摘要：滑坡涌浪灾害具有历时短、地形条件复杂、规模大的特点,是国内外研究的重要地质和工程问题之一。本文以库岸滑坡失稳入水涌浪过程为研究对象,考虑水上滑坡与淹没滑坡两种情景,设计并开展散粒体滑坡涌浪3维物理模型试验,量测滑坡入水运动堆积过程及涌浪产生、传播过程特征,并进一步分析沿滑坡运动方向传播的离岸波与沿河道上下游传播的侧向波波幅、传播规律特性等。结果表明:当滑坡从淹没工况到水上工况时,涌浪波幅最大值特征逐渐从波峰小于波谷转向波峰大于波谷;沿滑坡运动方向产生的涌浪波幅大于沿库岸传播的涌浪波幅,侧向波传播过程中波幅高度衰减程度小于离岸波;进一步分析发现,涌浪沿河道上下游传播时,侧向波最大浪高为其首浪高度的2.5倍;散粒体滑坡涌浪最大高度与散粒体质量成正相关,与散粒体初始淹没率成负相关;受滑坡体入水时相对厚度的影响,涌浪最大高度与入水高差成负相关;在此基础上,利用无量纲分析方法与多元非线性回归方法,推导出散粒体滑坡涌浪最大高度经验公式,并采用提出的经验公式对三峡库区巫山红岩子滑坡与加拿大切哈利斯湖滑坡涌浪案例最大浪高进行计算分析,验证该公式具有较好的适用性和准确性。

摘要：人工高切坡开挖常常导致边坡失稳破坏,甚至诱发滑坡发生,为此提出了高切坡超前锚杆支护的设计新方法。超前支护锚杆能够约束边坡变形和开挖卸荷带的发展,维持边坡的稳定,对超前支护锚杆的作用机制问题进行了研究,阐述了超前支护锚杆的荷载传递特性,为超前支护锚杆设计提供了理论依据。

摘要：针对滑带参数取值与解决常规滑坡设计推力不确定性的问题,在滑带土本构方程的基础上,引入渐变软化段位置函数和规模放大系数反映实际滑带土的时效性.提出基于监测位移确定各点滑带土强度的量化方法,推导考虑桩土耦合作用的不平衡推力改进法.以攀枝花机场某滑坡为例,对不平衡推力改进法与传统不平衡推力法进行对比.结果表明:利用不平衡推力改进法求得的滑坡推力介于传统不平衡推力法的显示解和隐示解之间;随着桩处滑面倾角的增大,抗滑桩推力增大;随着安全系数的增加,利用改进显示法得到的抗滑桩推力较大,利用改进隐示法得到的抗滑桩推力较小.

摘要：在滑坡稳定性分析和设计计算中往往选用滑带土的残余强度值,但许多研究发现滑带土在稳定期会有自愈合现象发生,表现为抗剪强度的提高。对于以蠕滑为主的红层滑坡,自愈合恢复值应该在滑坡稳定性评价中予以考虑。通过对典型红层滑坡滑带土样进行“剪切―保持―剪切”试验,研究处于残余状态下的剪切面在不同法向应力、不同保持时间下的愈合情况,并进行相应的分析与讨论。试验结果表明:(1)残余状态下的土样在保持一定时间后再次剪切出现明显峰值,证明了剪切面自愈合效应存在,但是继续剪切时恢复的强度随位移快速消失;(2)随着保持时间的增长,剪切面的强度恢复值越来越大;(3)剪切面的自愈合相比法向应力更依赖于保持时间。将得到的摩擦系数值运用断层强度恢复经验公式拟合,提出不同法向应力下常数A的取值,可在滑坡安全系数计算中参考。

摘要：预应力锚索是岩土锚固最常用的结构形式之一,使用的锚索类型越来越多。锚索锚固段的荷载传递是控制锚索性能和工程设计的关键,应用剪滞理论分析了锚固段的受力和荷载传递机制,并对拉力分散型锚索的锚固机制进行探讨。分析结果表明,拉力分散型锚索锚固段剪应力在软化段逐渐增加至峰值剪应力,随后减小,其分布模式与现场试验结果比较一致。

摘要：钢筋混凝土棚洞结构是西部滚石灾害多发区最为有效的滚石防护结构,一般通过在棚洞顶部铺设一定厚度的砂砾石垫层来达到缓冲吸能的目的。在棚洞结构设计中,确定滚石冲击力大小是关键,而目前国内外尚无合理的计算公式,严重地影响了滚石棚洞结构工程应用。由于滚石冲击能量大,冲击时间短暂,涉及到结构大变形和复杂的能量转换关系,因而滚石冲击荷载下棚洞结构的动力响应研究难度较大。以实际滚石棚洞结构为原型,采用动力有限元对滚石冲击过程进行了数值仿真,研究滚石在不同冲击角度下棚洞结构的动力力学响应,为滚石防护工程设计提供理论基础。

摘要：滚石灾害是西部山区常见的一种地质灾害,工程实践表明,在滚石防护结构上设置垫层材料能有效地减轻滚石的冲击力,而滚石冲击力是滚石防护结构设计的关键荷载,目前国内外尚无合理的计算公式,严重地影响了滚石防护结构的应用。在以典型滚石防护结构为原型,根据球形压模压入半空间基本理论,在假设垫层材料为理想弹塑材料的基础上,研究了垫层材料的冲击特性,推导了滚石冲击压力计算公式,为滚石防护结构设计提供合理的冲击力计算公式。结果表明:在考虑垫层材料的实际弹塑性特征时,计算出的滚石冲击压力远小于由完全弹性碰撞理论确定的冲击压力值;垫层材料能有效地减轻滚石对防护结构的冲击作用。

摘要：针对近年来岩石碎屑流灾害频发现象,并结合当前岩石碎屑流建模与可视化的需要,通过三维可视化模拟岩石碎屑流形成后,岩石碎屑流蓄满第一级拦砂坝后被第二级拦砂坝拦截的过程,以直观地表达岩石碎屑流现象,再现岩石碎屑流灾害的防灾减灾过程。采用离散元法建立岩石碎屑流模型,在场景中构建拦砂坝和排导槽等防灾设施模型,并对其进行边界处理,充分利用GPU的高度并行性和可编程性,使得利用离散元法模拟大规模岩石碎屑流的计算结果能够满足实时的要求,实现岩石碎屑流与拦砂坝交互场景的三维可视化。实验结果表明:该方法能够模拟出较丰富的岩石碎屑流细节效果,并且能够满足实时性的要求,展示了防灾减灾的过程,为岩石碎屑流防灾减灾的处理设计与施工提供直观的可视化分析平台,有助于岩石碎屑流灾害风险评估后进行岩石碎屑流灾害的防灾减灾措施。

摘要：汶川地震后4年里泥石流非常活跃,暴发了数次大规模泥石流。分析了震后泥石流形成的三类起动机理,并结合拦挡工程溃决情况,进一步分析人工干预下的大型泥石流形成机理。在此基础上,针对大型泥石流成灾的两个显著特点,即泥石流进入主河形成堰塞湖产生二次灾害与泥石流携带的巨石冲击破坏能力巨大,提出了主河输移控制型泥石流防治规划设计原理、不同开孔的拦砂坝群分级拦淤泥石流方法、谷坊群稳定形成区泥石流物源方法,以及充分利用沟床巨石形成阶梯-深潭结构等系列泥石流工程防治体系规划方法。主河输移控制型泥石流防治规划设计原理以主河输沙能力作为控制条件,将泥石流的洪峰流量优先分配给排导工程,然后分配给拦挡工程或者停淤工程,各类工程合理分担的泥石流洪峰流量。这些方法的组合可望对大型泥石流进行有效的调控。

摘要：水石分离是泥石流工程防治常用的方法,现有水石分离结构均存在结构开口易被堵塞的现象。为了解决这一问题,我们曾设计了一种鱼脊型泥石流水石分离结构,但是该结构对不同类型泥石流的适用范围还有待深入研究。本文通过室内模型试验,模拟不同泥石流密度下的水石分离过程,进行对比试验,探讨泥石流密度对水石分离的影响。试验结果表明:在不同泥石流密度条件下,95%以上大于设计分离粒径的固体颗粒均会被分离出来,显示鱼脊型水石分离结构具有良好的分离粗颗粒能力,但是当泥石流密度大于1 900 kg/m3后,小于设计分离粒径的固体颗粒分离比例明显变大,结构排泄细颗粒的功能将减弱,而且水石分离前后泥石流密度变化不大,结构选择性分选砾石和调节泥石流密度的能力显著下降。对比结构的理想运行效果,得到该结构主要适用于密度小于1 900 kg/m3的泥石流。