摘要：以沅麻盆地红层软岩为研究对象,开展不同饱水时长下的岩石单轴压缩试验、电镜扫描试验、弹性纵波波速测试,研究饱水红层软岩力学性质、微观结构、弹性纵波波速随时间的变化规律;采用数字图像处理技术对岩石微观结构特征进行量化处理,定量分析岩石微结构变化特征;基于损伤力学理论,构建水化作用下红层软岩损伤模型。研究结果表明,红层软岩饱水1、2、3、5 d后强度分别下降了14%、27%、39%、80%。随着饱水时间的增加,红层软岩单轴抗压强度单调递减,其破坏模式从脆性破坏模式逐渐往延性破坏模式发展,破坏时岩石破裂面与水平面夹角逐渐变小,主贯穿剪切裂缝周围的次生裂纹数量呈先增大后减小的趋势。红层软岩岩样缺陷面积占比随着饱水时间的增长逐渐增加,孔隙数量与孔隙平均尺寸呈负相关,孔隙数量表现为先升高再降低的趋势,红层软岩缺陷面积占比增量与饱水时间呈线性递增关系;同时,随着饱水时间的增长,红层软岩纵波波速降低,expdecl函数适用于拟合红层软岩纵波波速与饱水时间的关系。建立了红层软岩饱水损伤模型,并将模型计算值与试验值进行对比,验证了模型的准确性。该模型能以无损检测的方式准确预测不同饱水时长下岩石的单轴抗压强度,能较好地描述红层软岩饱水后的损伤特性。

摘要：为研究板梁状陡坡地基的倾倒变形,引入G-B块体倾倒模型,并针对以往G-B模型及其改进模型的研究中存在的2个问题(即对坡顶荷载考虑为连续均布荷载,无法考虑荷载作用点位置影响的问题,以及以往方法采用强度参数折减,无法判断板梁状陡坡破坏模式的问题),经过公式推导提出改进的G-B传递系数分析模型。该模型全面考虑坡顶局部荷载、裂缝静水压力及水平地震力,可用于各种因素影响下的陡坡倾倒稳定分析。将改进模型应用至矮寨悬索桥吉首岸陡坡地基稳定性分析中,探讨基础荷载、静水压力等因素对吉首岸陡坡地基倾倒稳定性的影响,分析不同工况下陡坡地基的稳定性。根据各种因素对吉首岸陡坡地基稳定性影响机理,提出相应的防治措施。研究结果表明:比较工况二(暴雨)与工况一(非暴雨)地基稳定系数计算结果,得到暴雨条件使地基倾倒稳定系数降低49%,地基滑移稳定系数降低19%;比较工况三(暴雨+地震)与工况二(暴雨)地基稳定系数计算结果,得到地震条件使地基倾倒稳定系数降低48%,地基滑移稳定系数降低20%。可见暴雨及地震不利工况对陡坡地基倾倒稳定性的影响比滑移稳定性影响更大。工况三(暴雨+地震)与工况四(暴雨+地震+塔基荷载)稳定系数计算结果相同,说明设计塔位下的塔基荷载对陡坡地基倾倒稳定性没有影响,设计塔位恰当。施工监测结果表明该塔基岩体尚无明显位移,说明该模型具有一定的理论价值与工程指导价值。

摘要：对于反倾硬质岩坡体,其变形机理及破坏模式由岩体结构所控制。结合某高速公路高陡斜坡,在详细调查坡体不同结构面发育及交切组合关系基础上,综合分析其变形破坏过程与深部监测资料,发现断层F13控制坡体深层变形,断层F14及部分追索节理构成中层潜在滑面,节理、风化裂隙及卸荷裂隙构成浅层潜在滑面,由此构建该斜坡深、中、浅三层共11个滑面的地质分析模型,并系统进行刚体极限平衡分析与离散元仿真工作,归纳反倾硬质岩斜坡变形破坏机制。结果表明,在坡脚冲刷、掏蚀及施工开挖扰动作用下,斜坡会沿不同深度、不同结构面组合的潜在滑面发生变形破坏,经多方案优化比选,提出导水洞引水、沟底反压护脚联合框架锚杆加固方案,经整治工程完工后8 a运营监测验证,该方案安全经济可靠。

摘要：利用一维固结蠕变试验研究洞庭湖砂纹淤泥质土的蠕变特征,建立了适用于描述洞庭湖砂纹淤泥质土应力-应变-时间关系的经验蠕变模型。研究结果表明,轴向应变ε与时间t在双对数坐标系中呈良好的线性递增关系。随着固结应力的增加,lnε-lnt关系曲线的斜率显著减小,且相邻两级荷载作用下lnε-lnt关系曲线的间距逐渐变短。在高应力水平下,lnε-lnt关系曲线趋于水平,同时曲线斜率减小的速率明显降低。双曲线函数比指数函数更为适合描述洞庭湖砂纹淤泥质土的应变-应力关系,将Singh-Mitchell模型中的应变-应力关系修正为双曲线型比较符合工程实际。发现lnε-lnt关系曲线的斜率与固结应力呈双曲线函数关系。在此基础上,建立了反映应力水平影响、适用于描述洞庭湖砂纹淤泥质土蠕变特性的5参数修正Singh-Mitchell模型。

摘要：工程地质分析中大量采用的极射赤平投影是半球投影:将三维空间的平面和直线投影到赤道圆内的一段圆弧或一个点。通过分析多组结构面在赤道圆内的投影弧交点与临空面投影弧的相对位置关系,判断能否形成不稳定块体。然而,这类分析判断缺乏严格的理论依据。块体理论中的全空间赤平投影,将整个平面及面的上半空间和下半空间均投影到赤道面上,通过分析多组结构面投影形成的节理锥和临空面投影圆的相对位置关系,判断块体的可动性和失稳模式,其理论依据是完备的、准确的。通过构造算例,指出“工程地质手册”和“水利水电工程边坡设计规范”中采用传统赤平投影进行边坡稳定分析时可能存在的不足,并揭示了其原因。并且,通过全空间赤平投影,展示了节理锥的连续变化及其意义,分析了扁平或尖长块体的投影区特征。最后讨论了全空间赤平投影的优势,及其简单易用、适合推广的特点。

摘要：The failure mechanism of two-dimensional（2D） and three-dimensional（3D） slopes were investigated by using the strength reduction *** extensive study of 3D effect was conducted with respect to boundary conditions,shear strength and concentrated surcharge *** results obtained by 2D and 3D analyses were compared and the applicable scope of 2D and 3D method was *** results of the numerical simulation show that 3D effect is sensitive to the width of slip *** for slopes with specific geometry,3D effect is influenced by dimensionless parameter c/（γHtanφ）.For those infinite slopes with local loading,external load has the major impact on failure *** those slopes with local loading and geometric constraints,the failure mode is influenced by both *** the increase of loading length,boundary condition exerts a more significant impact on the failure mode,and then 2D and 3D stability charts are developed,which provides a rapid and reliable way to calculate 2D and 3D factor of safety without ***,a simple and practical calculation procedure based on the study of 3D effect and stability charts is proposed to recognize the right time to apply 2D or 3D method.

摘要：为研究节理与层理面对裂隙层状岩体裂纹演化的共同作用,对不同层理面倾角下,含多角度共面双节理的双层复合类岩试样进行单轴压缩试验和数字图像相关试验。由试验结果可知,层理面和节理对应力−应变曲线特征和强度参数有显著影响。试件的破坏模式分为4种不同类型。层理面的存在抑制了岩桥区域裂纹的贯通,层理面倾角的变化对裂纹扩展路径和破坏模式的转变有较大影响。对于层理面倾角为30°和45°的试件,节理倾角越大,层理面对试件破坏特征的影响越小。此外,观测到一种从层理面上萌生并且更容易在试件上层扩展的拉伸裂纹。

摘要：土拱效应被用以描述土中应力转移的现象,在路基工程领域应用广泛。目前土拱计算模型中侧土压力的取值大都采用经验方法,且认为侧土压力系数随深度的变化是一个定值。并根据不同的情况取不同的值,如取为主动土压力系数K_(a)、静止土压力系数K_(0)、常数1、被动土压力系数K_(p)等。但试验表明,土体中任一点的侧土压力系数都不相同。为解决上述问题,从太沙基活动门试验出发,将极限应力状态下的侧土压力系数定义为平均水平应力与平均竖向应力之比,并假定潜在滑动面与主应力偏转迹线均为抛物线,获得了土中各点侧土压力系数竖直方向与水平方向的变化规律,从理论上确定了各点的侧向土压力。对理论结果与模型试验数据进行对比,发现两者规律大致相同,验证了侧土压力系数理论表达式的合理性。

摘要：人工配制不同水泥掺量的水泥土,进行一维固结蠕变试验,研究水泥掺量对水泥土次固结特性的影响;测定水泥土吸附结合水含量,确定吸附结合水含量与水泥掺量的关系,探究水泥对软土次固结特性的影响机制。研究结果表明,水泥土的结构强度随着水泥掺入比的增加而增大,水泥掺入比低于10%,其增速缓慢;超过10%,增速明显。水泥土的主固结时间几乎不受固结压力影响,随着水泥掺入比增大明显减小。水泥改良软土的次固结系数C_(α)与固结压力p的关系曲线在结构强度附近存在峰值点,起始阶段,次固结系数随着固结压力增加逐渐增大;超过峰值后,随着固结压力增加先是明显减小,最后逐渐趋近于基本不再变化的常数。施加的固结压力低于水泥土的结构强度时,e-lg t关系曲线近似呈直线,主、次固结界限模糊,主、次固结划分点难以确定;超过水泥土的结构强度时,e-lg t关系曲线呈反S形,固结压力越大,线形特征越明显,主、次固结分界点越清晰。水泥土的次固结系数C_(α)与压缩指数Cc的比值近似为一常数,水泥土的C_(α)/C_(c)值明显低于原状土,几乎不到原状土C_(α)/C_(c)值的一半,C_(α)/C_(c)值与水泥掺入比aw呈线性递减关系。水泥土的吸附结合水含量Wg与水泥掺入比aw呈良好的线性递减关系,水泥掺量增加,吸附结合水含量变小,结合水膜变薄,流变相物质体积占比相应减少,改良后的软土随着流变相物质的减少,整体性质呈现出次固结特性变弱的趋势。

摘要：大型库岸滑坡的长期变形在汛期降雨作用下呈现明显的周期性“阶跃式”陡增特征。针对阶跃型滑坡的变形特征,本文提出了一种多源数据“融合-预测-预警”的三步式滑坡监测预警方法:(1)“融合”,即基于经验模态分解法将多点位移监测数据分别分解为趋势项和周期项,采用加权值法分别融合不同监测点的趋势项和周期项位移得到融合趋势项和融合周期项序列,并将两者叠加得到滑坡体的现状综合变形时间序列;(2)“预测”,即引入“一个预测周期”概念,采用滑动多项式拟合法和随机森林算法分别对融合趋势项和融合周期项进行预测并叠加得到滑坡体的预测综合变形时间序列;(3)“预警”,即基于斜率变点分析方法搜索综合变形曲线的“稳定点”和“跃迁点”,确定稳定变形和加速变形区间的斜率,建立阶跃型滑坡的四级递进式分级预警模型,基于该预警模型对滑坡现状进行预警。以向家坝水库某滑坡体自动化位移监测数据为研究对象,采用本文所提方法对该滑坡进行了综合变形预测和监测预警,结果表明:综合变形时间序列可以整体反映滑坡的变形演化规律,且预测结果可靠,根据分级预警模型判断此滑坡体当前处于稳定变形阶段(Ⅰ级预警)。