摘要：在铺设轨道、公路等工程建设过程中,常有需要填筑以保证路基宽度或高度的情况。当填筑边坡设计坡度不能满足工程需要,且由于地形条件限制不能采用放缓设计边坡的方法时,提出了路堤边坡抗滑桩超前支护的思想。采用数值方法分别模拟了按原设计坡度填筑和采用4种不同截面尺寸超前支护桩结构加固后填筑的情况。根据计算得出的路堤边坡塑性区开展结果,分析了边坡的稳定性,通过比较得出最优的路堤边坡抗滑桩超前支护方案。采用有限元方法分析了优选超前支护桩方案,超前支护桩与填筑土体相互作用中超前支护桩上土压力和位移的大小及分布特点。

摘要：鱼脊型水石分离结构是一种用于持续分离粗颗粒的新型泥石流防治结构,为确定实际应用中该结构的强度计算方法,理论分析发现:结构中引流坝的计算方法与传统重力拦砂坝类似,且泥石流荷载主要作用于水石分离格栅的肋梁上;通过简化肋梁的计算模型,将肋梁与脊梁连接处简化成铰结点,肋梁与基础之间的约束简化成铰支座,主要考虑泥石流重力、泥石流中石块冲击力及泥石流体动压力3种荷载作用,据此计算出3种荷载作用下肋梁任意截面的内力,最终建立肋梁强度验算公式,以此作为工程设计中选取水石分离格栅合理截面型式及尺寸的依据。

摘要：鱼脊型水石分离结构是一种新型泥石流防治结构,为了使该结构具有最佳粗颗粒分离效果,必须确定水石分离格栅跨度的合理修建尺寸.通过理论分析建立了格栅跨度的理论计算公式,并得到格栅合理跨度的判别条件,即从引流坝引流口侧面流出的泥石流体中,粒径大于设计分离粒径的颗粒沿格栅滑落的时间等于其余泥石流体透过格栅的时间,然后利用模型试验对理论公式进行了检验与修正.假设泥石流在格栅上运动时仅受重力作用,根据上述判别条件得到格栅跨度与引流口宽度、引流口溢流深及格栅坡度3个参数有关,并建立了相应的格栅合理跨度理论计算公式.结果表明格栅合理跨度的理论计算值与实测值呈良好的线性关系(相关系数达到0.93),且实测值为理论计算值的1.53倍,说明理论计算值可以用该系数进行修正,据此建立了工程设计中格栅跨度修建尺寸的计算方法.

摘要：在离散元(DEM)模拟过程中,颗粒物质的接触刚度对模拟结果有重要影响,而构成颗粒物质的材料本身存在大量的微观缺陷,由于在颗粒物质运动过程中反复冲击接触作用,必然导致颗粒物质内部微观缺陷的扩展和融合,使得颗粒物质的物理力学性质不断劣化,具体表现为接触刚度不断降低,直至发生冲击破碎。如何在离散元模拟过程中考虑颗粒物质的冲击损伤特性具有重要意义;以Hertz弹性接触力学为基础,结合连续损伤理论,定义了颗粒物质冲击损伤变量,建立了颗粒物质冲击损伤演化方程,提出了冲击损伤累积确定方法。结果表明:较小的冲击速度可以导致颗粒物质产生损伤,损失累积弱化了颗粒物质的接触刚度,损伤累积可导致颗粒破碎,在离散元模拟过程中应考虑颗粒物质的损伤累积。

摘要：针对嵌岩桩荷载传递研究中存在的问题,根据桩体与围岩体接触面上的应力-应变关系以及剪滞模型,研究了嵌岩桩的荷载传递特性。推导了考虑桩、岩界面脱黏与完全黏结两种条件下嵌岩段侧阻力分布规律的计算公式。研究了桩、岩相对刚度、外荷载等级对荷载传递特性的影响,讨论了桩端荷载分担比例与嵌岩段所需埋设深度的关系等。研究成果对嵌岩桩设计具有指导意义。

摘要：兰成渝成品油管道在甘肃康县段遭受了严重的落石灾害,其中08年汶川地震触发的阳坝落石造成管道破坏和巨大经济损失。根据对阳坝落石现场的调查和管道遭受落石冲击的分析,为管道在康线段的减灾防灾提供理论依据和分析方法。系统对比分析了国内外普遍采用的5种落石冲击力算法,并推荐了最出符合实际的算法。通过现场取样和室内实验获取土体力学强度参数,经与工程地质手册推荐的经验数据比对后选择最适合的参数进行计算。选取Marston提出的沟内埋管竖直土压力计算模型分析管道的应力与变形,结果表明:(1)事故原因是管材自身的强度和变形不足以抵抗落石产生的巨大冲击荷载,应力和变形均失效。(2)在落石区进行管道设计时,建议引入日本道路公团方法计算落石最大冲击力。(3)管道在康县区域内再次遭受崩塌灾害的概率很大,有必要对区域内崩塌灾害点进行重点排查,做好相应的管道防护措施。

摘要：合理的雨量阈值指标是保障泥石流预警报准确性的关键,对于研究泥石流形成机制、分析预测未来活动特点以及指导防治工程设计等方面均具有重要意义。由于国内山区大多数泥石流沟均无降雨和灾害资料,目前国内外通行的实证法和频率计算法不能满足其泥石流预警报的需要。通过分析泥石流预警区的降雨条件、水文特征及下垫面条件,提出了基于水力类泥石流起动机制来计算泥石流预警雨量阈值的方法。主要根据流域地形及松散固体物质等特征,计算该流域泥石流起动的临界水深,并结合流域产汇流机制、特征降雨量随海拔变化规律、暴雨雨型特征,进而计算该流域泥石流预警雨量阈值。研究成果在四川省凉山州宁南县城后山史家沟流域进行了应用和验证,结果表明该方法具有合理性和可行性。该方法解决了缺资料地区泥石流预警报的难题,为山区泥石流预警报提供了一种新的思路。

摘要：输油气管道通过山区时不可避免地会受到滑坡灾害的威胁。为了分析管道在滑坡作用下的应变响应特点,利用ANSYS有限元分析软件建立了管道横向通过滑坡的模型,并考虑了管道与土体的相互作用。在此基础上,通过算例分析了管道轴向应变的分布特点,并分析了滑坡宽度、管道壁厚以及管道埋深对管道轴向应变的影响规律。结果表明:(1)横向滑坡作用下,管道轴向应变有沿滑坡作用中心位置呈对称分布的特点;(2)在滑坡作用中心位置、滑动区与非滑动区交界处附近的管道将会产生最大的轴向应变,是管道最为危险的截面;(3)适当增加管道壁厚和减小管道埋深可以达到降低管道应变的目的。

摘要：通过在棚洞顶部铺设砂垫层能够达到一定的缓冲吸能目的,然而工程实践表明:砂垫层材料缓冲效果有限,且自重荷载较大,建设成本偏高,不利于大面积推广应用。为此,在传统棚洞砂垫层的基础上提出一种结合聚苯乙烯泡沫层(EPS)的复合垫层结构,依托丽江至攀枝花高速公路宝鼎棚洞工程,采用动力有限元方法对运煤缆车冲击棚洞过程动力响应进行研究,与传统砂垫层进行比较,从而揭示EPS垫层在棚洞结构设计中的耗能减震作用。结果表明:与传统垫层结构相比,结合EPS垫层的棚洞结构能够在一定程度上降低棚洞结构自重、冲击力、以及棚洞混凝土板的位移、应力响应,具有较高的工程应用价值。