隙平均宽度为4.1 mm，最大裂隙深度为7.7 cm，最大裂隙率为10.4%，但坡底子裂隙和分支裂隙发育最充分，且主裂隙最先出现于远离坡面处；降雨作用下，雨水极易沿坡表裂隙形成优势流迅速渗入边坡内部，使边坡含水率增加且呈不均匀分布，出现局部暂态饱和区；裂隙发育程度和降雨强度的增强均会提高前期降雨入渗速率，并增加最终降雨入渗深度，其中坡底处入渗深度最大；极端降雨对裂隙红黏土边坡冲刷作用明显，造成坡面松散层流失，坡底显现冲刷痕迹，坡脚局部发生滑动。基于图像摄影识别技术定量分析边坡含水率分布的方法简单有效，研究成果可为裂隙性红黏土边坡灾害防治提供参考。     

黏性泥石流附加荷载的物理模型试验研究

被黏性泥石流淤埋的公路桥梁结构存在严重安全隐患，易发生淤埋型渐进性破坏。配制容重为19.75 kN/m3±0.14 kN/m3、浆体粘度为1.31 Pa·s±0.03 Pa·s的黏性泥石流体，模拟被黏性泥石流体淤埋的桥梁结构模型，发现新拌黏性泥石流沉积物静置1~10天后表层失水形成硬壳，泥石流体内将产生显著的附加荷载，最大可达140 kPa。附加荷载是导致黏性泥石流淤埋结构物毁损的主要原因。     

弯道流速与路基冲刷深度关系研究

依托新疆315国道路基水毁防护工程试验研究,测定冲刷深度与流速的关系,揭示了弯道水流流速与冲刷深度是一一对应的关系,利用加权法获得弯道垂线平均流速沿横向的分布关系。在工程实际中,得知各点的垂线平均流速及某特征点的冲刷深度,即可求出各对应点的冲刷深度,从而得知断面输沙量,这为计算断面冲刷和输沙量找到一种新而有效的计算方法。     

沥青路面集中排水影响分析与响应识别

如何通过路侧排水口将路面径流快速排出是路面集中排水设计需要解决的关键问题。为了分析路面宽度和坡度变化对集中排水的影响，准确识别集中排水条件下排水口泄流能力与影响范围，基于水动力学理论得到路面二维浅水方程，考虑降雨、地形、流体阻力等因素对路面径流变化的影响作用，建立路面径流运动变化分析模型，并采用实际观测数据对模型参数进行验证。结合实际工程建立路面数字高程模型，在设计降雨条件下，分析路幅宽度增加和坡度变化对路面径流深度分布和路面集中排水能力的影响作用，对比不同坡度组合下的路面排水量，并识别路侧排水口影响范围。研究结果表明：路面排水量、路面径流流速、路面径流汇流时间是路面集中排水研究需要考虑的重要方面；采用路缘石开口进行集中排水时，路侧缘石对路面径流的汇流过程具有明显的拦阻作用，路肩范围内出现壅水现象；较低的路缘石高度可以减少路侧壅水对外侧行车道的不利影响，进而提高路面行车安全；对于模拟条件下（横坡2%）的固定排水口布置形式，存在相应的排水最优路面纵坡值范围（1%~1.2%）；路面径流的汇流方向与路面合成坡度方向不一致，当路面宽度增加时，路面汇流路径增长显著，路宽24.5 m时，路面径流没有就近从排水口流出，汇流路径沿道路纵向超过70 m。     

多源泥石流的主要特征及整治方案

泥石流作为一种山区典型地质灾害，具有破坏能力强、预警预报困难、防治难度大的特征特点，同时具有不可重复作用因素导致其规律性不强，相关研究多以分类相应开展类比法调查研究分析为主。相对常规泥石流物源、水源分布作用相对较为固定的特征，针对当前国内相关水源、泥源、石源客观分离的多源泥石流研究较少的现状，以某铁路病害工点为例，利用无人机、机载激光雷达和现场调查等方法对多源泥石流开展成因分析、整治方案论述及治理、预警预报思路探究，为开展多源泥石流相关勘测调查、方案治理、预警维护提供支持。     

柔性石笼挡墙土压力的PFC2D数值模拟

使用国际上先进的颗粒流离散元程序——PFC2D,根据工程实际情况,建立了石笼挡土墙的PFC2D模型,使其发生向内和向外两种平移模式,测量土中相应深度的土压力,对整体进行了观测和研究。结果表明,(1)墙体向外平移时,在约1 m的深度范围内,各种位移量下的应力值比较接近,在5 m深度处,各种位移量情况下几乎同时达到侧向土压力和竖向土压力的最大值。(2)墙体向内平移时,在1.5 m的深度范围内,各种位移量下的土压力值比较接近而且与深度呈严格的线性关系;在2 m处,土压力都达到了极大值,之后土压力与深度呈现出明显的非线性,逐渐减小,从而提出了主动土压力和被动土压力的深度范围。