边坡岩石块体动力响应及锚固抗震效应研究

为研究路堑岩质边坡的抗震设防问题,在对汶川地震震区公路沿线岩质边坡进行震害调查的基础上,以川藏公路沿线某处典型岩坡为例,结合块体理论分析和动力数值计算,对边坡岩石块体的地震动反应特性及块体锚固效应进行研究。结果表明:节理会造成加速度的显著放大,未锚固的楔形块体加速度放大系数比完好岩体大3倍;锚固后,加速度放大系数比锚固前减小了30%。频谱分析表明,节理面降低了岩体的整体性,提高了地震动放大的幅值,扩大了加速度放大的频率范围,并使自振频率接近地震波的主频,从而增强了块体的地震动反应强度;锚固使节理岩体的自振频率远离地震波的主频,降低了节理面附近岩体响应加速度的幅值,从而提高了岩体的抗震能力。     

地震作用下土体变形破坏模式与机理

为探讨土体的地震变形效应,对都江堰—映秀公路全线挂网喷混凝土防护削方边坡和人工填筑路堤震害进行了调查分析,发现挂网喷混凝土防护边坡和路堤等具有侧向临空面的土体,其地震变形破坏表现为震陷和滑塌,而路肩墙工程由于墙体的侧向约束,填料的地震变形表现为震陷变形和下陷与隆起交错变形(即凹凸变形).震陷率和凹凸变形幅值均随地震烈度增大而增大,且均服从正态分布.上边坡震害受平面线型程度影响较大,位于直线段、凹曲线侧和凸曲线侧边坡的震害程度依次递增.经路堤(侧向临空模型)和层状填料(侧向约束模型)振动台模型试验验证,试验结果与现场调查一致,且揭示了土体由震陷向凹凸变形转化的峰值加速度阈值约为0.6g,可供评估路堤震害模式和确定修复措施参考.     

汛期安全行车雨量警戒制管理信息系统

地理信息系统与一般的管理信息系统相比,具有同时处理空间数据和属性数据的优越性。本系统是一个以铁路工务汛期安全行车雨量警戒制管理为主题的基于GIS的专业系统。首先介绍了系统的结构组成及功能,然后论述了将数据库技术和地理信息系统技术结合起来,解决图形的生成显示和利用点线状数据生成暴雨等值线图等关键技术问题的方法。     

山区公路斜坡工程外部变形监测技术研究

通过对国道318线两处高边坡工程电子全站仪外部变形监测、西攀高速公路两处滑坡工程GPS静态定位技术外部变形监测的方法和结果进行分析,对山区公路斜坡工程外部变形监测系统设计的特点、可实施性、精度控制以及成本控制等进行探讨。     

公路山地灾害的自组织临界性及工程应用探讨

为了解公路山地灾害的共性,从整体上认识其规律性信息,根据自组织临界性理论,用两种沙堆模型作为公路山地灾害的概化模型,通过试验研究了其动力学行为,结果均呈现自组织临界性。并进一步结合滑坡、崩塌和泥石流山地灾害实例的相关观测信息进行了分析,皆表明了幂律和自组织临界性是许多公路山地灾害的共性。最后,在幂律分布特征下,说明了公路山地灾害暴发规模的极值分布的极限收敛于Ⅰ型渐进分布,并以云南蒋家沟泥石流为例,介绍了自组织临界性理论在公路山地灾害防治工程中的应用。     

西攀高速公路高烈度地震区边坡工程抗震分析

采用静力有限元法、拟静力法、Newmark滑块分析法、动力有限元法对西攀高速公路高烈度地震区的边坡进行大、中、小震作用下稳定性分析,对地震作用下边坡稳定性研究的方法和内容进行了有意义的探讨。     

工程与环境协调的山区高速公路选线决策程式

山区道路工程多数沿河谷行进,从而与地质环境脆弱带在空间上直接冲突。利用结构模型解析法,确定山岭区沿河公路选线设计主要因素多级递阶结构图的过程,其核心是在选线设计时,首先需要评价工程对环境的影响,尽量控制或减少工程对环境的不利作用,从工程设计源头控制灾害,从而建立了工程与环境协调的山区高速公路选线决策程式。并以西攀高速公路垭口北段为例,介绍了在这种工作模式指导下的具体实施流程。     

坡形和加筋措施对地震响应影响的振动台模型实验研究

实施边坡工程地震性态控制设计方法的关键是揭示边坡土性、坡形对基岩地震动参数传递影响的规律。利用大型振动台分别进行了层状土与边坡模型的振动台对比实验、素土与铺设加筋材料的振动台对比实验。实验发现,与层状土对比,具有临空面的边坡对地震加速度峰值放大系数可增加约30%;素土与铺设加筋材料的层状土实验相比,后者对加速度峰值放大系数则可减小约20%;此外,还对地震作用下模型的动力特性进行了探讨,发现同一模型在重复实验后,土体损伤导致模型自振频率降低,此时土体对地震波表现出更强的放大效应。     

分形元胞自动机在自组织临界性中的应用

基于元胞自动机分形模型，探讨了散粒体自组织临界性（SOC）的机制．不同级配散粒体单面坡的已有试验表明，散粒体的SOC与非均匀系数有关．应用分形理论计算了沙堆颗粒级配的分维数，结果表明，呈现SOC的沙堆，颗粒级配具有分形特征．进而假设：若大尺度非均匀沙系统的组构特征具有分形特性，系统也能呈现SOC．为解释此假设，建立了既能表征非均匀系数又具有分形组构特征的元胞自动机沙堆模型．数值模拟表明，元胞排列方式服从分形时，沙堆模型呈现SOC，而等间隔排列的模型不呈现SOC，结果与假设一致．最后对SOC的判据进行了讨论，认为系统组构特征具有分形特性是大尺度非均匀沙系统呈现SOC的必要条件．     

一类特殊的9-bit格子Boltzmann模型

基于传统流体力学的斯托克斯假设，对可压缩流体的Navier-Stokes方程的特点进行了分析．在此基础上，建立了既符合斯托克斯假设，又能模拟可压缩流体的9-bit格子Boltzmanrt模型，并运用格子Boltzmmm模型的相关理论确定了模型参数．最后，通过对尾流现象的模拟，验证了模型的可行性．