摘要：白垩系时期的五龙组砂岩,由于其地层年代新,沉积时间较短,岩石内部胶结作用不完全,因此在水化学环境下极易被侵蚀并发生崩解,进而诱发各种灾害。本文以白垩系五龙组砂岩为研究对象,将其置于不同酸碱度的化学溶液中进行岩石的循环崩解试验。通过试验分析了水化学作用下白垩系五龙组砂岩崩解过程中岩石的耐崩解指数;得到每次循环崩解后,各粒径范围内崩解物质量百分比,基于此分析了岩石在水化学环境下的崩解特性;使用微观观察手段和检测手段探究了崩解前后矿物组分变化及崩解过程中岩石的微观结构演变规律;基于热力学以及断裂力学相关理论,构建崩解过程的能量耗散数学模型。研究结果表明:白垩系五龙组砂岩整体崩解速率先增后减并最终趋于稳定,其崩解物粒径分布较集中,主要在0.25 mm以下;在不同水化学环境下,白垩系五龙组砂岩的崩解强度呈现酸性>碱性>中性的差异化特征;将不同崩解循环次数下崩解物颗粒级配分布数据和微观几何结构参数代入能量耗散模型,结合实际情况分析表明岩石崩解能量耗散模型能较好表征岩石的崩解过程。研究成果可为岩石的崩解机制研究提供参考。

摘要：本文以古洞口—平水段为研究对象,通过分析研究区特有的地质特征与边坡发育情况,将崩塌按受力状态与起始运动方式划分为:滑移式、倾倒式、错断式3类,利用ArcGIS软件的空间分析功能,具体分析了区内危岩破坏模式与各控制因素的相关关系,并结合3类崩塌的发育特征确定相应评价因子,最后采用模糊层次分析法(FAHP)建立指标体系,通过指标体系得出古洞口—平水段崩塌灾害易发性评价结果.结果显示:3类崩塌灾害易发性与此类灾害点的分布密度较吻合,易发性评价结果符合实际.结果表明:距公路越近,崩塌发生的可能性越大,滑移式崩塌主要分布在顺向坡地区,倾倒式崩塌主要分布在逆向坡地区,错断式崩塌主要分布在横向坡地区,评价模型的正确率AUC值均接近于1,说明易发性评价的精度较好,评价结果对研究区崩塌灾害风险管控具有一定的指导意义.

摘要：“阶跃型”演化规律是滑坡在等速变形阶段受外界因素影响表现出的一种波动特性,具有变形周期长、机制复杂、临灾预警难度大的特点。基于“阶跃型”滑坡变形-时间曲线的特征和规律,通过引入“一个降雨过程”定义滑坡监测序列的多期降雨区间,将预警过程划分为前期+当期降雨和当期降雨两种模式,以诱因-时间-空间作为滑坡预警的重要指标,建立了滑坡综合预警判据模型,据此提出设计麻池村1号滑坡综合动态分级预警系统的方法。并结合麻池村1号滑坡的地质条件、监测数据等信息,深入分析了滑坡的变形演化规律及预警阈值。结果表明:①滑坡变形破坏模式为牵引式,属于典型的降雨诱发的“阶跃型”堆积层滑坡;②前期降雨有效持时为10 d,前期+当期降雨模式下的降雨阈值分别为24、32 mm,当期降雨模式下滑坡的的降雨阈值为37 mm,滑坡的位移速率阈值为12 mm;③以降雨量、位移速率到达阈值时为Ⅲ级黄色预警中心面(线),构建滑坡的综合动态分级预警系统,将滑坡预警从传统的“阈值预警”升级为“过程预警”,使得预警更具针对性。

摘要：以单孔稀释数学模型为理论依据,建立荧光光电流与坡体地下渗透流速的数学关系模型,设计开发适用于库岸坡体观测孔的地下渗透流速的荧光光电监测探头及测试系统。通过开展室内试验,研究不同浓度荧光溶液的光电流特性,以及环境水温、酸碱度、浑浊度等地下水环境因素对荧光光电流强度的影响,进而论证荧光光电法在库岸滑坡地下渗流监测中的适宜性。结果表明:5~25 ℃温度范围内,光电流强度随荧光溶液浓度增大而增大,在0~0.006 5%的低浓度范围内存在显著的线性关系,满足应用荧光光电测速法进行坡体地下渗透流速监测的理论条件要求;在荧光溶液浓度一定的条件下,光电流强度随温度升高而逐渐减小,线性规律明显,且不同浓度的拟合直线呈近似平行分布,斜率不大。温度对光电流强度的影响远低于浓度变化带来的影响,但实际应用时起始量测温度与结束量测温度基本相等,温度对坡体地下渗透流速的监测结果产生的影响可忽略不计。强酸性条件下会降低荧光剂的分子活性,使光电流强度明显下降,但加入碱中和后荧光溶液活性恢复,选用的Luyor 6200荧光试剂可满足常规酸性和碱性地下水环境下渗透流速的监测。浑浊度对光电流影响较大,但浑浊荧光溶液经历长时间静置后,光电流强度可恢复至正常荧光溶液的光电流强度值;依据试验可知,开展现场应用时,测孔成孔后至少需静置4 d以上才能达到观测要求。最后,给出了应用荧光光电测速法开展滑坡体渗透流速现场监测的实施方案。

摘要：库岸滑坡监测区域常处于偏远地带,这些区域环境复杂、通讯网络差,无法满足监测工作中数据传输的通信需求,而使用北斗短报文技术可发挥其通信全球覆盖的独有优势.本文针对无信号覆盖地区的滑坡监测数据远程传输问题,提出北斗短报文通信方案,以三峡库区香溪河流域的白家包滑坡为例,建立了白家包滑坡的物联网监测系统,分别对系统的硬件组成和软件程序进行设计.该系统集合了无线传感器网络与北斗短报文两种无线通信技术,以CC2530射频芯片为核心,采用ZigBee802.15.4协议组建无线传感器网络结构,在数据汇聚节点上接入北斗短报文模块,形成了滑坡监测的物联网体系,实现了在通信盲区滑坡监测数据的采集和无线远程传输.

摘要：荧光光电法作为地下水单孔渗流监测的重要手段,而流场畸变系数合理取值是荧光单孔渗流监测的关键。为有效提高荧光光电法在地下水单孔渗流测速的准确率,开发设计了荧光单孔地下渗流模型的监测试验系统,分析研究不同渗流条件下的流场畸变系数。首先,依据单孔稀释模型推导了荧光光电法流场畸变系数的数学表达式;然后根据自制光电监测装置,开发设计了荧光单孔渗流监测系统的试验装置;最后通过研究荧光剂稀释过程中的光电强度变化来研究不同含水层、侧孔孔径和开孔率条件下流场畸变系数的变化规律,确定不同监测条件下流场畸变系数的取值范围。试验结果表明:流场畸变系数随渗透流速和滤管开孔率的增加而增加,随测孔孔径的增大而减小,且影响因子重要性为含水层>测孔孔径>开孔率。以上研究成果可为荧光单孔地下水渗流监测的实际工程应用提供有益借鉴。

摘要：首次提出了针对大掺量膨胀剂自膨胀锚杆的理论技术基本原理,并阐明其经济效益与极限抗拔力提升效果。但还存在过量膨胀剂会导致自膨胀锚固体撑裂围岩等问题,必须通过确定膨胀剂的极限掺量来解决。因此,提出了应用自膨胀锚杆的两个前提条件,明确了两个层次的试验目的并以此展开试验研究:(1)膨胀致裂法。先进行围岩胀裂破坏试验,获取界面正应力的变化规律和围岩破坏规律,阐释了自膨胀锚固体作用下中风化泥质粉砂岩的开裂破坏演化规律。建立不同位置径向自膨胀应力计算模型,基于接触面上的径向膨胀应力得到了锚固体的膨胀剂临界掺量预测模型,并预测中风化泥质粉砂岩的膨胀剂临界掺量为28.98%。(2)弹性解析法。基于无限大介质中圆孔均匀受压和圆孔的孔边应力集中问题建立了自膨胀锚固体作用下围岩的胀裂破坏模型,得到了一套围岩受自膨胀锚固体作用时的应力分布预测公式,进一步推导出了围岩受径向膨胀应力作用下的临界开裂方程。为降低现场测试的周期和费用,建立了基于声波-回弹值的中风化泥质粉砂岩抗拉强度预测公式。最终,完成了临界开裂方程在基于围岩不完整性和围岩浸水软化影响下的参数修正,并结合了临界掺量值引入了安全储备系数,建立了自膨胀锚固体的膨胀剂极限掺量设计公式,计算出针对中风化泥质粉砂岩的自膨胀锚杆锚固体膨胀剂极限掺量为26.5%。该研究能为自膨胀锚杆在岩土、矿山、水利等领域的推广运用提供技术支撑。

摘要：针对传统滑坡监测数据采集系统布线困难、自动化程度低、成本高等问题,设计了一种基于物联网技术的滑坡监测数据自动采集系统。该系统以ZigBee无线传感器网络、无线通信技术为核心,通过布置在滑坡体上的传感器节点采集数据。利用ZigBee协议和互联网将数据实时传输到监控中心,使相关工作人员及时掌握滑坡体信息。以三峡库区八字门滑坡为例,分析了该滑坡当前监测手段的不足,建立了八字门滑坡的物联网监测系统,分别对系统的硬件组成和软件程序进行设计。针对节点能量供应和数据远程传输问题,提出将太阳能供电系统和北斗短报文模块应用到数据采集系统来弥补野外条件的不足。结合八字门滑坡的地形地质条件,优化了滑坡测点的布置方案,并开发了数据采集界面以实现监测数据的自动采集和直观显示。

摘要：兴山县古夫镇古洞村是县内危岩崩塌事件高发区域,区内斜坡坡面发育多处危岩体,严重威胁当地居民的生命财产安全。以古洞村凹屋岩危岩崩塌为例,通过对野外现场的调查和资料的整理,详细分析了研究区内危岩体的孕灾环境和分布情况,并选取典型危岩体,开展倾倒破坏模式下的危岩崩塌运动过程和机理研究,为区内同类型灾害的防治提供理论支撑。结果表明,受研究区特殊地质背景和斜坡结构的影响,区内危岩以倾倒式变形破坏为主;基于危岩体初始运动状态和受力特征,倾倒式破坏一般分为4个演变阶段;危岩崩塌破坏的因素众多,各因素并非独立存在,而是在相互作用下导致危岩最终发生失稳破坏。

摘要：运动型滑坡处于蠕动变形与剧烈变形阶段之间,变形时间长、机理复杂,临灾预警难度大。介绍了典型运动型滑坡的累积位移关系曲线特征,提出了以日降雨量、日位移速率建立临灾预警线,进而设计递进式滑坡临灾预警系统的方法。结合王家坡滑坡地形地貌、剖面特征、变形信息等,建立合理的监测网络。根据获取的王家坡累积位移-时间-降雨量关系曲线,分析王家坡滑坡的变形规律。结果表明:①王家坡滑坡监测累积位移曲线随降雨呈“阶跃”特征;②当日降雨量超过25mm时,日位移速率就会显著增加到20mm/d以上;③以降雨量、日位移速率达到阈值时为Ⅲ级黄色线中心线,可以设计王家坡滑坡5级递进式滑坡临灾预警系统。