唐家山堰塞坝“9·24”泥石流堵江及溃决模式

“5·12”汶川地震导致唐家山高速滑坡堵江,形成唐家山堰塞湖．经过6月10日正常泄流后,堰塞坝体右岸还存在唐家山残留山体稳定性以及附近大水沟、小水沟泥石流等潜在危害．现场实地调查显示,受地震影响,大水沟、小水沟及无名沟沟域内崩塌和滑坡发育,形成了极为丰富的松散物源,具备发生坡面和沟谷泥石流的所有条件,也成为唐家山堰塞湖成功泄水后,仍对堰塞湖正常利用起控制作用的严重地质灾害隐患点之一,“6·14”和“9·24”2次大规模泥石流又导致通口河分别堵江断流4和17h．在查明唐家山堰塞体右岸3条冲沟内松散物源分布及稳定性的基础上,重点结合“9·24”泥石流发育状况,对大水沟、小水沟和无名沟泥石流的发育特征及其动力学特性,尤其是在不同降雨频率下一次冲出泥石流时唐家山堰塞坝体泄水槽的堵江状况及溃决模式进行了系统分析．分析结果表明：3条冲沟形成泥石流堵江后,一次全溃决的可能性很小,其溃决模式为“扇缘部位首先过流→水流挤压左岸并淘刷左岸堰塞体→逐级冲开堆积扇”．这一模式对震后地震灾区泥石流的研究具有指导和借鉴意义．     

乌鞘岭隧道软岩大变形防治技术问题探讨

我国正在修建中国隧道之冠的乌鞘岭特长铁路隧道全长20050m,隧道中部通过祁连山断褶带内F4～F7断层“挤压构造带”。文章分析了隧道围岩发生大变形原因,指出隧道设计与施工中存在的问题,探讨了隧道大变形防治技术措施,并对乌鞘岭隧道的建设提出了建议,供有关部门决策及工程技术人员参考。     

冻融循环对云贵高原尾矿土力学性质的影响

为研究尾矿力学指标在冻融循环过程中的弱化规律，基于冻融尾矿土的常规三轴固结不排水剪切试验，对冻融前后尾矿土的各项力学指标进行了分析. 首先对尾矿土试样进行开放条件下的冻融试验，设置0、1、5、10、15次冻融；然后对不同冻融次数下的尾矿土进行常规三轴固结不排水剪切试验，设置50、100、200、300 kPa 4组围压；最后基于试验结果，对抗剪强度、峰值抗剪强度及弹性模量等力学指标进行分析. 研究表明:冻融对尾矿土的力学性质影响显著，随着冻融次数的增加，其应力-应变关系曲线由应变软化型逐渐向加工硬化型发展；破坏形式由脆性剪切破坏转变为延性破坏，剪切过程中孔压负增长的趋势逐渐减弱至消失；抗剪强度指标、峰值抗剪强度及弹性模量逐渐降低，其中，尾矿土受第1次冻融的扰动最大，表现为有效凝聚力和有效内摩擦角分别降低了30.55%和6.33%；峰值抗剪强度下降比的平均值达42.66%，弹性模量下降比的平均值达33.61%；10次冻融后尾矿土的力学指标趋于稳定，从第10次到第15次冻融，有效凝聚力和有效内摩擦角分别降低2.94%和0.37%；峰值抗剪强度下降比的平均值和平均弹性模量下降比的平均值分别为2.53%和4.03%，建议采用冻融10次的力学指标作为工程设计的依据.      

基于椭球模型的FANS航线算法

为提高RNAV（区域导航）精度,采用空间向量分析,导出了FANS（国际民航组织倡导的新航行系统）航线的初始航线角和航线距离计算公式;用辛普森自适应算法进行了仿真计算,并与大圆航线的计算结果进行了比较.结果表明,当航程小于1 000 km时,对于近EW走向的航线,FANS航线比大圆航线长约0.35%;而对于近SN走向的航线,FANS航线比大圆航线短约0.24%.     

玉蒙铁路曲江峡谷桥位选址及线路方案比选研究

研究目的:结合玉蒙铁路的勘察设计,在地质条件极为复杂的山区峡谷河段,进行重点桥位及线路走向的多方案工程地质条件研究比选,确定合理的桥址及线路方案。研究方法:遵循“线路服从桥位,桥位服从地质选址”的原则。采用地质综合勘探方法,详细查明峡谷区重大工程地质问题,综合比选确定桥址及线路方案。研究结果:作者通过系统的地质研究和对该项目地质选线经验的总结,提出了“复杂地质环境条件下必须坚持重大工程优先选址,并重视宏观区域地质选线”的原则及勘察设计中应注意的问题,最终选定了工程地质条件相对较好的桥址及线路方案。研究结论:玉蒙铁路经过的曲江峡谷地段,地处高烈度地震区、活动断裂带附近,内外动力地质灾害突出,使重大控制工程曲江大桥桥位的选择十分困难。工程技术人员通过系统研究峡谷区的区域地质环境及主要的工程地质问题,比选了8个桥址及4个线路方案,最终选定了5号桥址的C2K线路方案,为工程设计与施工创造了有利条件。     

红层软岩填筑路堤的离心模型试验

研究目的:考察红层软岩填料在不同压实度工况下的沉降特性,合理确定利用红层软岩填筑路堤的压实参数。研究方法:采用土工离心模型试验,验证红层软岩填料填筑路堤的适宜性。研究结果:红层软岩填料路堤的工后沉降随压实系数的提高而逐渐减弱,压实系数分别为0.87、0.90、0.93、0.97的工况下,最终工后沉降与路堤高度的比值分别为2.4‰、1.913‰、1.833‰、1.673‰,能够满足《200 km/h铁路暂规》对路基工后沉降控制标准的要求。研究结论:红层软岩可直接用作路堤填料,填筑压实系数宜控制在0.93以上。该研究成果对广大红层软岩地区的铁路、公路建设具有重要意义。     

黄土填方边坡降雨入渗特征及变形破坏模式的模型试验

平山造城、填沟造地等形成大范围近直立的高填方体，这些新型工程为黄土高原带来重要发展机遇的同时，在降雨条件下也将带来前所未有的重大灾变隐患，针对这一状况，开展黄土填方边坡降雨过程中坡体基质吸力、体积含水率、孔隙水压力、湿润锋以及变形等动态响应规律的分析，并对坡体裂缝发育与演化及变形破坏模式进行模型试验研究。结果表明：湿润锋下移致使坡体内部的基质吸力减小而体积含水率和孔隙水压力增加，并且其达到峰值以后稳定，虽然基质吸力降低到最低时，坡体未发生滑塌，但随着雨水的继续入渗，坡体会发生局部和大规模的破坏，表明降雨诱发的黄土滑坡具有一定的滞后性；坡体裂缝体系演化机制为临空面附近产生张拉裂缝且向后扩展-坡体侧翼产生剪张裂缝-后缘产生贯通性的张拉裂缝，形成的拉裂缝不仅提供了优势入渗通道，而且也是每次滑塌的后缘边界；短时连续降雨诱发的填方边坡变形具有浅部间歇性和突发性破坏的特点，导致填方坡体产生多级块体滑动破坏；长时连续降雨诱发的填方边坡变形则具有深部渐变连续性破坏的特点，导致填方坡体产生冲蚀及流滑破坏。     

风载作用下震裂山体崩塌机制及稳定性评价方法

为了揭示风载作用下震裂山体的崩塌机制,建立其稳定性评价系统,在岩体震裂特征现场调查和河谷风现场测量的基础上,以茂县石大关乡崩塌为例,开展了不同条件下的大型风洞试验研究。研究结果表明:石大关乡崩塌为震裂山体在风载助推作用下发生溃崩的典型实例,此类灾害因震裂山体独特的结构特征,使得结构面对失稳模式的控制作用不再明显,加之河谷风受地形影响,分布规律复杂多变,具备与通常重力环境下斜坡失稳机制迥异的特征,整体以溃崩式失稳,表现为迅速解体溃散垮塌;岩体震裂损伤是崩塌产生的基础,渐近性风化是主要致灾因素,河谷强风的助推是崩塌发生的诱因之一;岩块的失稳风速与风的入射夹角、岩块的高宽比和后缘缝隙的宽度成反比。      

4·20芦山Ms7.0级地震地质灾害特征

为了揭示芦山7.0级地震次生山地灾害发育规律,结合遥感解译,震后第一时间对芦山震区开展了应急调查和危险性分析等工作.芦山7.0级地震诱发的地震地质灾害以小型崩塌为主,崩塌主要沿双石-大川断裂带,北西向几个深切峡谷段,如S210芦山-宝兴峡谷,芦山-双石峡谷,芦山-太平峡谷发育,其中震中附近的宝盛、太平及龙门崩塌密度最大.崩塌源主要分布在陡立谷坡中上部、突出山嘴等部位,堆积以块石、孤石及碎石为主,对灾区的公路破坏大,其次是坡脚的民房,并在今后一段时间内,威胁公路的正常运行.潜在不稳定斜坡和土质小型滑坡,由于沟道物源的增加,震后泥石流灾害链不可忽视.地震波强度及地形放大效应是控制灾害发育的主因,斜坡结构及风化也有重要的控制作用.      

特长超深隧道涌水量预测的镜象法

特长隧道的埋深常达到百米甚至千米以上，成为特长超深隧道。本文根据这类隧道在含水层中的埋置深度大、初期涌水以弹性释水为主及围岩渗透系数深度增加而递减等特点，将隧道概化为补给边界附近井，并通过镜象法得出了隧道最大涌水量的计算模型。适当简化后，该模型与现有的部分模型相吻合。