摘要：处在季节性冻土区的冰碛土受冻融循环作用影响显著,极大地影响工程的稳定和安全。为了探究冻融循环作用及初始含水率对冰碛土静力学特性的影响,以川西甘孜州海螺沟的冰碛土为研究对象,通过开展不同冻融循环次数及初始含水率条件下冰碛土不固结不排水三轴试验研究冻融循环作用对冰碛土力学参数的影响。试验结果表明:冻融循环作用下冰碛土应力-应变曲线为弱应变软化型;随冻融循环次数增加,冰碛土弹性模量、抗剪强度均呈现出先快速衰减后趋于稳定的变化趋势,且初始含水率越大其力学指标衰减程度越大,黏聚力呈负指数型函数降低,而内摩擦角无明显变化;采用指数型函数对抗剪强度、弹性模量试验值进行多元非线性拟合,建立冰碛土力学参数与围压、含水率及冻融循环次数的关系表达式,拟合效果理想,可用于推算经历冻融循环后土体力学参数值;冻融循环作用会使冰碛土力学性质显著劣化,且劣化程度与含水率呈正相关。研究成果可为高寒山区工程设计与建设提供科学支撑。

摘要：泥石流综合防治体系主要由稳固、拦挡、排导和停淤工程组成,其中停淤工程发挥重要的减灾作用。在查阅国内外泥石流停淤工程相关资料的基础上,对已建的停淤工程开展野外调查,总结停淤工程在设计和运行过程中存在的问题。具体表现在:1)停淤场内缺乏泥石流分流、导流及均衡停淤措施,导致停淤空间未合理利用;2)停淤工程设计仍以经验设计为主,尤其是停淤量以经验估算为主,计算结果与实际停淤量偏差大;3)停淤场内缺乏快速停淤和减速耗能措施,导致结构受损;4)传统停淤挡墙设计未考虑泥石流冲击力;5)停淤场占地面积与人类使用土地之间的矛盾等。基于以上问题,作者提出泥石流停淤工程均衡停淤的理念,并对以后泥石流停淤工程的设计和研究提出停淤空间优化配置、停淤挡墙结构型式和设计参数优化等方面的思考。

摘要：梳齿坝等结构体在受到泥石流石块撞击时可被简化为悬臂梁。基于悬臂梁变形的静力学理论方法是求解石块撞击悬臂梁的冲击力的主要方法之一,但它无法反应泥石流石块撞击结构的动力学场景。针对石块撞击悬臂梁的动力学特性,该研究基于光纤光栅传感技术,通过落锤模拟泥石流中的石块,开展了7组不同工况的落锤冲击试验,并通过格林函数对落锤的冲击力时程进行反演。结果表明,格林函数能有效反演石块撞击悬臂梁的冲击力时程。冲击力反演结果的精度受制于解调仪的采样频率,其试验标定的误差为15.3%,静力学法计算结果比该计算结果高3倍~5倍。因此,本研究在解决了如何描述泥石流石块撞击悬臂梁的动力学特性这一科学问题的同时,反演结果也进一步获得提升,可有效为泥石流防治工程设计提供理论基础。

摘要：永久性地面变形(permanent ground deformation,PGD)是造成山地管道屈曲断裂泄露并导致重大生命、财产损失的主要原因之一。现有PGD区山地管道“基于应变”的设计及安全性评估方法和技术标准对在役高钢级管道安全性评估偏于危险,亟待对其进行进一步的研究。针对山地复杂PDG工况下的“许用应变”及“计算应变”,从山地管道的主要失效模式着手,对山地管道管–土相互作用的应变计算方法(解析法、数值分析法及试验法)及安全性评估方法的技术现状及存在问题进行了分析,并结合我国山地管道未来的发展趋势及生产需要,提出了考虑在役管道的实际工况,进行基于管–土相互作用规律的设计及安全性评估方法的研究路径和内容。

摘要：楚梯岗沟是位于芒康县境内金沙江右岸的一条泥石流沟,流域面积6.67 km^(2)。该沟水土流失严重、泥石流活动频繁,主要的坡面侵蚀物源和崩滑堆积物源都集中分布于流域的下游区域,极易发生堵溃现象;多年的泥石流活动在堆积区形成一个巨大的堆积扇,严重挤压金沙江。在实地调查的基础上,通过利用雨洪法和形态调查法计算泥石流的活动特征参数并分析其堵河概率。结果表明:楚梯岗沟泥石流属于黏性泥石流,近期暴发的泥石流规模为“50年一遇”,当暴发“百年一遇”规模以上泥石流时,有可能堵塞金沙江。根据调查结果得出:在持续发生的泥石流活动对河床不断挤压的条件下,将来可能会完全堵塞金沙江。基于楚梯岗沟泥石流的孕灾环境,提出“稳固+拦挡”的灾害防治方案,在关键物源区布置谷坊群,在流域下游布置拦沙坝,达到既可以控制泥石流的暴发规模、改善流域内水土流失现状,又缓解泥石流堵河风险的目的。

摘要：为分析桩后土拱在滑动过程中的动态演化过程,设计了一种新型的土体相对变形监测系统,开展了物理模型试验和滑体强度参数分析试验,基于试验监测数据,引入了两个无量纲参数表征滑体相对变形程度和不均匀变形程度。试验结果表明:(1)基于桩后土拱变形与传递侧向力曲线特征,土拱演化可分为弹性形成阶段、塑性发展阶段和破坏阶段3个阶段。在破坏阶段观察到显著的三维破坏特征,在水平面上,土拱表现出成层的拱圈挤出破坏;在竖直面上,表现出中下部的滑体土率先开裂并塌落,然后在顶部出现悬链形状的裂缝。(2)随相对变形变化,桩后滑体强度参数在滑动过程中是处于一个动态的强化过程,就强化程度而言,黏聚力较内摩擦角更敏感。(3)前期相对靠后的滑体的相对变形程度与参数强化程度分别高于相对靠前的滑体和桩间滑体,因此,桩周滑体裂缝在向后发展过程中逐渐向桩间中心线发生偏转,在裂缝贯通后形成稳定支撑的拱形结构。

摘要：因试样制备、试验操作等限制,获得饱和岩石的直接拉伸强度较为困难。为对饱和硬岩的直接拉伸强度进行合理估算并验证其可靠性,同时分析水对估算误差的影响,设计完成了干燥、饱和状态下两种硬岩的单轴压缩和直接拉伸声发射试验。基于Griffith理论和Hoek-Brown(H-B)强度准则,通过裂纹体积应变法确定岩石起裂应力,估算饱和硬岩的直接拉伸强度和H-B强度参数m_(i)。结合声发射波形信号频谱特性,分析两者估算结果的准确性。结果表明,基于Griffith准则并采用起裂应力估算饱和硬岩的直接拉伸强度是一种较可靠的方法。对于干燥硬岩,该方法确定的直接拉伸强度估算值比试验值偏小。饱和硬岩直接拉伸强度估算值与试验值基本接近,这是因为硬岩饱和后,延性和蠕变趋向增强,并发生更多的微观拉破裂。饱和硬岩的m_(i)值增大与增多的微观拉破裂有关,m_(i)值变化可用于描述饱和硬岩的软化程度。基于Griffith准则并采用起裂应力估算的岩石直接拉伸强度和H-B强度参数m i可用于岩体工程的早期设计。

摘要：受极端天气(强降雨)及高烈度地震的影响,高山峡谷区常发生滑坡堵江事件,形成具有明显“多漫顶,短寿命”特征的堰塞坝。堰塞坝溃决后,将形成具有强大破坏力的溃决洪水。溃决洪峰流量作为一个重要的水力参数,直接决定了下游灾害的影响程度。广泛收集了来自全球具有完整资料记载的67例滑坡坝溃决案例,扩充了已有的滑坡坝数据库,增加了数据样本区间,进而基于新数据库对已有滑坡坝溃决洪峰流量的参数预测模型进行了修正,并采用均方根误差(root mean square error,RMSE)和相关系数R 2两个度量指标对比分析了各模型的预测效果,最后采用2018年在西藏江达县与四川省白玉县交界处发生的两次(10月10日和11月3日各一次)白格滑坡堰塞坝溃决事件对修正后的模型进行应用并对比。结果表明:修正模型的整体计算效果较修正前均有不同程度的提升,适用范围更广,但大部分模型因选取指标单一,未全面考虑水土耦合作用下复杂溃坝问题中的关键影响因子;经对比,Costa(1985)坝高H_(d)单参数模型(修正后RMSE和R 2分别为61231.95 m^(3)/s、0.0746)的计算自效果较差,建议优先选用Peng M模型(修正后RMSE和R 2分别为6070.52 m^(3)/s、0.9909)进行滑坡坝的溃决洪峰流量计算,其他模型可作为参考使用;该结论与白格堰塞湖溃决案例应用对比结果一致。研究成果可为滑坡坝的防灾减灾和应急抢险提供重要的理论依据。

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：泥石流运动参数变化特征与泥石流流量、沟床纵坡和沟床物源物质组成等紧密相关,准确确定泥石流运动参数变化特征对于进行流域风险评估和防治工程规划设计具有重要意义。通过室内水槽实验探索了不同来流流量、沟床纵坡和物源细粒含量条件下,沟槽观测点处泥石流流深、流速和容重的变化情况。结果表明:来流流量和沟床纵坡越大,物源细粒含量越小时,泥石流冲刷能力越强;相同实验条件下,流体流深与来流流量间呈正相关关系,与细粒含量间呈负相关关系,且流深受来流流量的影响大于细粒含量;流体流速与来流流量和沟床纵坡间呈正相关关系,与细粒含量间呈负相关关系,且流速受沟床纵坡的影响最大,受细粒含量的影响最小;流体容重与来流流量和细粒含量间呈负相关关系,与沟床纵坡间呈正相关关系,且容重受沟床纵坡和细粒含量的影响大于来流流量。通过水槽实验数据对泥石流流量进行拟合,采用流量拟合式对锅圈岩沟2013年“7·26”泥石流峰值流量进行计算,与野外实测值对比精度高于80%。